SDIO

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SDIO

概述

SDIO由SD卡发展而来,被统称为mmc(MultiMediaCard),相关技术差别不大,在HDF框架中, SDIO的接口适配模式采用独立服务模式,在这种模式下,每一个设备对象会独立发布一个设备服务来处理外部访问,设备管理器收到API的访问请求之后,通过提取该请求的参数,达到调用实际设备对象的相应内部方法的目的。

独立服务模式可以直接借助HDFDeviceManager的服务管理能力,但需要为每个设备单独配置设备节点,增加内存占用。

图 1 独立服务模式结构图 image1

开发步骤

SDIO模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件,实例化驱动入口,以及填充核心层接口函数。

  1. 实例化驱动入口:

    • 实例化HdfDriverEntry结构体成员。
    • 调用HDF_INIT将HdfDriverEntry实例化对象注册到HDF框架中。
  2. 配置属性文件:

    • 在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。
    • 【可选】添加sdio_config.hcs器件属性文件。
  3. 实例化SDIO控制器对象:

    • 初始化SdioDevice成员。
    • 实例化SdioDevice成员SdioDeviceOps,其定义和成员说明见下
  4. 驱动调试:

    • 【可选】针对新增驱动程序,建议验证驱动基本功能,例如SDIO控制状态,中断响应情况等。

说明:

SdioDeviceOps定义

// 函数模板
struct SdioDeviceOps {
  int32_t (*incrAddrReadBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size);
  int32_t (*incrAddrWriteBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size);
  int32_t (*fixedAddrReadBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size, uint32_t scatterLen);
  int32_t (*fixedAddrWriteBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size, uint32_t scatterLen);
  int32_t (*func0ReadBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size);
  int32_t (*func0WriteBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size);
  int32_t (*setBlockSize)(struct SdioDevice *dev, uint32_t blockSize);
  int32_t (*getCommonInfo)(struct SdioDevice *dev, SdioCommonInfo *info, uint32_t infoType);
  int32_t (*setCommonInfo)(struct SdioDevice *dev, SdioCommonInfo *info, uint32_t infoType);
  int32_t (*flushData)(struct SdioDevice *dev);
  int32_t (*enableFunc)(struct SdioDevice *dev);
  int32_t (*disableFunc)(struct SdioDevice *dev);
  int32_t (*claimIrq)(struct SdioDevice *dev, SdioIrqHandler *irqHandler);
  int32_t (*releaseIrq)(struct SdioDevice *dev);
  int32_t (*findFunc)(struct SdioDevice *dev, struct SdioFunctionConfig *configData);
  int32_t (*claimHost)(struct SdioDevice *dev);
  int32_t (*releaseHost)(struct SdioDevice *dev);
};
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表1 SdioDeviceOps结构体成员的回调函数功能说明

函数 入参 出参 返回值 功能
incrAddrReadBytes, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
addr: uint32_t,地址值;
size: uint32_t,大小
data: uint8_t指针,传出值; HDF_STATUS相关状态 从指定的SDIO地址增量读取给定长度的数据
incrAddrWriteBytes, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
data: uint8_t指针,传入值;
addr: uint32_t,地址值;
size: uint32_t,大小
HDF_STATUS相关状态 将给定长度的数据增量写入指定的SDIO地址
fixedAddrReadBytes, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
addr: uint32_t,地址值;
size: uint32_t,大小;
scatterLen: uint32_t,数据长度;
data: uint8_t指针,传出值; HDF_STATUS相关状态 从固定SDIO地址读取给定长度的数据。
fixedAddrWriteBytes, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
data: uint8_t指针,传入值;
addr: uint32_t,地址值;
size: uint32_t,大小;
scatterLen: uint32_t,数据长度;
HDF_STATUS相关状态 将给定长度的数据写入固定SDIO地址
func0ReadBytes, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
addr: uint32_t,地址值;
size: uint32_t,大小;
data: uint8_t指针,传出值; HDF_STATUS相关状态 从SDIO函数0的地址空间读取给定长度的数据。
func0WriteBytes, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
data: uint8_t指针,传入值;
addr: uint32_t,地址值;
size: uint32_t,大小;
HDF_STATUS相关状态 将给定长度的数据写入SDIO函数0的地址空间。
setBlockSize, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
blockSize: uint32_t,Block大小
HDF_STATUS相关状态 设置block大小
getCommonInfo, dev: 联合体指针,SDIO设备控制器;
infoType: uint32_t,info类型;
info: 结构体指针,传出SdioFuncInfo信息; HDF_STATUS相关状态 获取CommonInfo,说明见下
setCommonInfo, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
info: 联合体指针,SdioFuncInfo信息传入;
infoType: uint32_t,info类型;
HDF_STATUS相关状态 设置CommonInfo,说明见下
flushData, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器; HDF_STATUS相关状态 当SDIO需要重新初始化或发生意外错误时调用的函数
enableFunc, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器; HDF_STATUS相关状态 使能SDIO设备
disableFunc, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器; HDF_STATUS相关状态 去使能SDIO设备
claimIrq, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
irqHandler: void函数指针;
HDF_STATUS相关状态 注册SDIO中断
releaseIrq, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器; HDF_STATUS相关状态 释放SDIO中断
findFunc, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器;
configData: 结构体指针, SDIO函数关键信息
HDF_STATUS相关状态 寻找匹配的funcNum
claimHost, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器; HDF_STATUS相关状态 独占HOST
releaseHost, dev: 结构体指针,SDIO设备控制器; HDF_STATUS相关状态 释放HOST

CommonInfo说明: 包括maxBlockNum(单个request中最大block数), maxBlockSize(单个block最大字节数), maxRequestSize(单个Request最大字节数), enTimeout(最大超时时间,毫秒), funcNum(功能编号1~7), irqCap(IRQ capabilities), (void *)data.

开发实例

下方将以sdio_adapter.c为示例,展示需要厂商提供哪些内容来完整实现设备功能。

  1. 驱动开发首先需要实例化驱动入口,驱动入口必须为HdfDriverEntry(在 hdf_device_desc.h 中定义)类型的全局变量,且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HDF框架会将所有加载的驱动的HdfDriverEntry对象首地址汇总,形成一个类似数组的段地址空间,方便上层调用。

    一般在加载驱动时HDF会先调用Bind函数,再调用Init函数加载该驱动。当Init调用异常时,HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。

  • SDIO 驱动入口参考

    struct HdfDriverEntry g_sdioDriverEntry = {
        .moduleVersion = 1,
        .Bind = Hi35xxLinuxSdioBind,      //见Bind参考
        .Init = Hi35xxLinuxSdioInit,      //见Init参考
        .Release = Hi35xxLinuxSdioRelease,//见Release参考
        .moduleName = "HDF_PLATFORM_SDIO",//【必要 且与 HCS文件中里面的moduleName匹配】
    };
    //调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中 
    HDF_INIT(g_sdioDriverEntry);
    
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  1. 完成驱动入口注册之后,下一步请在device_info.hcs文件中添加deviceNode信息,并在 sdio_config.hcs 中配置器件属性。deviceNode信息与驱动入口注册相关,器件属性值与核心层SdioDevice成员的默认值或限制范围有密切关系。

    本例只有一个SDIO控制器,如有多个器件信息,则需要在device_info文件增加deviceNode信息,以及在sdio_config文件中增加对应的器件属性

  • device_info.hcs 配置参考

     root {
      device_info {
        match_attr = "hdf_manager";
        platform :: host {
          hostName = "platform_host";
          priority = 50;
          device_sdio :: device {
            device0 :: deviceNode {
              policy = 1;
              priority = 70;
              permission = 0644;
              moduleName = "HDF_PLATFORM_SDIO";   //【必要】用于指定驱动名称,需要与驱动Entry中的moduleName一致;
              serviceName = "HDF_PLATFORM_MMC_2"; //【必要】驱动对外发布服务的名称,必须唯一
              deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_sdio_0";//【必要】用于配置控制器私有数据,要与sdio_config.hcs中对应控制器保持一致
            }
          }
        }
      }
    }
    
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  • sdio_config.hcs 配置参考

    root {
      platform {
        sdio_config {
          template sdio_controller {
            match_attr = "";
            hostId = 2;  //【必要】模式固定为2,在mmc_config.hcs有介绍
            devType = 2; //【必要】模式固定为2,在mmc_config.hcs有介绍
          }
          controller_0x2dd1 :: sdio_controller {
            match_attr = "hisilicon_hi35xx_sdio_0";//【必要】需要和device_info.hcs中的deviceMatchAttr值一致
        }
      }
    }
    
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  1. 完成驱动入口注册之后,最后一步就是以核心层SdioDevice对象的初始化为核心,包括厂商自定义结构体(传递参数和数据),实例化SdioDevice成员SdioDeviceOps(让用户可以通过接口来调用驱动底层函数),实现HdfDriverEntry成员函数(Bind,Init,Release)
  • 自定义结构体参考

    从驱动的角度看,自定义结构体是参数和数据的载体,而且sdio_config.hcs文件中的数值会被HDF读入通过DeviceResourceIface来初始化结构体成员,一些重要数值也会传递给核心层对象。

    typedef struct {
        uint32_t maxBlockNum;    // 单个request最大的block个数
        uint32_t maxBlockSize;   // 单个block最大的字节数1~2048
        uint32_t maxRequestSize; // 单个request最大的字节数 1~2048
        uint32_t enTimeout;      // 最大超时时间,单位毫秒,且不能超过一秒
        uint32_t funcNum;        // 函数编号1~7
        uint32_t irqCap;         // 中断能力
        void *data;              // 私有数据
    } SdioFuncInfo;
    
    //SdioDevice是核心层控制器结构体,其中的成员在Bind函数中会被赋值
    struct SdioDevice {
        struct SdDevice sd;
        struct SdioDeviceOps *sdioOps;
        struct SdioRegister sdioReg;
        uint32_t functions;
        struct SdioFunction *sdioFunc[SDIO_MAX_FUNCTION_NUMBER];
        struct SdioFunction *curFunction;
        struct OsalThread thread;  /* irq thread */
        struct OsalSem sem;
        bool irqPending;
        bool threadRunning;
    };
    
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  • 【重要】 SdioDevice成员回调函数结构体SdioDeviceOps的实例化,其他成员在Init函数中初始化

    static struct SdioDeviceOps g_sdioDeviceOps = {
        .incrAddrReadBytes   = Hi35xxLinuxSdioIncrAddrReadBytes,
        .incrAddrWriteBytes  = Hi35xxLinuxSdioIncrAddrWriteBytes,
        .fixedAddrReadBytes  = Hi35xxLinuxSdioFixedAddrReadBytes,
        .fixedAddrWriteBytes = Hi35xxLinuxSdioFixedAddrWriteBytes,
        .func0ReadBytes  = Hi35xxLinuxSdioFunc0ReadBytes,
        .func0WriteBytes = Hi35xxLinuxSdioFunc0WriteBytes,
        .setBlockSize    = Hi35xxLinuxSdioSetBlockSize,
        .getCommonInfo   = Hi35xxLinuxSdioGetCommonInfo,
        .setCommonInfo   = Hi35xxLinuxSdioSetCommonInfo,
        .flushData       = Hi35xxLinuxSdioFlushData,
        .enableFunc      = Hi35xxLinuxSdioEnableFunc,
        .disableFunc = Hi35xxLinuxSdioDisableFunc,
        .claimIrq    = Hi35xxLinuxSdioClaimIrq,
        .releaseIrq  = Hi35xxLinuxSdioReleaseIrq,
        .findFunc    = Hi35xxLinuxSdioFindFunc,
        .claimHost   = Hi35xxLinuxSdioClaimHost,
        .releaseHost = Hi35xxLinuxSdioReleaseHost,
    };
    
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  • Bind函数参考

    入参: HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数,具备 HCS 配置文件的信息

    返回值: HDF_STATUS相关状态 (下表为部分展示,如需使用其他状态,可见//drivers/framework/include/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS 定义)

    状态(值) 问题描述
    HDF_ERR_INVALID_OBJECT 控制器对象非法
    HDF_ERR_MALLOC_FAIL 内存分配失败
    HDF_ERR_INVALID_PARAM 参数非法
    HDF_ERR_IO I/O 错误
    HDF_SUCCESS 初始化成功
    HDF_FAILURE 初始化失败

    函数说明: 初始化自定义结构体对象,初始化SdioCntlr成员,调用核心层SdioCntlrAdd函数,以及其他厂商自定义初始化操作

    static int32_t Hi35xxLinuxSdioBind(struct HdfDeviceObject *obj)
    {
        struct MmcCntlr *cntlr = NULL;
        int32_t ret;
        ...
        cntlr = (struct MmcCntlr *)OsalMemCalloc(sizeof(struct MmcCntlr));// 分配内存
        ...
        cntlr->ops = &g_sdioCntlrOps;  //【必要】struct MmcCntlrOps g_sdioCntlrOps={
                                       // .rescanSdioDev = Hi35xxLinuxSdioRescan,};
        cntlr->hdfDevObj = obj;        //【必要】使HdfDeviceObject与MmcCntlr可以相互转化的前提
        obj->service = &cntlr->service;//【必要】使HdfDeviceObject与MmcCntlr可以相互转化的前提    
        ret = Hi35xxLinuxSdioCntlrParse(cntlr, obj);//【必要】初始化cntlr 的 index, devType, 失败则 goto _ERR;
        ...
        ret = MmcCntlrAdd(cntlr);	   //【必要】调用核心层mmc_core.c的函数, 失败则 goto _ERR;
        ...
        ret = MmcCntlrAllocDev(cntlr, (enum MmcDevType)cntlr->devType);//【必要】调用核心层mmc_core.c的函数, 失败则 goto _ERR;
        ...
        
        MmcDeviceAddOps(cntlr->curDev, &g_sdioDeviceOps);//【必要】调用核心层mmc_core.c的函数, 钩子函数挂载
        HDF_LOGD("Hi35xxLinuxSdioBind: Success!");
        return HDF_SUCCESS;
    
    _ERR:
        Hi35xxLinuxSdioDeleteCntlr(cntlr);
        HDF_LOGE("Hi35xxLinuxSdioBind: Fail!");
        return HDF_FAILURE;
    }
    
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  • Init函数参考

    入参: HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数,具备 HCS 配置文件的信息

    返回值: HDF_STATUS相关状态

    函数说明: 无操作,可根据厂商需要添加

    static int32_t Hi35xxLinuxSdioInit(struct HdfDeviceObject *obj)
    {
        (void)obj;//无操作,可根据厂商需要添加
        HDF_LOGD("Hi35xxLinuxSdioInit: Success!");
        return HDF_SUCCESS;
    }
    
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  • Release函数参考

    入参: HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数,具备 HCS 配置文件的信息

    返回值:

    函数说明: 释放内存和删除控制器,该函数需要在驱动入口结构体中赋值给 Release 接口, 当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时,可以调用 Release 释放驱动资源。所有强制转换获取相应对象的操作前提是在Bind函数中具备对应赋值的操作。

    static void Hi35xxLinuxSdioRelease(struct HdfDeviceObject *obj)
    {
        if (obj == NULL) {
            return;
        }
        Hi35xxLinuxSdioDeleteCntlr((struct MmcCntlr *)obj->service);//【必要】自定义的内存释放函数,这里有HdfDeviceObject到MmcCntlr的强制转化
    }
    
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