[ZT][筆記] Linux 2.6 的 MMC Core

以下整理自 Jollen 筆記（非教學文件），許多地方未能清楚交待，這部份有請大家自行補齊了。本文分享給有志研究 Linux MMC 驅動程式實作（MMC Core）的朋友參考。以下分析基於 Linux 2.6.17.7，更新版本的 kernel 加入了許多 patch（例如 Linux 2.6.19 的 SDHC patch），這些更新內容不在討論之列。

續前一篇日記「Linux（open source）的 SD/MMC/SDIO 支援現況概要」所提到的，目前的 Linux SD/MMC/SDIO 「嚴格來說」，只支援 MMC 記憶卡，如果是要插上 SD 記憶卡，使用上則會有諸多限制。

由 Linux 驅動程式的角度來看，單就 MMC 的部份來分析的話，Linux 的 SD/MMC 驅動程式層包含以下實作（Kconfig）：

• CONFIG_MMC
• CONFIG_MMC_BLOCK

相關檔案位於 drivers/mmc/ 目錄，我們由 Makefile 來找到實作檔案：

#                                                       <br /># Core                                                  <br />#                                                       <br /><font color="#ff0000">obj-$(CONFIG_MMC)               += mmc_core.o   </font> <br /> <br />#                                                       <br /># Media drivers                                         <br />#                                                       <br /><font color="#ff0000">obj-$(CONFIG_MMC_BLOCK)         += mmc_block.o   </font> <br /> <br />#                                                       <br /># Host drivers                                          <br />#                                                       <br />obj-$(CONFIG_MMC_ARMMMCI)       += mmci.o               <br />obj-$(CONFIG_MMC_PXA)           += pxamci.o             <br />obj-$(CONFIG_MMC_IMX)           += imxmmc.o             <br />obj-$(CONFIG_MMC_SDHCI)         += sdhci.o              <br />obj-$(CONFIG_MMC_WBSD)          += wbsd.o               <br />obj-$(CONFIG_MMC_AU1X)          += au1xmmc.o            <br />obj-$(CONFIG_MMC_OMAP)          += omap.o               <br />obj-$(CONFIG_MMC_AT91RM9200)    += at91_mci.o           <br /> <br />mmc_core-y := <font color="#ff0000">mmc.o mmc_queue.o mmc_sysfs.o  </font>

Host controller 驅動程式的部份先不討論，MMC Core API 層的實作檔案整理如下：

1. drivers/mmc/mmc.c：主要的 MMC command 與 protocol 實作。
2. drivers/mmc/mmc_queue.c：I/O Request Queue 的實作。
3. drivers/mmc/mmc_sysfs.c：Linux 2.6 的 kobject 與 sysfs 實作。
4. drivers/mmc/mmc_block.c：區塊層架構實作，即 interface to user-space 的 file operation 部份。

由此可知，MMC Core 層包含以下原始程式碼：

• drivers/mmc/mmc.c
• drivers/mmc/mmc_queue.c
• drivers/mmc/mmc_sysfs.c

區塊層部份，mmc_block.c 以 devfs 的方式向 kernel 註冊：

static struct mmc_driver <strong><font color="#ff0000">mmc_driver</font></strong> = {<br /> .drv  = {<br />  .name = &quot;mmcblk&quot;,<br /> },<br /> .probe  = mmc_blk_probe,<br /> .remove  = mmc_blk_remove,<br /> .suspend  = mmc_blk_suspend,<br /> .resume  = mmc_blk_resume,<br />};<br /><br />static int __init mmc_blk_init(void)<br />{<br /> int res = -ENOMEM;<br /><br /> res = <strong><font color="#ff0000">register_blkdev(major, &quot;mmc&quot;);</font></strong><br /> if (res &lt; 0) {<br />  printk(KERN_WARNING &quot;Unable to get major %d for MMC media: %dn&quot;,<br />         major, res);<br />  goto out;<br /> }<br /> if (major == 0)<br />  major = res;<br /><br /> <strong><font color="#ff0000">devfs_mk_dir(&quot;mmc&quot;);</font></strong><br /> return <strong><font color="#ff0000">mmc_register_driver(&amp;mmc_driver);</font></strong><br /><br /> out:<br /> return res;<br />}<br />...<br />module_init(mmc_blk_init);

mmc_register_driver() 向 MMC Core 層註冊，接著 MMC Core 再對 kobject 做註冊。學過 Linux 2.6 驅動程式的朋友都曉得，Core API 層必須呼叫 driver_register() 向 kobject 註冊為 Driver；對於底層（machine-dependent）的 host controller 驅動程式而言，則必須向 kobject 註冊為 Platform Driver。

由於 kobject 會 callback fops 的 probe method，所以 mmc_blk_probe() 函數就是 MMC 區塊層的進入點（entry point）。所以，MMC 區塊層的一切動作就要由 mmc_blk_probe() 函數看起。Linux 2.6.17.7 的 MMC 區塊層使用到大家所熟悉的 genhd.c 層。

至於 Linux 區塊層驅動程式最重要的「初始化 I/O request queue」動作，則是同樣在 mmc_blk_probe() 階段呼叫到 MMC Core 層的 mmc_init_queue() 來完成。

了解 Linux 的 MMC 整體架構後，便能開始深入研究「規格的實作」部份。