sdhci_set_transfer_mode函数解析

前言

最近逻辑和测试对软件传输数据的流程有很多问号？？？软件是否会设置控制器相关寄存器，让控制器自行发 stop transfer的命令，即 Auto CMD23或 Auto CMD12。本着对版本负责，作为寄存器配置工程师，即使是内核原生流程，我也会将相关代码解析告诉他们。

在具体分析代码前，我们大概了解下 CMD12和 CMD23。CMD12，STOP_TRANSMISSION，停止多块传输操作。启动多块读 CMD18或者多块写 CMD25后，可以通过 CMD12停止传输。CMD23，SET_BLOCK_COUNT，定义读/写的块数量。启动多块读 CMD18或者多块写 CMD25前，如果通过 CMD23定义了传输的块数量，则完成指定数量的传输后，将停止传输。当然 CMD12和 CMD23还能影响 CMD30、CMD27这些命令。

开始

基于 linux 4.14.212版本进行分析，linux 4.19.163差异也不大，代码如下。

static void sdhci_set_transfer_mode(struct sdhci_host *host,
	struct mmc_command *cmd)
{
	u16 mode = 0;
	struct mmc_data *data = cmd->data;

	if (data == NULL) {
		if (host->quirks2 &
			SDHCI_QUIRK2_CLEAR_TRANSFERMODE_REG_BEFORE_CMD) {
			sdhci_writew(host, 0x0, SDHCI_TRANSFER_MODE);
		} else {
		/* clear Auto CMD settings for no data CMDs */
			mode = sdhci_readw(host, SDHCI_TRANSFER_MODE);
			sdhci_writew(host, mode & ~(SDHCI_TRNS_AUTO_CMD12 |
				SDHCI_TRNS_AUTO_CMD23), SDHCI_TRANSFER_MODE);
		}
		return;
	}

	WARN_ON(!host->data);

	if (!(host->quirks2 & SDHCI_QUIRK2_SUPPORT_SINGLE))
		mode = SDHCI_TRNS_BLK_CNT_EN;

	if (mmc_op_multi(cmd->opcode) || data->blocks > 1) {
		mode = SDHCI_TRNS_BLK_CNT_EN | SDHCI_TRNS_MULTI;
		/*
		 * If we are sending CMD23, CMD12 never gets sent
		 * on successful completion (so no Auto-CMD12).
		 */
		if (sdhci_auto_cmd12(host, cmd->mrq) &&
		    (cmd->opcode != SD_IO_RW_EXTENDED))
			mode |= SDHCI_TRNS_AUTO_CMD12;
		else if (cmd->mrq->sbc && (host->flags & SDHCI_AUTO_CMD23)) {
			mode |= SDHCI_TRNS_AUTO_CMD23;
			sdhci_writel(host, cmd->mrq->sbc->arg, SDHCI_ARGUMENT2);
		}
	}

	if (data->flags & MMC_DATA_READ)
		mode |= SDHCI_TRNS_READ;
	if (host->flags & SDHCI_REQ_USE_DMA)
		mode |= SDHCI_TRNS_DMA;

	sdhci_writew(host, mode, SDHCI_TRANSFER_MODE);
}

sdhci_set_transfer_mode()主要由两部分组成，即本次传输是否需要传输数据。

Non-DAT transfer

无数据传输分支，会先对控制器的特性进行判断，确定是否需要在发送命令前清零传输模式寄存器（0x0c） （SDHCI_QUIRK2_CLEAR_TRANSFERMODE_REG_BEFORE_CMD）。不需要则把 Auto CMD关掉，因为没有数据传输，就不需要发 CMD12或者 CMD23了，至此就设置好无数据传输的传输模式寄存器。

if (data == NULL) {
	if (host->quirks2 &
		SDHCI_QUIRK2_CLEAR_TRANSFERMODE_REG_BEFORE_CMD) {
		sdhci_writew(host, 0x0, SDHCI_TRANSFER_MODE);
	} else {
	/* clear Auto CMD settings for no data CMDs */
		mode = sdhci_readw(host, SDHCI_TRANSFER_MODE);
		sdhci_writew(host, mode & ~(SDHCI_TRNS_AUTO_CMD12 |
			SDHCI_TRNS_AUTO_CMD23), SDHCI_TRANSFER_MODE);
	}
	return;
}

Data transfer

数据传输分支，先确认软件是否配置了控制器支持单块传输计数，没有则使能控制器块计数（block count enable）。

if (!(host->quirks2 & SDHCI_QUIRK2_SUPPORT_SINGLE))
		mode = SDHCI_TRNS_BLK_CNT_EN;

然后判断这次传输的命令是否是多块读或是多块写 （mmc_op_multi(cmd->opcode)），或者是传输的块数量大于 1 （data->blocks > 1），是则会使能控制器块计数和多块传输。

接着判断控制器如果不支持 Auto CMD12 （sdhci_auto_cmd12() 返回 false，具体解析见下一段），同时命令不是 CMD53（SDIO多块读写命令），则使能控制器 Auto CMD23能力。如果不是上述条件则继续判断，struct mmc_request的变量 sbc（SET_BLOCK_COUNT for multiblock）是否已经初始化，同时软件初始化控制器是否设置了 Auto CMD23标志 （SDHCI_AUTO_CMD23），是，则使能控制器 Auto CMD23能力和将配置好的 mrq->sbc->arg（blocks / ../core/mmc_test.c +210）写入控制器的 SDHCI_ARGUMENT2中。

if (mmc_op_multi(cmd->opcode) || data->blocks > 1) {
	mode = SDHCI_TRNS_BLK_CNT_EN | SDHCI_TRNS_MULTI;
	/*
	 * If we are sending CMD23, CMD12 never gets sent
	 * on successful completion (so no Auto-CMD12).
	 */
	if (sdhci_auto_cmd12(host, cmd->mrq) &&
	    (cmd->opcode != SD_IO_RW_EXTENDED))
		mode |= SDHCI_TRNS_AUTO_CMD12;
	else if (cmd->mrq->sbc && (host->flags & SDHCI_AUTO_CMD23)) {
		mode |= SDHCI_TRNS_AUTO_CMD23;
		sdhci_writel(host, cmd->mrq->sbc->arg, SDHCI_ARGUMENT2);
	}
}

sdhci_auto_cmd12，返回 true则控制器当前配置使能了 Auto CMD12，false反之。分析下 return的这三个条件，1、struct mmc_request的变量 sbc（SET_BLOCK_COUNT for multiblock）没有初始化；

2、软件初始化控制器时，设置了 Auto CMD12标志 （SDHCI_AUTO_CMD12）；

3、struct mmc_request的变量 cap_cmd_during_tfr（数据传输或者忙等待中，允许发送命令）是 false（不允许）。

同时满足上述三个条件，则逻辑会自行发 CMD12。

static inline bool sdhci_auto_cmd12(struct sdhci_host *host,
				    struct mmc_request *mrq)
{
	return !mrq->sbc && (host->flags & SDHCI_AUTO_CMD12) &&
	       !mrq->cap_cmd_during_tfr;
}

后续再判断是否是读传输和是否使用 DMA。

if (data->flags & MMC_DATA_READ)
	mode |= SDHCI_TRNS_READ;
if (host->flags & SDHCI_REQ_USE_DMA)
	mode |= SDHCI_TRNS_DMA;

最后将上述配置写入传输模式寄存器 SDHCI_TRANSFER_MODE。

sdhci_writew(host, mode, SDHCI_TRANSFER_MODE);

结束

2021的第一篇博客/文档，真是写了一年的，希望 2021升职加薪，love&peace。