eMMC驱动架构解析
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简介：
本文详细剖析了eMMC（嵌入式多媒体存储卡）的内部驱动架构，介绍了其工作原理、接口协议以及在不同设备中的应用情况。适合硬件工程师和技术爱好者深入学习参考。
eMMC（Embedded MultiMedia Card）是一种嵌入式多媒体存储卡，为移动设备提供了便捷的外部存储解决方案。对于操作系统来说，eMMC驱动是负责控制eMMC存储设备的关键软件模块，实现文件系统与硬件之间的交互。
分析eMMC驱动架构主要包括以下几个方面：
1. **基础层**
基础层作为整个驱动程序的核心底层部分，实现了对硬件的操作。
- 硬件抽象层：这一层次将具体的硬件操作进行抽象化处理，并提供统一的API接口。这样可以屏蔽不同硬件之间的差异性，使得代码具有更好的复用性和可移植性。
- 底层驱动：负责执行实际的硬件操作，如NAND Flash读写、片选和命令发送等。
2. **存储协议层**
存储协议层是eMMC驱动的核心部分之一，主要实现文件系统与存储设备之间的数据交换功能。该层次包括逻辑层与传输层两个子层级。
- 逻辑层：将来自上层的请求转换为对下级设备的具体指令，并处理如写固件或扩展配置寄存器等特殊命令。
- 传输层：负责实际的数据传输，通过总线接口完成数据从逻辑层面到硬件端的传递。
3. **主机控制器层**
这一层针对不同的硬件平台（例如S3C24XX系列）提供特定的支持。每个类型的控制器都有其初始化和配置过程。通过`mmc_host_ops`结构体向核心驱动程序注册操作函数，实现了对不同硬件设备的具体控制功能的解耦。
在分析eMMC驱动时，掌握以下基础知识非常重要：
- Linux设备驱动的基本架构
- 块设备驱动程序的设计理念（参考sbull驱动）
- Linux内核中的设备模型及相应的注册与注销机制
- eMMC的工作原理：基于NAND Flash但增加了控制器来处理ECC校验、负载均衡和坏块管理等功能
Linux内核源代码中，eMMC相关的文件主要位于`drivers/mmc/`目录下。例如：
- `block.c`
- `queue.c`
- `corebus.c`
这些文件分别对应驱动的不同层次，并通过分析它们可以深入了解eMMC驱动的工作机制。
在研究过程中应特别关注以下数据结构：`mmc_host`, `mmc_card`, `mmc_driver`, 和`mmc_host_ops`。理解了这些核心组件，就可以更好地掌握如何实现硬件与软件之间的高效交互以及优化数据存取流程。这对于开发、调试或改进eMMC驱动程序来说至关重要。
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