harmony 鸿蒙SDIO

  • 2022-08-09
  • 浏览 (844)

SDIO

概述

功能简介

SDIO(Secure Digital Input and Output)由SD卡发展而来,与SD卡统称为MMC(MultiMediaCard),二者使用相同的通信协议。SDIO接口兼容以前的SD卡,并且可以连接支持SDIO接口的其他设备。

运作机制

在HDF框架中,SDIO的接口适配模式采用独立服务模式(如图1)。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,若设备过多可能增加内存占用。

独立服务模式下,核心层不会统一发布一个服务供上层使用,因此这种模式下驱动要为每个控制器发布一个服务,具体表现为:

  • 驱动适配者需要实现HdfDriverEntry的Bind钩子函数以绑定服务。

  • device_info.hcs文件中deviceNode的policy字段为1或2,不能为0。

SDIO模块各分层作用:

  • 接口层提供打开SDIO设备、设置块的大小、读取数据、写数据、设置公共信息、获取公共信息、刷新数据、独占HOST、释放Host、使能SDIO功能设备、去使能SDIO功能设备、申请中断、释放中断关闭SDIO设备的接口。

  • 核心层主要提供SDIO控制器的添加、移除及管理的能力,通过钩子函数与适配层交互。

  • 适配层主要是将钩子函数的功能实例化,实现具体的功能。

图 1 SDIO独立服务模式结构图

SDIO独立服务模式结构图

约束与限制

SDIO模块API当前仅支持内核态调用。

开发指导

场景介绍

SDIO的应用比较广泛,目前,有许多手机都支持SDIO功能,并且很多SDIO外设也被开发出来,使得手机外接外设更加容易。常见的SDIO外设有WLAN、GPS、CAMERA、蓝牙等。当驱动开发者需要将SDIO设备适配到OpenHarmony时,需要进行SDIO驱动适配,下文将介绍如何进行SDIO驱动适配。

接口说明

为了保证上层在调用SDIO接口时能够正确的操作硬件,核心层在//drivers/hdf_core/framework/model/storage/include/mmc/mmc_sdio.h中定义了以下钩子函数。驱动适配者需要在适配层实现这些函数的具体功能,并与这些钩子函数挂接,从而完成接口层与核心层的交互。

SdioDeviceOps定义:

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);
};

表 1 SdioDeviceOps结构体成员的钩子函数功能说明

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类型,地址值
size:uint32_t类型,大小
data:uint8_t类型指针,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类型指针,传入值
addr:uint32_t类型,地址值
size:uint32_t类型,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类型,地址值
size:uint32_t类型,大小
scatterLen:uint32_t类型,数据长度
data:uint8_t类型指针,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类型指针,传入值
addr:uint32_t类型,地址值
size:uint32_t类型,大小
scatterLen:uint32_t类型,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类型,地址值
size:uint32_t类型,大小
data:uint8_t类型指针,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类型指针,传入值
addr:uint32_t类型,地址值
size:uint32_t类型,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类型,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类型,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类型,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

icon-note.gif 说明:
CommonInfo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。

开发步骤

SDIO模块适配包含以下四个步骤:

  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。

      icon-note.gif 说明:
      实例化SdioDevice成员SdioDeviceOps,其定义和成员说明见接口说明

  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,读写数据是否成功等。

开发实例

下方将以//drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/model/storage/sdio_adapter.c为示例,展示需要驱动适配者提供哪些内容来完整实现设备功能。

  1. 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开发参考
        .Init = Hi35xxLinuxSdioInit,         // 见Init开发参考
        .Release = Hi35xxLinuxSdioRelease,   // 见Release开发参考
        .moduleName = "HDF_PLATFORM_SDIO",   // 【必要且与HCS文件中里面的moduleName匹配】
    };
    HDF_INIT(g_sdioDriverEntry);             // 调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中
    
  2. 配置属性文件

    完成驱动入口注册之后,下一步请在//vendor/hisilicon/hispark_taurus/hdf_config/device_info/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.hcs文件增加deviceNode信息,以及在sdio_config文件中增加对应的器件属性。

    独立服务模式的特点是device_info.hcs文件中设备节点代表着一个设备对象,如果存在多个设备对象,则按需添加,注意服务名与驱动私有数据匹配的关键字名称必须唯一。其中各项参数如表2所示:

    表 2 device_info.hcs节点参数说明

|成员名|值| |——–|——–| |policy|驱动服务发布的策略,SDIO设备控制器具体配置为1,表示驱动对内核态发布服务| |priority|驱动启动优先级(0-200),值越大优先级越低。SDIO设备控制器具体配置为30| |permission|驱动创建设备节点权限,SDIO设备控制器具体配置为0664| |moduleName|驱动名称,SDIO设备控制器固定为hi3516_mmc_driver| |serviceName|驱动对外发布服务的名称,SDIO设备控制器服务名设置为HDF_PLATFORM_MMC_2| |deviceMatchAttr|驱动私有数据匹配的关键字,SDIO设备控制器设置为hi3516_mmc_sdio|

- device_info.hcs 配置参考:

    ```c
    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。
                    }
                }
            }
        }
    }
    ```

- sdio_config.hcs 配置参考:

    ```c
    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。
            }
        }
    }
    ```

    需要注意的是,新增sdio_config.hcs配置文件后,必须在hdf.hcs文件中包含sdio_config.hcs所在路径信息,否则配置文件无法生效。
  1. 实例化SDIO设备控制器对象

    完成属性文件配置之后,下一步就是以核心层SdioDevice对象的初始化为核心,包括驱动适配者自定义结构体(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读入并通过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; // 中断线程
          struct OsalSem sem;
          bool irqPending;
          bool threadRunning;
      };
      
    • SdioDevice成员钩子函数结构体SdioDeviceOps的实例化。

      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,
      };
      
    • Bind函数开发参考

      入参:

      HdfDeviceObject是整个驱动对外提供的接口参数,具备HCS配置文件的信息。

      返回值:

      HDF_STATUS相关状态 (表3为部分展示,如需使用其他状态,可参考//drivers/hdf_core/interfaces/inner_api/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS的定义)。

      表 3 HDF_STATUS相关状态说明

    |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_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,以及其他驱动适配者自定义初始化操作。
    
    
    ```c
    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;
    }
    ```
    
    • Init函数开发参考

      入参:

      HdfDeviceObject是整个驱动对外提供的接口参数,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,可根据驱动适配者需要添加。

      static int32_t Hi35xxLinuxSdioInit(struct HdfDeviceObject *obj)
      {
          (void)obj;        // 无操作,可根据驱动适配者的需要进行添加
          HDF_LOGD("Hi35xxLinuxSdioInit: Success!");
          return HDF_SUCCESS;
      }
      
    • Release函数开发参考

      入参:

      HdfDeviceObject是整个驱动对外提供的接口参数,具备HCS配置文件的信息。

      返回值:

      无。

      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。

      icon-note.gif 说明:
      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的强制转换
      }
      
  2. 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,读写数据是否成功等。

你可能感兴趣的鸿蒙文章

harmony 鸿蒙驱动使用指南

harmony 鸿蒙HDF驱动开发流程

harmony 鸿蒙概述

harmony 鸿蒙Audio

harmony 鸿蒙Camera

harmony 鸿蒙Codec

harmony 鸿蒙WLAN

harmony 鸿蒙Face_auth

harmony 鸿蒙Fingerprint_auth

harmony 鸿蒙LCD

0  赞