第14章 SD卡驱动参数的配置与编译.ppt

第14章 SD卡驱动参数的配置与编译,本章重点,SD卡的基本概念简单块设备驱动框架块设备驱动程序设计流程,本章内容,14.1 SD概述 14.2 内核SD卡驱动参数的配置14.3 制作与生成cramfs文件系统,14.1 SD概述,14.1.1 SD卡应用SD卡（Secure Digital Memory Card）是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。SD卡体积小巧，广泛应用在数码相机上，是由日本的松下公司、东芝公司和美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。最大的特点就是通过加密功能，保证数据资料的安全保密，有着广泛的应用领域，音乐、电影、新闻等多媒体文件都可以方便地保存到SD卡中，因此SD卡已广泛地应用于嵌入式设备的存储系统，如数码相机等。SD卡在外形上同MultiMedia Card卡保持一致，并且兼容MMC卡接口规范，其投影面积与MMC卡相同，只是略微厚一点，但是SD卡的容量大得多，且读、写速度也比MMC卡快4倍。同时，SD卡的接口与MMC卡是兼容的，支持SD卡的接口大多支持MMC卡。,14.1 SD概述,14.1.2 SD卡的辨别 目前市场上SD卡的品牌很多，诸如Sandisk、Kingmax、松下和Kingston。1）SanDisk产的SD卡是市面上最常见的，分为高速和低速SD卡。2）Kingmax的SD卡，采用了独特的一体化封装技术（PIP），最高传输速率10MB/s，具有防水、防震、防压的三防设计，它可以满足野外拍摄的各种要求。3）松下SD卡，其技术可以说是市面上最好的SD卡之一了。4）Kingston SD卡，在众多的闪存类产品中，它是体积最小的一种，提供了长达5年的质保时间。随着SD卡存储技术的发展，逐渐出现了Mini SD和Micro SD卡，如图14.1所示。,14.1 SD概述,14.1.3 SD卡的接口定义及管脚功能SD卡通过9针的接口与专门的驱动器相连接，不需要通过额外的电源来保持SD卡上存储的信息，图14.2所示是卡引脚功能示意图，SD卡的管脚分配以及在MMC/SPI模式下的功能描述如表14.1所示。,14.1 SD概述,1SD卡总路接口模式及功能按照SD卡的协议描述可分为两种总线的接口。（1）SD BUS 模式物理层定义：D0D3数据传送CMD 进行CMD 和Response CLK 大家最熟悉的HOST时钟信号线VDD VSS 电源和地（2）SPI BUS 模式物理层定义：CLK HOST时钟信号线DATAIN HOSTSD Card数据信号线DATAOUT SD CardHOST数据信号线除了上述数据线外在SPI BUS 模式下还需CS片选。,14.1 SD概述,2SD总线的访问状态SD总线的访问状态有3种。1）COMMOND：启动操作的会话，由Host从CMD连线传送到卡类设备。2）Response：响应CMD的会话，由卡类设备CMD连线传送至Host。3）Data：在Host与卡设备间传送数据的双向数据流，物理链路为Data0Data3。,注意:每一个完整的操作都需要一个CMD来启动，根据不同的CMD有相应的Data和Response。,14.1 SD概述,14.1.4 SD的寄存器关于寄存器的部分可以在S3C2410的datasheet中得到，如表14.2所示。,14.1 SD概述,14.1.5 S3C2410与SD的连接S3C2410与SD的连接如图14.3所示，从图中可以清楚地看到SD管脚与S3C2410的连接情况。各个管脚的说明如下：SDDATA0SDDATA3数据传送线SDCMD 命令线和Response线 SDCLK SD时钟信号线EINT7 写保护线,14.2 SD卡驱动参数的配置,14.2.1 SD卡驱动参数的配置SD卡驱动参数配置流程如下：,14.2 SD卡驱动参数的配置,注意：本节以内核2.6.24为例，使用的交叉编译为3.4.1版本，更新bootloader是为了支持2.6内核。步骤1.利用锐极提供的ppcboot，通过网络下载文件ppcboot.bin到目标板30008000地址上。SMDK2410 tftp 30008000 ppcboot.bin SMDK2410 protect off all然后进行烧写：SMDK2410 fl 0 30008000 20000 注意：上述命令的含义是把目标板上地址为0 x30008000的内容传送到flash 的0 地址，也就是ppcboot 的起始地址,20000表示是要烧写的ppcboot的大小，单位为字节。步骤2.下载Linux内核2.6.24.http:/www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.24.4.tar.bz2,14.2 SD卡驱动参数的配置,下载后解压内核rootlocalhost#tar-xjvf linux-2.6.24.4.tar.bz2rootlocalhost#cd linux-2.6.24.4 步骤3.修改Makefile修改内核目录树根下的的Makefile,指明交叉编译器rootlocalhost linux-2.6.24.4#vi Makefile第193行改找到ARCH和CROSS_COMPILE，修改为ARCH?=armCROSS_COMPILE?=arm-linux-然后设置你的PATH环境变量，使其可以找到你的交叉编译工具链rootlocalhost linux-2.6.24.4#echo$PATH/usr/local/arm/3.4.1/bin:/usr/local/arm/3.4.1/bin：步骤4.复制编译配置文件到linux-2.6.24.4下面rootlocalhost linux-2.6.24.4#cp arch/arm/configs/s3c2410_defconfig.config,14.2 SD卡驱动参数的配置,步骤5.修改flash分区rootlocalhost linux-2.6.24.4#cd drivers/mtd/maps/rootlocalhost maps#cp cfi_flagadm.c s3c2410.crootlocalhost maps#vi s3c2410.c将FLASH_PHYS_ADDR和FLASH_SIZE这两个宏分别修改成自己板子的flash起始地址和大小。然后修改结构体数组flagadm_parts添加自己的分区信息,修改以后如下:#define FLASH_PHYS_ADDR 0 x01000000#define FLASH_SIZE 0 x01600000 struct map_info flagadm_map=.name=NOR flash on S3C2410,.size=FLASH_SIZE,.bankwidth=2,;,14.2 SD卡驱动参数的配置,struct mtd_partition flagadm_parts=.name=bootloader,.size=0 x040000,.offset=0 x0,.name=kernel,.size=0 x0200000,.offset=0 x040000,.name=cramfs,.size=0 x300000,.offset=0 x240000,14.2 SD卡驱动参数的配置,.name=ramdisk,.size=0 x2c0000,.offset=0 x540000,.name=jffs2,.size=0 x700000,.offset=0 x800000;接下来告诉内核使用该驱动程序。修改maps目录下的Kconfig文件，该文件决定出现在menuconfig中的项目，在configMTD_CDB89712之后添加config MTD_S3C2410 tristate RJ 2410 board,14.2 SD卡驱动参数的配置,修改该目录下的Makefile，添加如下内容：obj-$(CONFIG_MTD_S3C2410)+=s3c2410.o(这样make menuconfig时，在MTD项目中将出现”RJ 2410 board”board选项，选中它并重新编译内核就完成了分区工作，启动时将看到分区信息)步骤6.支持启动时挂载 devfs为了使内核支持devfs以及在启动时并在/sbin/init运行之前能自动挂载/dev为devfs文件系统，修改fs/Kconfig文件rootlocalhost linux-2.6.24.4#vi fs/Kconfig找到menu Pseudo filesystems添加如下语句：config DEVFS_FSbool/dev file system support(OBSOLETE)“default yconfig DEVFS_MOUNT,14.2 SD卡驱动参数的配置,bool Automatically mount at bootdefault ydepends on DEVFS_FS步骤7.为了方便直接在内存中调试内核，将arch/arm/kernel/setup.c文件中的parse_tag_cmdline()函数中的strlcpy()函数注释掉，这样就可以使用默认的CONFIG_CMDLINE了，在.config文件中它被定义为：“root=/dev/mtdblock/2 ro init=/bin/sh console=ttySAC0,115200”。步骤8.配置内核上面已经复制了一个编译配置文件到linux-2.6.24.4下面(cp arch/arm/configs/s3c2410_defconfig.config)以这个为模板增删一些配置即可:,14.2 SD卡驱动参数的配置,rootlocalhost linux-2.6.24.4#make menuconfigLoadable module support*Enable loadable module support*Automatic kernel module loadingSystem Type*S3C2410 DMA supportBoot options Default kernel command string:noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200#说明：mtdblock2代表我的第3个flash分区#console=ttySAC0,115200使kernel启动期间的信息全部输出到串口0上.#2.6内核对于串口的命名改为ttySAC0，但这不影响用户空间的串口编程。#用户空间的串口编程针对的仍是/dev/ttyS0等,14.2 SD卡驱动参数的配置,Floating point emulation*NWFPE math emulationThis is necessary to run most binaries!#接下来要做的是对内核MTD子系统的设置Device Drivers Memory Technology Devices(MTD)*MTD partitioning support#支持MTD分区，这样我们在前面设置的分区才有意义*Command line partition table parsing#支持从命令行设置flash分区信息，灵活RAM/ROM/Flash chip drivers Detect flash chips by Common FlashInterface(CFI)probe Detect nonCFI AMD/JEDECcompatible,14.2 SD卡驱动参数的配置,flash chips Support for Intel/Sharp flash chips Support for AMD/Fujitsu flash chips Support for ROM chips in bus mappingMapping drivers for chip access#RJ 2410 boardCharacter devices*Nonstandard serial port support*S3C2410 RTC Driver#接下来做的是针对文件系统的设置，本人实验时目标板上要上的文件系统是cramfs,故做如下配置File systems Second extended fs support#去除对ext2的支持,14.2 SD卡驱动参数的配置,Pseudo filesystems*/proc file system support*Virtual memory file system support(former shm fs)*/dev file system support(OBSOLETE)*Automatically mount at boot(NEW)#这里会看到我们前先修改fs/Kconfig的成果，devfs已经被支持上了Miscellaneous filesystems Compressed ROM file system support(cramfs)#支持cramfsNetwork File Systems NFS file system support,14.2 SD卡驱动参数的配置,步骤10.SD卡驱动移植S3c2410的SD卡驱动可以在网上下载然后修改即可,具体步骤如下:在网上找到一个补丁，下下来就好用：http:/svnweb.openmoko.org/*checkout*/branches/src/target/kernel/2.6.24.x/patches/s3c_mci.patch?rev=4096把该文件放到linux-2.6.24.4目录下，然后使用命令：patch-p1 s3c_mci.patchpatch完成以后，在arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c的smdk2410_devices 数组中加入&s3c_device_sdi，不然的话启动的时候看不到probe函数的内容，即内核不会加载对应的驱动。然后，在driver/mmc/host/s3cmci.c中的s3cmci_def_pdata结构中的gpio_detect需要设置，板子上用的是EINT8，故应该是S3C2410_GPG0。到这里需要修改的地方基本上就没有了。需要注意的是，make menuconfig的时候，尽量把MMC/SD Card Support下的选项全选上，不然在/dev目录下不会看到设备信息。config文件如下：,14.2 SD卡驱动参数的配置,Device Drivers-MMC/SD card support MMC debugging Allow unsafe resume(DANGEROUS)*MMC/SD Card Drivers*MMC block device driver Use bounce buffer for simple hosts SDIO UART/GPS class support*MMC/SD Host Controller Drivers*MMC/SD over SPI(EXPERIMENTAL)Samsung S3C24xx SD/MMC Card Interface support 步骤11.编译内核rootlocalhost linux-2.6.24.4#make zImage编译完成后在arch/arm/boot下会有一个zImage,拷贝到tftpboot目录下rootlocalhost linux-2.6.24.4#cp arch/arm/boot/zImage/tftpboot/,14.2 SD卡驱动参数的配置,步骤12.制作一个文件系统去配合内核2.6.24运行（1）下载busybox1.1.3软件（2）执行make menuconfig（3）在General Configuration中，选择“Support for devfs”选项,14.2 SD卡驱动参数的配置,(4)在Build Options选项中，选择使用“静态库”以及设置交叉编译工具的PREFIX。,14.2 SD卡驱动参数的配置,(5)在Linux System Utilities选项中，“Support loopback mounts”和“Support for the old/etc/mtab file”mount”umount”4个选项应该选中,14.2 SD卡驱动参数的配置,(6)在Init Utilities选项中，“Support reading an inittab file”应该选中，这样可以根据自己编写的inittab文件初始化；“Support running commands with a controlling-tty”应该选中，否则会提示非常困扰的“/bin/sh:cant access tty;job control turned off”的提示，尽管可以进入控制台命令行。,14.2 SD卡驱动参数的配置,(7)在Shell选项中，应该选中默认shell：ash，否则不会生成sh，导致不能解释脚本文件。,Coreutils 里面的把常用的命令选上即可,14.3 制作与生成cramfs文件系统,（1）创建一个文件夹，比如rootfs，转到rootfs，执行命令mkdir bin dev etc home lib mnt proc sbin sys tmp var us建立相应的文件夹，再建立etc下的init.d文件夹。（2）准备启动所需的文件：linuxrc、rcS、inittab、fstab四个文件；linuxrc文件：#!/bin/shecho mount/etc as ramfs/bin/mount-f-t cramfs-o remount,ro/dev/bon/2/bin/mount-t ramfs ramfs/var/bin/mkdir-p/var/tmp/bin/mkdir-p/var/run/bin/mkdir-p/var/log/bin/mkdir-p/var/lock,14.3 制作与生成cramfs文件系统,/bin/mkdir-p/var/empty#/bin/mount-t usbdevfs none/proc/bus/usbexec/sbin/initrcS文件：#!/bin/sh/bin/mount a这两个文件生成后，应该使其具有执行的权限，可使用chmod 775 linuxrc rcS来修改，linuxrc应该放在rootfs根目录，rcS应该放在rootfs/etc/init.d/目录。inittab文件：#This is run first except when booting:sysinit:/etc/init.d/rcS,14.3 制作与生成cramfs文件系统,#Start an askfirst shell on the console#:askfirst:-/bin/bash:askfirst:-/bin/sh#Stuff to do when restarting the init process:restart:/sbin/init#Stuff to do before rebooting:ctrlaltdel:/sbin/reboot:shutdown:/bin/umount-a-rfstab文件：none/proc proc defaults 0 0none/dev/pts devpts mode=0622 0 0tmpfs/dev/shm tmpfs defaults 0 0sd/dev/sdsddefaults1791这两个文件应该放在rootfs/etc/目录，应该注意其权限问题。,14.3 制作与生成cramfs文件系统,（3）如果使用linux 2.6.xx内核，应该实现创建节点console、null。转到rootfs/dev/目录来创建：sudo mknod console c 5 1sudo mknod null c 1 3否则就会提示“Warning:unable to open an initial console.Kernel panic-not syncing:Attempted to kill init!”的类似错误(4)为了支持后面需要移植的SD卡需要建立SD卡节点:sudo mknod mmc b 179 1(5)也可以将一些常用的lib文件复制到rootfs/lib/目录下，比如：ld-2.5.so libc-2.5.so libcrypt.so.1 libgcc_s.so.1 libm.so.6 ld-linux.so.3 libcrypt-2.5.so libc.so.6 libm-2.5.so等文件或符号连接，在复制时应该注意采用图形化的界面复制活打包后解包方式复制。(此步可以不做,不会影响内核的移植),14.3 制作与生成cramfs文件系统,rootlocalhost busybox-1.1.3#make TARGET_ARCH=arm CROSS=arm-linux-PREFIX=/rootfs/all install(rootfs目录要根据自己具体所建立的目录的路径而定)PREFIX指明安装路径：就是我们根文件系统所在路径。这里需要注意一点的是，只要install busybox，根文件系统下先前建好的linuxrc就会被覆盖为一同名二进制文件。所以要事先备份自己的linuxrc，在安装完busybox后，将linuxrc复制回去就好。,14.3 制作与生成cramfs文件系统,转到rootfs的上一级目录，使用mkcramfs制作文件系统：mkcramfs rootfs rootfs.cramfs，SD卡实验操作把SD卡插入开发板后，在开发板中使用mount命令，具体如下：#mount/dev/mmc/mnt最后对编译好的内核文件和根文件系统进行烧写、启动SMDK2410#tftp 30008000 zImageSMDK2410#fl 40000 30008000 200000SMDK2410#tftp 30008000 rootfs.cramfsSMDK2410#fl 240000 30008000 300000如果成功的话如下所示:rootlocalhost root#minicom Please press Enter to activate this console.Starting pid 774,console/dev/console:/bin/sh,LUPA开源软件实训就业见习基地WWW.LUPA.GOV.CN,