LINUX MMC子系统分析(一) 总体概述
ahcoder 2025-05-27 12:05 3 浏览
从本章开始，我们分析mmc子系统，其也遵循LINUX设备-总线-驱动模型，并基于自身的特点进行了相应的抽象。
针对本专题，我们主要涉及如下几个章节：
一、MMC子系统概述；
二、MMC子系统驱动模型分析（包括总线、设备、驱动）；
三、MMC总线分析
四、MMC host分析
五、MMC driver分析
六、MMC card添加流程分析
七、MMC block分析
本篇为此系列的起始，主要对MMC子系统进行一个简要的概述说明。针对MMC来说，主要包括几个部分：MMC控制器、MMC总线、card。针对卡而言，包括MMC卡（7pin，支持MMC和spi两种通信模式）、SD卡（9pin，支持sd和spi两种通信模式）、TF卡（8pin，支持sd和spi两种通信模式），针对MMC、SD而言，其总线规范类似，都是从MMC总线规范演化过来的。另外上面所说的均是针对存储卡而言，而基于MMC这种通信方式，又演化了SDIO，SDIO强调的是IO，与MMC/SD的区别主要是连接的设备，其不再仅仅是存储卡，可以链接任何支持SDIO的外设（包括蓝牙设备、wifi设备等）。
其实SDIO的实现则和我们之前分析的IIC、SPI总线类型，通过SDIO可以连接各种类型的设备（wifi、bluetooth、uart、gps、esata等）
CPU、MMC之间的硬件关联图
CPU、MMC controller、存储设备之间的关联如下图所示，主要包括了MMC controller、总线、存储卡等内容的连接，针对控制器与设备的总线连接，主要包括时钟、数据、命令三种类型的引脚，而这些引脚中的cd引脚主要用于卡的在位检测，当mmc controller检测到该位的变化后，则会进行mmc card的注册或注销操作。
在MMC子系统中，主要包含MMC总线、SDIO总线两个部分，其中MMC部分则主要用于适配MMC卡、SD卡、TF卡等存储设备，而SDIO部分则主要用于实现针对SDIO接口连接的设备（wifi、bluetooth、uart、gps、esata等）
MMC驱动模型概述
MMC驱动模型也是基于实际的硬件连接进行抽象的，其实该mmc驱动模型的抽象和iic、spi模型类似，下面我们来看下具体的抽象说明。
- 针对mmc controller，该子系统抽象为mmc_host，用于描述一个mmc controller；
- 针对mmc、sd、tf卡，该子系统抽象为mmc_card，用于描述卡信息；
- 针对通信总线，抽象出mmc_bus；
- 针对mmc、sd、tf，mmc子系统完成了统一的mmc driver，针对mmc总线规范以及SD规范，其已经详细的定义了一个存储卡的通信方式、通信命令，因此LINUXmmc子系统定义了mmc driver，用于和mmc、sd、tf等卡的通信，而不需要驱动开发人员来开发卡驱动。
而针对这四者之间的关系，以及这四者是如何借助LINUX设备-总线-驱动模型实现关联的，可
从如下图中找到对应的关联。
该模型的实现和spi模型是类似的，其中mmc host不添加至mmc bus中，另外和iic、spi不同的是：
- mmc总线模型中只注册一个驱动类型，即mmc driver（该驱动适配所有的mmc card）；
- 一个mmc host与一个mmc card绑定；
- Mmc card属于热插拔的设备，而mmc card的创建主要由mmc host负责探测与创建，mmc host根据卡在位检测引脚，当检测到mmc card的存在后，即创建mmc card，同时注册至mmc bus上，并完成与mmc driver的绑定操作。
SDIO驱动模型概述
sdio总线驱动模型和mmc类型，结构体上的区别为其driver类型为sdio_driver，并增加了sdio_func结构体变量（该结构体包含了该sdio设备相关的厂商id、设备id，同时包含了mmc_card），与mmc总线驱动模型的区别为：
- 因sdio主要突出接口概念，其设备端可以连接wifi、gps等设备，因此其外设备驱动需要由驱动工程师自己实现，sdio驱动模块不提供对应的驱动。