uboot的硬件驱动

1、uboot借用（移植）了linux驱动
(1)linux驱动本身做了模块化设计。linux驱动本身和linux内核不是强耦合的，这是linux驱动可以被uboot借用（移植）的关键。
(2)uboot移植了linux驱动源代码。uboot是从源代码级别去移植linux驱动的，这就是linux系统的开源性。
(3)uboot中的硬件驱动比linux简单。linux驱动本身有更复杂的框架，需要实现更多的附带功能，而uboot本质上只是个裸机程序，uboot移植linux驱动时只是借用了linux驱动的一部分而已。

2、iNand/SD驱动解析

2.1、soc内部驱动MMC控制器的初始化

(1)mmc_initialize函数位于：uboot/drivers/mmc/mmc.c。
(2)从名字可以看出，这个函数的作用就是初始化开发板上MMC系统。MMC系统的初始化应该包含这么几部分：SoC里的MMC控制器初始化（MMC系统时钟的初始化、SFR初始化）、SoC里MMC相关的GPIO的初始化、SD卡/iNand芯片的初始化。
(3)mmc_devices链表全局变量，用来记录系统中所有已经注册的SD/iNand设备。所以向系统中插入一个SD卡/iNand设备，则系统驱动就会向mmc_devices链表中插入一个数据结构表示这个设备。

(4)cpu_mmc_init函数位于：uboot/cpu/s5pc11x/cpu.c中。实质是通过调用3个函数来完成的。
(5)setup_hsmmc_clock，在uboot/cpu/s5pc11x/setup_hsmmc.c中。看名字函数是用来初始化SoC中MMC控制器中的时钟部分的。
(6)setup_hsmmc_cfg_gpio，在uboot/cpu/s5pc11x/setup_hsmmc.c中。看名字函数是用来配置SoC中MMC控制器相关的GPIO的。

(7)smdk_s3c_hsmmc_init函数位于：uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c中。
(8)函数内部通过宏定义USE_MMCx来决定是否调用s3c_hsmmc_initialize来进行具体的初始化操作。
(9)s3c_hsmmc_initialize函数位于：uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c中。
(10)定义并且实例化一个struct mmc类型的对象（定义了一个指针，并且给指针指向有意义的内存，或者说给指针分配内存），然后填充它的各种成员，最后调用mmc_register函数来向驱动框架注册这个mmc设备驱动。
(11)mmc_register功能是进行mmc设备的注册，注册方法其实就是将当前这个struct mmc使用链表连接到mmc_devices这个全局变量中去。
(12)我们在X210中定义了USE_MMC0和USE_MMC2，因此在我们的uboot初始化时会调用2次s3c_hsmmc_initialize函数，传递参数分别是0和2，因此完成之后系统中会注册上2个mmc设备，表示当前系统中有2个mmc通道在工作。
(5)至此cpu_mmc_init函数分析完成。

(13)find_mmc_device这个函数位于：uboot/drivers/mmc/mmc.c中。
(14)这个函数其实就是通过mmc设备编号来在系统中查找对应的mmc设备（struct mmc的对象，根据上面分析系统中有2个，编号分别是0和2）。
(15)函数工作原理就是通过遍历mmc_devices链表，去依次寻找系统中注册的mmc设备，然后对比其设备编号和我们当前要查找的设备编号，如果相同则就找到了要找的设备。找到了后调用mmc_init函数来初始化它。

2.2、SD卡/iNand内部的控制器初始化

(1)函数位于：drivers/mmc/mmc.c中。
(2)分析猜测这个函数应该要进行mmc卡的初始化了（前面已经进行了SoC端控制器的初始化）
(3)函数的调用关系为：
mmc_init
　　mmc_go_idle
　　　　mmc_send_cmd
　　mmc_send_if_cond
　　　　mmc_send_cmd
······
具体分析可以看出，mmc_init函数内部就是依次通过向mmc卡发送命令码（CMD0、CMD2那些）来初始化SD卡/iNand内部的控制器，以达到初始化SD卡的目的。

3、总结

(1)至此整个MMC系统初始化结束。
(2)整个MMC系统初始化分为2大部分：SoC这一端的MMC控制器的初始化，SD卡这一端卡本身的初始化。前一步主要是在cpu_mmc_init函数中完成，后一部分主要是在mmc_init函数中完成。
(3)整个初始化完成后去使用sd卡/iNand时，操作方法和mmc_init函数中初始化SD卡的操作一样的方式。读写sd卡时也是通过总线向SD卡发送命令、读取/写入数据来完成的。
(4)顺着操作追下去，到了mmc_send_cmd函数处就断了，真正的向SD卡发送命令的硬件操作的函数找不到。这就是学习驱动的麻烦之处。
(5)struct mmc结构体是关键。两部分初始化之间用mmc结构体来链接的，初始化完了后对mmc卡的常规读写操作也是通过mmc结构体来链接的。

4、linux驱动前奏

(1)驱动的设计中有一个关键数据结构struct mmc。譬如MMC驱动的结构体就是struct mmc这些结构体中包含一些变量和一些函数指针，变量用来记录驱动相关的一些属性，函数指针用来记录驱动相关的操作方法。这些变量和函数指针加起来就构成了驱动。驱动就被抽象为这个结构体。
(2)一个驱动工作时主要就分几部分：驱动构建（构建一个struct mmc然后填充它）、驱动运行时（调用这些函数指针指针的函数和变量）

4.1、分离思想

(1)分离思想就是说在驱动中将操作方法和数据分开。
(2)操作方法就是函数，数据就是变量。所谓操作方法和数据分离的意思就是：在不同的地方来存储和管理驱动的操作方法和变量，这样的优势就是驱动便于移植。

4.2、分层思想

(1)分层思想是指一个整个的驱动分为好多个层次。简单理解就是驱动分为很多个源文件，放在很多个文件夹中。譬如本课程讲的mmc的驱动涉及到drivers/mmc下面的2个文件和cpu/s5pc11x下的好几个文件。
(2)以mmc驱动为例来分析各个文件的作用：
uboot/drivers/mmc/mmc.c：本文件的主要内容是和MMC卡操作有关的方法，譬如MMC卡设置空闲状态的、卡读写数据等。但是本文件中并没有具体的硬件操作函数，操作最终指向的是struct mmc结构体中的函数指针，这些函数指针是在驱动构建的时候和真正硬件操作的函数挂接的（真正的硬件操作的函数在别的文件中）。
uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c:本文件中是SoC内部MMC控制器的硬件操作的方法，譬如向SD卡发送命令的函数（s3c_hsmmc_send_command），譬如和SD卡读写数据的函数（s3c_hsmmc_set_ios），这些函数就是具体操作硬件的函数，也就是mmc.c中需要的那些硬件操作函数。这些函数在mmc驱动初始化构建时（s3c_hsmmc_initialize函数中）和struct mmc挂接起来备用。

分析：mmc.c和s3c_hsmmc.c构成了一个分层，mmc.c中调用了s3c_hsmmc.中的函数，所以mmc.c在上层，s3c_hsmmc.c在下层。这两个分层后我们发现mmc.c中不涉及具体硬件的操作，s3c_hsmmc.c中不涉及驱动工程时的时序操作。因此移植的时候就有好处：譬如我们要把这一套mmc驱动移植到别的SoC上mmc.c就不用动，s3c_hsmmc.c动就可以了；譬如SoC没变但是SD卡升级了，这时候只需要更换mmc.c，不需要更换s3c_hsmmc.即可。

(3)cpu/s5pc11x/下面还有一个setup_hsmmc.c，也和MMC驱动有关。但是这些代码为什么不能放到drivers目录下去，而要放到cpu目录下去？因为这里面的2个函数（setup_hsmmc_clock和setup_hsmmc_cfg_gpio）都是和SoC有关的初始化函数，这两个函数不能放到drivers目录下去。实际上如果非把这两个函数放在uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c文件中也凑活能说过去。