]> Zhao Yanbai Git Server - minix.git/commitdiff
Add a driver for the eMMC on the BeagleBone Black 04/3004/1
authorLeonardo Fogel <leonardofogel@yahoo.com.br>
Sat, 20 Jun 2015 21:13:50 +0000 (18:13 -0300)
committerDavid van Moolenbroek <david@minix3.org>
Sun, 21 Jun 2015 11:04:16 +0000 (11:04 +0000)
Change-Id: I30ab36ac048c65538718e372db9502fb8f51d41f

distrib/sets/lists/minix/mi
etc/system.conf
minix/drivers/storage/mmc/Makefile
minix/drivers/storage/mmc/emmc.c [new file with mode: 0644]
minix/drivers/storage/mmc/emmc.txt [new file with mode: 0644]
minix/drivers/storage/mmc/omap_mmc.h

index 32f10a791fd76d1c78d46bbdbcd7bd086ffb4ebf..99e5f7c306deb36aa1df26673836f130b771dd08 100644 (file)
 ./service                              minix-sys
 ./service/devman                       minix-sys
 ./service/ds                           minix-sys
+./service/emmc                         minix-sys
 ./service/ext2                         minix-sys
 ./service/hello                                minix-sys
 ./service/inet                         minix-sys
index adb6b4d4d996b220a4b7cbf9f575f36a679f6af8..ae4730b22e5ad8cbc26d696fb5cc12fee784a396 100644 (file)
@@ -743,3 +743,14 @@ service edfictl
 {
         ipc ALL;
 };
+
+service emmc
+{
+       system
+               PRIVCTL
+               IRQCTL
+       ;
+       irq
+               28      # MMCSD1INT
+       ;
+};
index b21ab617e9cc3e2a79d118921cceadd4ea23b360..bc51c8ce431ed7d54882e250ba10d0eedbb76d38 100644 (file)
@@ -1,9 +1,10 @@
 # Makefile for the mmc driver.
-PROG=  mmc
-SRCS=  mmcblk.c mmchost_dummy.c sdhcreg.h sdmmcreg.h
+PROG=      mmc emmc
+SRCS.mmc=  mmcblk.c mmchost_dummy.c sdhcreg.h sdmmcreg.h
+SRCS.emmc= emmc.c mmcblk.c
 
 .if ${MACHINE_ARCH} == "earm"
-SRCS += mmchost_mmchs.c 
+SRCS.mmc += mmchost_mmchs.c 
 .endif
 
 DPADD+=        ${LIBBLOCKDRIVER} ${LIBSYS}
diff --git a/minix/drivers/storage/mmc/emmc.c b/minix/drivers/storage/mmc/emmc.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a693f9b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,989 @@
+#include <minix/blockdriver.h>
+#include <minix/board.h>
+#include <minix/log.h>
+#include <minix/mmio.h>
+#include <minix/spin.h>
+#include <minix/syslib.h>
+
+#include <sys/mman.h>
+
+#include "omap_mmc.h"
+#include "mmchost.h"
+#include "sdmmcreg.h"
+
+/* MINIX IRQ timeout. Twice the host controller data/busy timeout @ 48MHz. */
+#define IRQ_TIMEOUT 5600000 /* 5,600,000 us */
+
+#define MMCHS_TIMEOUT 500000 /* 500,000 us */
+
+/* Reference clock frequency divisors: */
+#define MMCHS_SD_SYSCTL_CLKD_400KHZ 240 /* 96MHz/400kHz */
+#define MMCHS_SD_SYSCTL_CLKD_26MHZ    4 /* ceiling 96MHz/26MHz */
+#define MMCHS_SD_SYSCTL_CLKD_52MHZ    2 /* ceiling 96MHz/52MHz */
+
+/* The host SD_DATA register is 128 words (512B). */
+#define SD_DATA_WLEN 128
+
+/*
+ * Card initialization timeout, twice the standard:
+ * "The device must complete its initialization within 1 second of the first
+ * CMD1 issued with a valid OCR range." (MMCA, 4.41)
+ */
+#define CARD_INI_TIMEOUT 2000000 /* 2,000,000 us */
+
+/* Card EXT_CSD register fields. */
+#define MMC_EXT_CSD_SEC_COUNT (*(uint32_t *)&card_ext_csd[212])
+#define MMC_EXT_CSD_CARD_TYPE (card_ext_csd[196])
+#define MMC_EXT_CSD_CARD_TYPE_HS_MMC_52MHZ (0x1 << 1)
+
+/* Card intended operating voltage range: 2.7V to 3.6V */
+#define MMC_OCR_VDD_RANGE 0x00FF8000
+
+/* Error bits in the card status (R1) response. */
+#define R1_ERROR_MASK 0xFDFFA080
+
+/* Relative Card Address. Must be greater than 1. */
+#define RCA 0x2
+
+/* The card sector size is 512B. */
+#define SEC_SIZE 512
+
+/* AM335x MMC1 memory map (physical start address and size). */
+#define AM335X_MMC1_BASE_ADDR 0x481D8000
+#define AM335X_MMC1_SIZE (4 << 10)
+/* AM335x MMC1 interrupt number. */
+#define AM335X_MMCSD1INT 28
+
+/* AM335x MMCHS registers virtual addresses: virtual base + offset. */
+static struct omap_mmchs_registers *reg;
+
+/* Card registers. */
+static uint32_t card_csd[4];
+static uint8_t card_ext_csd[512];
+
+static uint32_t card_write_protect;
+static uint64_t card_size;
+
+/* IRQ_HOOK_ID for SYS_IRQCTL kernel call. */
+static int hook_id = 1;
+
+/* Initialize the log system. */
+static struct log log = {
+       .name = "emmc",
+       .log_level = LEVEL_INFO,
+       .log_func = default_log,
+};
+
+
+/*
+ * Spin until a register flag is set, or the time runs out.
+ * Return the flag value.
+ */
+static uint32_t
+spin_until_set(uint32_t address, uint32_t flag)
+{
+       spin_t s;
+       int spin;
+       uint32_t v;
+
+       spin_init(&s, MMCHS_TIMEOUT);
+       do {
+               spin = spin_check(&s);
+               v = (read32(address) & flag);
+       } while ((v == 0) && (spin == TRUE));
+
+       return v;
+}
+
+/*
+ * Spin until a register flag is clear, or the time runs out.
+ * Return the flag value.
+ */
+static uint32_t
+spin_until_clear(uint32_t address, uint32_t flag)
+{
+       spin_t s;
+       int spin;
+       uint32_t v;
+
+       spin_init(&s, MMCHS_TIMEOUT);
+       do {
+               spin = spin_check(&s);
+               v = (read32(address) & flag);
+       } while ((v != 0) && (spin == TRUE));
+
+       return v;
+}
+
+/*
+ * Change the bus clock frequency (divisor).
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+set_bus_clkd(uint32_t clkd)
+{
+       /*
+        * Disable the bus clock, set the clock divider, wait until the
+        * internal clock is stable, enable the bus clock.
+        */
+       set32(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_CEN, MMCHS_SD_SYSCTL_CEN_DIS);
+       set32(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_CLKD, clkd << 6);
+       if (spin_until_set(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_ICS)
+               == MMCHS_SD_SYSCTL_ICS_UNSTABLE)
+               return -1;
+       set32(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_CEN, MMCHS_SD_SYSCTL_CEN_EN);
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Receive an interrupt request.
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+irq_receive(void)
+{
+       message m;
+       int ipc_status;
+
+       while (1) {
+               if (driver_receive(ANY, &m, &ipc_status) != OK)
+                       return -1;
+               if (is_ipc_notify(ipc_status)
+                       && (_ENDPOINT_P(m.m_source) == CLOCK))
+                       return -1;
+               if (is_ipc_notify(ipc_status)
+                       && (_ENDPOINT_P(m.m_source) == HARDWARE))
+                       return 0;
+               /*
+                * m will be discarded if the driver is out of memory.
+                */
+               blockdriver_mq_queue(&m, ipc_status);
+       }
+}
+
+/*
+ * Wait for an interrupt request.
+ * Return 0 on interrupt, a negative integer on error.
+ */
+static int
+irq_wait(void)
+{
+       int r;
+
+       if (sys_irqenable(&hook_id) != OK)
+               return -1;
+       sys_setalarm(micros_to_ticks(IRQ_TIMEOUT), 0);
+       r = irq_receive();
+       sys_setalarm(0, 0);
+       if (r < 0)
+               sys_irqdisable(&hook_id);
+
+       return r;
+}
+
+/*
+ * Software reset for mmc_cmd or mmc_dat line.
+ */
+static void
+reset_mmchs_fsm(uint32_t line)
+{
+       /*
+        * "The proper procedure is: (a) Set to 1 to start reset,
+        * (b) Poll for 1 to identify start of reset, and
+        * (c) Poll for 0 to identify reset is complete." (AM335x TRM)
+        */
+       set32(reg->SYSCTL, line, line);
+       spin_until_set(reg->SYSCTL, line);
+       spin_until_clear(reg->SYSCTL, line);
+}
+
+/*
+ * Send a command to the card.
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+send_cmd(uint32_t arg, uint32_t cmd)
+{
+       uint32_t stat;
+
+       if (read32(reg->PSTATE)
+               & (MMCHS_SD_PSTATE_DATI | MMCHS_SD_PSTATE_CMDI))
+               return -1; /* Issuing of commands is not allowed. */
+       write32(reg->ARG, arg);
+       write32(reg->CMD, cmd);
+       /* Wait for the command completion. */
+       if (irq_wait() < 0)
+               return -1;
+       stat = read32(reg->SD_STAT);
+       /*
+        * Clear only the command status/error bits. The transfer status/error
+        * bits (including ERRI) must be preserved.
+        */
+       write32(reg->SD_STAT, MMCHS_SD_STAT_CIE
+               | MMCHS_SD_STAT_CEB
+               | MMCHS_SD_STAT_CCRC
+               | MMCHS_SD_STAT_CTO
+               | MMCHS_SD_STAT_CC);
+       if (stat & MMCHS_SD_STAT_CTO) {
+               reset_mmchs_fsm(MMCHS_SD_SYSCTL_SRC);
+               return -1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Send a command to the card, and check for errors in the response (R1).
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+send_cmd_check_r1(uint32_t arg, uint32_t cmd)
+{
+       if (send_cmd(arg, cmd) < 0)
+               return -1;
+       /* Check for card errors in the card response (R1). */
+       if (read32(reg->RSP10) & R1_ERROR_MASK)
+               return -1;
+
+       return 0;
+}
+
+/* Send CMD0 (GO_IDLE_STATE) command to the card. */
+static int
+go_idle_state(void)
+{
+       return send_cmd(MMC_GO_IDLE_STATE, MMC_GO_IDLE_STATE);
+}
+
+/* Send CMD1 (SEND_OP_COND) command to the card. */
+static int
+send_op_cond(void)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       /* The driver is capable of handling sector type of addressing. */
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_SEND_OP_COND)
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_48B;
+       return send_cmd((MMC_OCR_HCS | MMC_OCR_VDD_RANGE), cmd);
+}
+
+/* Send CMD2 (ALL_SEND_CID) command to the card. */
+static int
+all_send_cid(void)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_ALL_SEND_CID)
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_136B;
+       return send_cmd(0, cmd);
+}
+
+/* Send CMD3 (SET_RELATIVE_ADDR) command to the card. */
+static int
+set_relative_addr(void)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_SET_RELATIVE_ADDR)
+               | MMCHS_SD_CMD_CICE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_48B;
+       return send_cmd_check_r1(MMC_ARG_RCA(RCA), cmd);
+}
+
+/* Send CMD6 (SWITCH) command to the card. */
+static int
+mmc_switch(uint32_t access, uint32_t index, uint32_t value)
+{
+       uint32_t arg, cmd;
+
+       /* SWITCH argument: [25:24] Access, [23:16] Index, [15:8] Value. */
+       arg = (access << 24) | (index << 16) | (value << 8);
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_SWITCH)
+               | MMCHS_SD_CMD_CICE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_48B_BUSY;
+       return send_cmd_check_r1(arg, cmd);
+}
+
+/* Send CMD7 (SELECT_CARD) command to the card. */
+static int
+select_card(void)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_SELECT_CARD)
+               | MMCHS_SD_CMD_CICE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_48B;
+       return send_cmd_check_r1(MMC_ARG_RCA(RCA), cmd);
+}
+
+/* Send CMD8 (SEND_EXT_CSD) command to the card. */
+static int
+send_ext_csd(void)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_SEND_EXT_CSD)
+               | MMCHS_SD_CMD_DP_DATA
+               | MMCHS_SD_CMD_CICE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_48B
+               | MMCHS_SD_CMD_DDIR_READ;
+       return send_cmd_check_r1(0, cmd);
+}
+
+/* Send CMD9 (SEND_CSD) command to the card. */
+static int
+send_csd(void)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_SEND_CSD)
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_136B;
+       return send_cmd(MMC_ARG_RCA(RCA), cmd);
+}
+
+/* Send CMD13 (SEND_STATUS) command to the card. */
+static int
+send_status(void)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_SEND_STATUS)
+               | MMCHS_SD_CMD_CICE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_48B;
+       return send_cmd_check_r1(MMC_ARG_RCA(RCA), cmd);
+}
+
+/* Send CMD16 (SET_BLOCKLEN) command to the card. */
+static int
+set_blocklen(void)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       /* Set block length to sector size (512B). */
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_SET_BLOCKLEN)
+               | MMCHS_SD_CMD_CICE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_48B;
+       return send_cmd_check_r1(SEC_SIZE, cmd);
+}
+
+/* Send CMD17 (READ_SINGLE_BLOCK) to the card. */
+static int
+read_single_block(uint32_t addr)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_READ_BLOCK_SINGLE)
+               | MMCHS_SD_CMD_DP_DATA
+               | MMCHS_SD_CMD_CICE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_48B
+               | MMCHS_SD_CMD_DDIR_READ;
+       return send_cmd_check_r1(addr, cmd);
+}
+
+/* Send CMD24 (WRITE_BLOCK) to the card. */
+static int
+write_block(uint32_t addr)
+{
+       uint32_t cmd;
+
+       cmd = MMCHS_SD_CMD_INDX_CMD(MMC_WRITE_BLOCK_SINGLE)
+               | MMCHS_SD_CMD_DP_DATA
+               | MMCHS_SD_CMD_CICE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_CCCE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_CMD_RSP_TYPE_48B
+               | MMCHS_SD_CMD_DDIR_WRITE;
+       return send_cmd_check_r1(addr, cmd);
+}
+
+/*
+ * Repeat CMD1 until the card is ready, or the time runs out.
+ * Return 0 on ready, a negative integer on error.
+ */
+static int
+repeat_send_op_cond(void)
+{
+       spin_t s;
+       int spin;
+       uint32_t card_ocr;
+
+       spin_init(&s, CARD_INI_TIMEOUT);
+       do {
+               spin = spin_check(&s);
+               if (send_op_cond() < 0)
+                       return -1;
+               card_ocr = read32(reg->RSP10);
+       } while (((card_ocr & MMC_OCR_MEM_READY) == 0) && (spin == TRUE));
+
+       if ((card_ocr & MMC_OCR_MEM_READY) == 0)
+               return -1; /* Card is still busy. */
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Read (receive) the busy signal from the card.
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+read_busy(void)
+{
+       uint32_t stat;
+       /*
+        * The busy signal is optional, but the host controller will assert 
+        * SD_STAT[1] TC even if the card does not send it. 
+        */
+       if (irq_wait() < 0)
+               return -1;
+       stat = read32(reg->SD_STAT);
+       write32(reg->SD_STAT, MMCHS_SD_STAT_DCRC
+               | MMCHS_SD_STAT_DTO
+               | MMCHS_SD_STAT_TC);
+       if (stat & MMCHS_SD_STAT_ERRI) {
+               reset_mmchs_fsm(MMCHS_SD_SYSCTL_SRD);
+               return -1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Read (receive) data from the card.
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+read_data(uint32_t *data)
+{
+       uint32_t stat, i;
+
+       /* Wait for BRR interrupt. */
+       if (irq_wait() < 0)
+               return -1;
+       if (read32(reg->SD_STAT) & MMCHS_SD_STAT_BRR) {
+               write32(reg->SD_STAT, MMCHS_SD_STAT_BRR);
+               for (i=SD_DATA_WLEN; i>0; i--)
+                       *data++ = read32(reg->DATA);
+       }
+
+       /* Wait for TC or ERRI interrupt. */
+       if (irq_wait() < 0)
+               return -1;
+       stat = read32(reg->SD_STAT);
+       write32(reg->SD_STAT, MMCHS_SD_STAT_DEB
+               | MMCHS_SD_STAT_DCRC
+               | MMCHS_SD_STAT_DTO
+               | MMCHS_SD_STAT_TC);
+       if (stat & MMCHS_SD_STAT_ERRI) {
+               reset_mmchs_fsm(MMCHS_SD_SYSCTL_SRD);
+               return -1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Write (send) data to the card.
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+write_data(uint32_t *data)
+{
+       uint32_t stat, i;
+
+       /* Wait for BWR interrupt. */
+       if (irq_wait() < 0)
+               return -1;
+       if (read32(reg->SD_STAT) & MMCHS_SD_STAT_BWR) {
+               write32(reg->SD_STAT, MMCHS_SD_STAT_BWR);
+               for (i=SD_DATA_WLEN; i>0; i--)
+                       write32(reg->DATA, *data++);
+       }
+
+       /* Wait for TC or ERRI interrupt. */
+       if (irq_wait() < 0)
+               return -1;
+       stat = read32(reg->SD_STAT);
+       write32(reg->SD_STAT, MMCHS_SD_STAT_DEB
+               | MMCHS_SD_STAT_DCRC
+               | MMCHS_SD_STAT_DTO
+               | MMCHS_SD_STAT_TC);
+       if (stat & MMCHS_SD_STAT_ERRI) {
+               reset_mmchs_fsm(MMCHS_SD_SYSCTL_SRD);
+               return -1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Read a block from the card.
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+cim_read_block(uint32_t addr, uint32_t *data)
+{
+       /* Send CMD17. */
+       if (read_single_block(addr) < 0)
+               return -1;
+       /* Read from the host buffer. */
+       return read_data(data);
+}
+
+/*
+ * Write a block to the card.
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+cim_write_block(uint32_t addr, uint32_t *data)
+{
+       /* Send CMD24. */
+       if (write_block(addr) < 0)
+               return -1;
+       /* Write into the host buffer. */
+       if (write_data(data) < 0)
+               return -1;
+       /* CMD13. Check the result of the write operation. */
+       return send_status();
+}
+
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ */
+static int
+emmc_host_set_instance(struct mmc_host *host, int instance)
+{
+       if (instance != 0)
+               return EIO;
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Initialize the driver and kernel structures.
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+minix_init(void)
+{
+       struct minix_mem_range mr;
+       uint32_t v_base;
+
+       /*
+        * On the BeagleBone Black, the eMMC device is connected to MMC1.
+        * Add the MMC1 memory address range to the process' resources.
+        */
+       mr.mr_base  = AM335X_MMC1_BASE_ADDR;
+       mr.mr_limit = AM335X_MMC1_BASE_ADDR + AM335X_MMC1_SIZE - 1;
+       if (sys_privctl(SELF, SYS_PRIV_ADD_MEM, &mr) != OK)
+               return -1;
+
+       /* Map the MMC1 physical base address to a virtual address. */
+       v_base = (uint32_t)vm_map_phys(SELF, (void *)mr.mr_base,
+               AM335X_MMC1_SIZE);
+       if (v_base == (uint32_t)MAP_FAILED)
+               return -1;
+
+       /* Set the registers virtual addresses. */
+       reg = &regs_v1;
+       reg->SYSCONFIG += v_base;
+       reg->SYSSTATUS += v_base;
+       reg->CON       += v_base;
+       reg->BLK       += v_base;
+       reg->ARG       += v_base;
+       reg->CMD       += v_base;
+       reg->RSP10     += v_base;
+       reg->RSP32     += v_base;
+       reg->RSP54     += v_base;
+       reg->RSP76     += v_base;
+       reg->DATA      += v_base;
+       reg->PSTATE    += v_base;
+       reg->HCTL      += v_base;
+       reg->SYSCTL    += v_base;
+       reg->SD_STAT   += v_base;
+       reg->IE        += v_base;
+       reg->ISE       += v_base;
+
+       /* Register the MMC1 interrupt number. */
+       if (sys_irqsetpolicy(AM335X_MMCSD1INT, 0, &hook_id) != OK)
+               return -1;
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Host controller initialization.
+ * Return 0 on success, a negative integer on error.
+ */
+static int
+emmc_host_init(struct mmc_host *host)
+{
+       struct machine machine;
+
+       /* The eMMC is present on the BBB only. */
+       sys_getmachine(&machine);
+       if (!BOARD_IS_BBB(machine.board_id))
+               return -1;
+
+       /* Initialize the driver and kernel structures. */
+       if (minix_init() < 0)
+               return -1;
+
+       /* Reset the host controller. */
+       set32(reg->SYSCONFIG, MMCHS_SD_SYSCONFIG_SOFTRESET,
+               MMCHS_SD_SYSCONFIG_SOFTRESET);
+       if (spin_until_set(reg->SYSSTATUS, MMCHS_SD_SYSSTATUS_RESETDONE)
+               != MMCHS_SD_SYSSTATUS_RESETDONE)
+               return -1;
+
+       /*
+        * SD_CAPA: "The host driver shall not modify this register after the
+        * initialization." (AM335x TRM)
+        */
+
+       /*
+        * Set the bus voltage to 3V, and turn the bus power on.
+        * On the BeagleBone Black, the bus voltage is pulled up to 3.3V, but
+        * the MMCHS supports only 1.8V or 3V.
+        */
+       set32(reg->HCTL, MMCHS_SD_HCTL_SDVS, MMCHS_SD_HCTL_SDVS_VS30);
+       set32(reg->HCTL, MMCHS_SD_HCTL_SDBP, MMCHS_SD_HCTL_SDBP_ON);
+       if (spin_until_set(reg->HCTL, MMCHS_SD_HCTL_SDBP)
+               == MMCHS_SD_HCTL_SDBP_OFF)
+               return -1;
+
+       /* Set the bus clock frequency to FOD (400kHz). */
+       set32(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_CLKD,
+               MMCHS_SD_SYSCTL_CLKD_400KHZ << 6);
+
+       /* Set data and busy time-out: ~2,6s @ 400kHz.*/
+       set32(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_DTO, MMCHS_SD_SYSCTL_DTO_2POW20);
+
+       /* Enable the internal clock. */
+       set32(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_ICE, MMCHS_SD_SYSCTL_ICE_EN);
+       if (spin_until_set(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_ICS)
+               == MMCHS_SD_SYSCTL_ICS_UNSTABLE)
+               return -1;
+
+       /* Enable the bus clock. */
+       set32(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_CEN, MMCHS_SD_SYSCTL_CEN_EN);
+       
+       /*
+        * Set the internal clock gating strategy to automatic, and enable
+        * Smart Idle mode. The host controller does not implement wake-up
+        * request (SWAKEUP pin is not connected).
+        */
+       set32(reg->SYSCONFIG, MMCHS_SD_SYSCONFIG_AUTOIDLE,
+               MMCHS_SD_SYSCONFIG_AUTOIDLE_EN);
+       set32(reg->SYSCONFIG, MMCHS_SD_SYSCONFIG_SIDLEMODE,
+               MMCHS_SD_SYSCONFIG_SIDLEMODE_IDLE);
+
+       /* The driver reads and writes single 512B blocks. */
+       set32(reg->BLK, MMCHS_SD_BLK_BLEN, SEC_SIZE);
+
+       /* Enable interrupt status and requests. */
+       write32(reg->IE, MMCHS_SD_IE_ERROR_MASK
+               | MMCHS_SD_IE_BRR_ENABLE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_IE_BWR_ENABLE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_IE_TC_ENABLE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_IE_CC_ENABLE_ENABLE);
+       write32(reg->ISE, MMCHS_SD_IE_ERROR_MASK
+               | MMCHS_SD_IE_BRR_ENABLE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_IE_BWR_ENABLE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_IE_TC_ENABLE_ENABLE
+               | MMCHS_SD_IE_CC_ENABLE_ENABLE);
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Set the log level.
+ */
+static void
+emmc_set_log_level(int level)
+{
+       log.log_level = level;
+}
+
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Unused, but declared in mmchost.h.
+ */
+#if 0
+static int
+emmc_host_reset(struct mmc_host *host)
+{
+       return 0;
+}
+#endif
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Card detection.
+ */
+static int
+emmc_card_detect(struct sd_slot *slot)
+{
+       /* The card is detected during card initialization. */
+       return 1;
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Card initialization. Also, finish the MMCHS initialization.
+ * Return NULL on error.
+ */
+static struct sd_card *
+emmc_card_initialize(struct sd_slot *slot)
+{
+       uint32_t clkd;
+
+       /* CMD0 */
+       if (go_idle_state() < 0)
+               return NULL;
+
+       /*
+        * Set the MMC_CMD line to open drain.
+        * "The host starts the card identification process in open-drain mode
+        * with the identification clock rate FOD." (MMCA, 4.41)
+        */
+       set32(reg->CON, MMCHS_SD_CON_OD, MMCHS_SD_CON_OD_OD);
+
+       /* CMD1 */
+       if (repeat_send_op_cond() < 0)
+               return NULL;
+
+       /* CMD2. The driver has no use for the CID. */
+       if (all_send_cid() < 0)
+               return NULL;
+
+       /* CMD3 */
+       if (set_relative_addr() < 0)
+               return NULL;
+
+       /*
+        * Set the MMC_CMD line to push-pull.
+        * "When the card is in Stand-by State, communication over the CMD and
+        * DAT lines will be performed in push-pull mode." (MMCA, 4.41)
+        */
+       set32(reg->CON, MMCHS_SD_CON_OD, MMCHS_SD_CON_OD_PP);
+
+       /* CMD9 */
+       if (send_csd() < 0)
+               return NULL;
+       card_csd[0] = read32(reg->RSP10);
+       card_csd[1] = read32(reg->RSP32);
+       card_csd[2] = read32(reg->RSP54);
+       card_csd[3] = read32(reg->RSP76);
+
+       /* Card capacity for cards up to 2GB of density. */
+       card_size = (uint64_t)MMC_CSD_CAPACITY(card_csd)
+               << MMC_CSD_READ_BL_LEN(card_csd);
+
+       card_write_protect = (SD_CSD_PERM_WRITE_PROTECT(card_csd)
+               | SD_CSD_TMP_WRITE_PROTECT(card_csd));
+       if (card_write_protect)
+               log_info(&log, "the eMMC is write protected\n");
+
+       /* CMD7 */
+       if (select_card() < 0)
+               return NULL;
+
+       /* CMD8 */
+       if (send_ext_csd() < 0)
+               return NULL;
+       /* Receive the Extended CSD register. */
+       if (read_data((uint32_t *)card_ext_csd) < 0)
+               return NULL;
+
+       /* Card capacity for densities greater than 2GB. */
+       if (MMC_EXT_CSD_SEC_COUNT > 0)
+               card_size = (uint64_t)MMC_EXT_CSD_SEC_COUNT * SEC_SIZE;
+       
+       /* CMD6. Switch to high-speed mode: EXT_CSD[185] HS_TIMING = 1. */
+       if (mmc_switch(MMC_SWITCH_MODE_WRITE_BYTE, EXT_CSD_HS_TIMING, 1) < 0)
+               return NULL;
+       /* Wait for the (optional) busy signal. */
+       if (read_busy() < 0)
+               return NULL;
+       /* CMD13. Check the result of the SWITCH operation. */
+       if (send_status() < 0)
+               return NULL;
+
+       /* Change the bus clock frequency. */
+       if (MMC_EXT_CSD_CARD_TYPE & MMC_EXT_CSD_CARD_TYPE_HS_MMC_52MHZ)
+               clkd = MMCHS_SD_SYSCTL_CLKD_52MHZ; /* 48 MHz */
+       else
+               clkd = MMCHS_SD_SYSCTL_CLKD_26MHZ; /* 24 MHz */
+       if (set_bus_clkd(clkd) < 0)
+               return NULL;
+
+       /* Set data and busy time-out: ~ 2,8s @ 48MHz.*/
+       set32(reg->SYSCTL, MMCHS_SD_SYSCTL_DTO, MMCHS_SD_SYSCTL_DTO_2POW27);
+
+       /* CMD6. Set data bus width to 4. */
+       if (mmc_switch(MMC_SWITCH_MODE_WRITE_BYTE, EXT_CSD_BUS_WIDTH,
+               EXT_CSD_BUS_WIDTH_4) < 0)
+               return NULL;
+       /* Wait for the (optional) busy signal. */
+       if (read_busy() < 0)
+               return NULL;
+       /* CMD13. Check the result of the SWITCH operation. */
+       if (send_status() < 0)
+               return NULL;
+
+       /* Host controller: set 4-bit data bus width. */
+       set32(reg->HCTL, MMCHS_SD_HCTL_DTW, MMCHS_SD_HCTL_DTW_4BIT);
+
+       /* CMD16. Set block length to sector size (512B). */
+       if (set_blocklen() < 0)
+               return NULL;
+
+       /* Initialize the block device driver structures. */
+       slot->card.blk_size  = SEC_SIZE;
+       slot->card.blk_count = card_size / SEC_SIZE;
+       slot->card.state     = SD_MODE_DATA_TRANSFER_MODE;
+       slot->card.open_ct   = 0;
+       memset(slot->card.part,    0, sizeof(slot->card.part));
+       memset(slot->card.subpart, 0, sizeof(slot->card.subpart));
+       slot->card.part[0].dv_size = card_size;
+
+       return &(slot->card);
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Card release.
+ */
+static int
+emmc_card_release(struct sd_card *card)
+{
+       /* Decrements the "in-use count." */
+       card->open_ct--;
+
+       /*
+        * The block special file is closed, but the driver does not need to
+        * "release" the eMMC, even if the driver is unloaded.
+        */
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Handle unexpected interrupts.
+ */
+static void
+emmc_hw_intr(unsigned int irqs)
+{
+       log_warn(&log, "register SD_STAT == 0x%08x\n", reg->SD_STAT);
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Read/write blocks.
+ * Return the number of blocks read/written, or a negative integer on error.
+ */
+static int
+emmc_read_write(int (*cim_read_write)(uint32_t, uint32_t *),
+       uint32_t blknr, uint32_t count, unsigned char *buf)
+{
+       int blocks, r;
+       uint32_t addr;
+
+       blocks = 0; /* count of blocks read/written. */
+       r = 0;
+       while ((count > 0) && (r == 0)) {
+               /*
+                * Data address for media =< 2GB is byte address, and data
+                * address for media > 2GB is sector address.
+                */
+               if (card_size <= (2U << 30))
+                       addr = blknr * SEC_SIZE;
+               else
+                       addr = blknr;
+
+               r = (*cim_read_write)(addr, (uint32_t *)buf);
+               if (r == 0) {
+                       blknr++;
+                       count--;
+                       buf += SEC_SIZE;
+                       blocks++;
+               }
+               else if (blocks == 0)
+                       blocks = r;
+       }
+
+       return blocks;
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Read blocks.
+ */
+static int
+emmc_read(struct sd_card *card,
+       uint32_t blknr, uint32_t count, unsigned char *buf)
+{
+       return emmc_read_write(&cim_read_block, blknr, count, buf);
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Write blocks.
+ */
+static int
+emmc_write(struct sd_card *card,
+       uint32_t blknr, uint32_t count, unsigned char *buf)
+{
+       if (card_write_protect)
+               return -1; /* The card is write protected. */
+       return emmc_read_write(&cim_write_block, blknr, count, buf);
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Driver interface registration.
+ */
+void
+host_initialize_host_structure_mmchs(struct mmc_host *host)
+{
+       uint32_t i;
+
+       /* Register the driver interface at the block device driver. */
+       host->host_set_instance = &emmc_host_set_instance;
+       host->host_init =         &emmc_host_init;
+       host->set_log_level =     &emmc_set_log_level;
+       host->host_reset =        NULL;
+       host->card_detect =       &emmc_card_detect;
+       host->card_initialize =   &emmc_card_initialize;
+       host->card_release =      &emmc_card_release;
+       host->hw_intr =           &emmc_hw_intr;
+       host->read =              &emmc_read;
+       host->write =             &emmc_write;
+       for (i=0; i<MAX_SD_SLOTS; i++) {
+               host->slot[i].host = host;
+               host->slot[i].card.state = SD_MODE_UNINITIALIZED;
+               host->slot[i].card.slot = &host->slot[i];
+       }
+}
+
+/*
+ * Interface to the MINIX block device driver.
+ * Unused, but declared in mmchost.h.
+ */
+void
+host_initialize_host_structure_dummy(struct mmc_host *host)
+{
+}
diff --git a/minix/drivers/storage/mmc/emmc.txt b/minix/drivers/storage/mmc/emmc.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e1ba414
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,22 @@
+The eMMC driver was designed to be linked to the existing MMC/SD block device driver (mmcblk.c).
+
+* Mini how-to
+On the BeagleBone Black, the block device files /dev/c1d* (major = 8) are free. The driver can use /dev/c1d0.
+# service up /service/emmc -dev /dev/c1d0
+
+* 4-bit mode (data bus width)
+On the BeagleBone Black, the eMMC data lines are connected to the AM335x GPMC_AD[0-7] pins. After PoR, these pins are multiplexed to signals GPIO1_[0-7], and U-Boot only multiplexes pins GPMC_AD[0-3] to signals MMC1_DAT[0-3]. Consequently, 8-bit mode (signals MMC1_DAT[4-7]) can not be used.
+
+* Programmed Input/Output
+The driver does not have support for DMA.
+
+* High capacity cards
+Data address for media =< 2GB is byte address, and data address for media > 2GB is sector (512B) address. The driver was designed to handle both address modes, but it was tested on a 2GB card.
+
+* References
+BeagleBone Black System Reference Manual, Revision A5.6.
+AM335x Sitara Processors Technical Reference Manual. Literature number: SPRUH73L
+Embedded MultiMediaCard Product Standard (MMCA, 4.41). Document number: JESD84-A441
+AM335x Sitara Processors Datasheet. Literature number: SPRS717F
+OMAP35x Applications Processor Technical Reference Manual. Literature number: SPRUF98X
+MINIX 3 MMC/SD source code.
\ No newline at end of file
index 19091e3cdbbce0e9abda10b27d3da21a3f6a164a..895fc9c176cc9aed67e4a88f751f52aaac45c5ba 100644 (file)
@@ -132,6 +132,9 @@ static struct omap_mmchs_registers regs_v0 = {
 #define MMCHS_SD_CON_INIT         (0x1 << 1) /* Send initialization stream (all cards) */
 #define MMCHS_SD_CON_INIT_NOINIT  (0x0 << 1) /* Do nothing */
 #define MMCHS_SD_CON_INIT_INIT    (0x1 << 1) /* Send initialization stream */
+#define MMCHS_SD_CON_OD           (0x1 << 0) /* Card open drain mode (MMC cards only) */
+#define MMCHS_SD_CON_OD_PP        (0x0 << 0) /* No open drain (push-pull). */
+#define MMCHS_SD_CON_OD_OD        (0x1 << 0) /* Open drain */
 
 #define MMCHS_SD_BLK_NBLK             (0xffffu << 16) /* Block count for the current transfer */
 #define MMCHS_SD_BLK_BLEN             (0xfff << 0)     /* Transfer block size */
@@ -182,12 +185,14 @@ static struct omap_mmchs_registers regs_v0 = {
 
 #define MMCHS_SD_PSTATE_CI           (0x1 << 16) /* Card Inserted */
 #define MMCHS_SD_PSTATE_CI_INSERTED  (0x1 << 16) /* Card Inserted  is inserted*/
-#define MMCHS_SD_PSTATE_BRE          (0x0 << 11) /* Buffer read enable */
+#define MMCHS_SD_PSTATE_BRE          (0x1 << 11) /* Buffer read enable */
 #define MMCHS_SD_PSTATE_BRE_DIS      (0x0 << 11) /* Read BLEN bytes disabled*/
 #define MMCHS_SD_PSTATE_BRE_EN       (0x1 << 11) /* Read BLEN bytes enabled*/
-#define MMCHS_SD_PSTATE_BWE          (0x0 << 10) /* Buffer Write enable */
+#define MMCHS_SD_PSTATE_BWE          (0x1 << 10) /* Buffer Write enable */
 #define MMCHS_SD_PSTATE_BWE_DIS      (0x0 << 10) /* There is no room left in the buffer to write BLEN bytes of data */
 #define MMCHS_SD_PSTATE_BWE_EN       (0x1 << 10) /* There is enough space in the buffer to write BLEN bytes of data*/
+#define MMCHS_SD_PSTATE_DATI         (0x1 <<  1) /* Command inhibit (mmc_dat) */
+#define MMCHS_SD_PSTATE_CMDI         (0x1 <<  0) /* Command inhibit (mmc_cmd) */
 
 #define MMCHS_SD_HCTL_DTW            (0x1 << 1) /*Data transfer width.(must be set after a successful ACMD6) */
 #define MMCHS_SD_HCTL_DTW_1BIT       (0x0 << 1) /*1 bit transfer with */
@@ -221,10 +226,21 @@ static struct omap_mmchs_registers regs_v0 = {
 #define MMCHS_SD_SYSCTL_DTO          (0xf << 16) /* Data timeout counter  */
 #define MMCHS_SD_SYSCTL_DTO_2POW13   (0x0 << 16) /* TCF x 2^13  */
 #define MMCHS_SD_SYSCTL_DTO_2POW14   (0x1 << 16) /* TCF x 2^14  */
+#define MMCHS_SD_SYSCTL_DTO_2POW20   (0x7 << 16) /* TCF x 2^20  */
 #define MMCHS_SD_SYSCTL_DTO_2POW27   (0xe << 16) /* TCF x 2^27  */
 
+#define MMCHS_SD_STAT_CERR            (0x1 << 28) /* card error */
+#define MMCHS_SD_STAT_DEB             (0x1 << 22) /* data end bit error */
+#define MMCHS_SD_STAT_DCRC            (0x1 << 21) /* data CRC error */
+#define MMCHS_SD_STAT_DTO             (0x1 << 20) /* data timeout error */
+#define MMCHS_SD_STAT_CIE             (0x1 << 19) /* command index error */
+#define MMCHS_SD_STAT_CEB             (0x1 << 18) /* command end bit error */
+#define MMCHS_SD_STAT_CCRC            (0x1 << 17) /* command CRC error */
+#define MMCHS_SD_STAT_CTO             (0x1 << 16) /* command timeout error */
 #define MMCHS_SD_STAT_ERRI            (0x01 << 15) /* Error interrupt */
-#define MMCHS_SD_STAT_ERROR_MASK     (0xff << 15 | 0x3 << 24 | 0x03 << 28)
+#define MMCHS_SD_STAT_ERROR_MASK      (0xff << 15 | 0x3 << 24 | 0x03 << 28)
+#define MMCHS_SD_STAT_BRR             (0x1 << 5) /* Buffer Read ready */
+#define MMCHS_SD_STAT_BWR             (0x1 << 4) /* Buffer Write ready */
 #define MMCHS_SD_STAT_CC              (0x1 << 0) /* Command complete status */
 #define MMCHS_SD_STAT_CC_UNRAISED     (0x0 << 0) /* Command not completed */
 #define MMCHS_SD_STAT_CC_RAISED       (0x1 << 0) /* Command completed */