OpenHarmony平臺驅動開發（十五），SDIO

OpenHarmony平臺驅動開發（十五）

SDIO

概述

功能簡介

SDIO（Secure Digital Input and Output）由SD卡發展而來，與SD卡統稱為MMC（MultiMediaCard），二者使用相同的通信協議。SDIO接口兼容以前的SD卡，并且可以連接支持SDIO接口的其他設備。

運作機制

在HDF框架中，SDIO的接口適配模式采用獨立服務模式（如圖1）。在這種模式下，每一個設備對象會獨立發布一個設備服務來處理外部訪問，設備管理器收到API的訪問請求之后，通過提取該請求的參數，達到調用實際設備對象的相應內部方法的目的。獨立服務模式可以直接借助HDFDeviceManager的服務管理能力，但需要為每個設備單獨配置設備節點，若設備過多可能增加內存占用。

獨立服務模式下，核心層不會統一發布一個服務供上層使用，因此這種模式下驅動要為每個控制器發布一個服務，具體表現為：

  • 驅動適配者需要實現HdfDriverEntry的Bind鉤子函數以綁定服務。

  • device_info.hcs文件中deviceNode的policy字段為1或2，不能為0。

SDIO模塊各分層作用：

  • 接口層提供打開SDIO設備、設置塊的大小、讀取數據、寫數據、設置公共信息、獲取公共信息、刷新數據、獨占HOST、釋放Host、使能SDIO功能設備、去使能SDIO功能設備、申請中斷、釋放中斷關閉SDIO設備的接口。

  • 核心層主要提供SDIO控制器的添加、移除及管理的能力，通過鉤子函數與適配層交互。

  • 適配層主要是將鉤子函數的功能實例化，實現具體的功能。

圖 1?SDIO獨立服務模式結構圖

SDIO獨立服務模式結構圖

約束與限制

SDIO模塊API當前僅支持內核態調用。

開發指導

場景介紹

SDIO的應用比較廣泛，目前，有許多手機都支持SDIO功能，并且很多SDIO外設也被開發出來，使得手機外接外設更加容易。常見的SDIO外設有WLAN、GPS、CAMERA、藍牙等。當驅動開發者需要將SDIO設備適配到OpenHarmony時，需要進行SDIO驅動適配，下文將介紹如何進行SDIO驅動適配。

接口說明

為了保證上層在調用SDIO接口時能夠正確的操作硬件，核心層在//drivers/hdf_core/framework/model/storage/include/mmc/mmc_sdio.h中定義了以下鉤子函數。驅動適配者需要在適配層實現這些函數的具體功能，并與這些鉤子函數掛接，從而完成接口層與核心層的交互。

SdioDeviceOps定義：

struct SdioDeviceOps {int32_t (*incrAddrReadBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size);int32_t (*incrAddrWriteBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size);int32_t (*fixedAddrReadBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size, uint32_t scatterLen);int32_t (*fixedAddrWriteBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size, uint32_t scatterLen);int32_t (*func0ReadBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size);int32_t (*func0WriteBytes)(struct SdioDevice *dev, uint8_t *data, uint32_t addr, uint32_t size);int32_t (*setBlockSize)(struct SdioDevice *dev, uint32_t blockSize);int32_t (*getCommonInfo)(struct SdioDevice *dev, SdioCommonInfo *info, uint32_t infoType);int32_t (*setCommonInfo)(struct SdioDevice *dev, SdioCommonInfo *info, uint32_t infoType);int32_t (*flushData)(struct SdioDevice *dev);int32_t (*enableFunc)(struct SdioDevice *dev);int32_t (*disableFunc)(struct SdioDevice *dev);int32_t (*claimIrq)(struct SdioDevice *dev, SdioIrqHandler *irqHandler);int32_t (*releaseIrq)(struct SdioDevice *dev);int32_t (*findFunc)(struct SdioDevice *dev, struct SdioFunctionConfig *configData);int32_t (*claimHost)(struct SdioDevice *dev);int32_t (*releaseHost)(struct SdioDevice *dev);
};

表 1?SdioDeviceOps結構體成員的鉤子函數功能說明

函數入參出參返回值功能
incrAddrReadBytesdev：結構體指針，SDIO設備控制器
addr：uint32_t類型，地址值
size：uint32_t類型，大小		data：uint8_t類型指針，傳出值HDF_STATUS相關狀態從指定的SDIO地址增量讀取給定長度的數據
incrAddrWriteBytesdev：結構體指針，SDIO設備控制器
data：uint8_t類型指針，傳入值
addr：uint32_t類型，地址值
size：uint32_t類型，大小		無HDF_STATUS相關狀態將給定長度的數據增量寫入指定的SDIO地址
fixedAddrReadBytesdev：結構體指針，SDIO設備控制器
addr：uint32_t類型，地址值
size：uint32_t類型，大小
scatterLen：uint32_t類型，數據長度		data：uint8_t類型指針，傳出值HDF_STATUS相關狀態從固定SDIO地址讀取給定長度的數據。
fixedAddrWriteBytesdev：結構體指針，SDIO設備控制器
data：uint8_t類型指針，傳入值
addr：uint32_t類型，地址值
size：uint32_t類型，大小
scatterLen：uint32_t類型，數據長度		無HDF_STATUS相關狀態將給定長度的數據寫入固定SDIO地址
func0ReadBytesdev：結構體指針，SDIO設備控制器
addr：uint32_t類型，地址值
size：uint32_t類型，大小		data：uint8_t類型指針，傳出值HDF_STATUS相關狀態從SDIO函數0的地址空間讀取給定長度的數據。
func0WriteBytesdev：結構體指針，SDIO設備控制器
data：uint8_t類型指針，傳入值
addr：uint32_t類型，地址值
size：uint32_t類型，大小		無HDF_STATUS相關狀態將給定長度的數據寫入SDIO函數0的地址空間。
setBlockSizedev：結構體指針，SDIO設備控制器
blockSize：uint32_t類型，Block大小		無HDF_STATUS相關狀態設置block大小
getCommonInfodev：聯合體指針，SDIO設備控制器
infoType：uint32_t類型，info類型		info：結構體指針，傳出SdioFuncInfo信息HDF_STATUS相關狀態獲取CommonInfo，說明見下
setCommonInfodev：結構體指針，SDIO設備控制器
info：聯合體指針，SdioFuncInfo信息傳入
infoType：uint32_t類型，info類型		無HDF_STATUS相關狀態設置CommonInfo，說明見下
flushDatadev：結構體指針，SDIO設備控制器無HDF_STATUS相關狀態當SDIO需要重新初始化或發生意外錯誤時調用的函數
enableFuncdev：結構體指針，SDIO設備控制器無HDF_STATUS相關狀態使能SDIO設備
disableFuncdev：結構體指針，SDIO設備控制器無HDF_STATUS相關狀態去使能SDIO設備
claimIrqdev：結構體指針，SDIO設備控制器
irqHandler：void函數指針		無HDF_STATUS相關狀態注冊SDIO中斷
releaseIrqdev：結構體指針，SDIO設備控制器無HDF_STATUS相關狀態釋放SDIO中斷
findFuncdev：結構體指針，SDIO設備控制器
configData：結構體指針，SDIO函數關鍵信息		無HDF_STATUS相關狀態尋找匹配的funcNum
claimHostdev：結構體指針，SDIO設備控制器無HDF_STATUS相關狀態獨占HOST
releaseHostdev：結構體指針，SDIO設備控制器無HDF_STATUS相關狀態釋放HOST

icon-note.gif

?說明：
CommonInfo包括maxBlockNum（單個request中最大block數）、maxBlockSize（單個block最大字節數）、maxRequestSize（單個Request最大字節數）、enTimeout（最大超時時間，毫秒）、funcNum（功能編號1~7）、irqCap（IRQ capabilities）、(void *)data。

開發步驟

SDIO模塊適配包含以下四個步驟：

  1. 實例化驅動入口

    • 實例化HdfDriverEntry結構體成員。

    • 調用HDF_INIT將HdfDriverEntry實例化對象注冊到HDF框架中。

  2. 配置屬性文件

    • 在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。

    • 【可選】添加sdio_config.hcs器件屬性文件。

  3. 實例化SDIO控制器對象

    • 初始化SdioDevice成員。

    • 實例化SdioDevice成員SdioDeviceOps。

      icon-note.gif

      ?說明：
      實例化SdioDevice成員SdioDeviceOps，其定義和成員說明見接口說明。

  4. 驅動調試

    【可選】針對新增驅動程序，建議驗證驅動基本功能，例如SDIO控制狀態，中斷響應情況，讀寫數據是否成功等。

開發實例

下方將以//drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/model/storage/sdio_adapter.c為示例，展示需要驅動適配者提供哪些內容來完整實現設備功能。

  1. 實例化驅動入口

    驅動入口必須為HdfDriverEntry（在hdf_device_desc.h中定義）類型的全局變量，且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HDF框架會將所有加載的驅動的HdfDriverEntry對象首地址匯總，形成一個類似數組的段地址空間，方便上層調用。

    一般在加載驅動時HDF會先調用Bind函數，再調用Init函數加載該驅動。當Init調用異常時，HDF框架會調用Release釋放驅動資源并退出。

    SDIO 驅動入口參考：

    struct HdfDriverEntry g_sdioDriverEntry = {.moduleVersion = 1,.Bind = Hi35xxLinuxSdioBind,         // 見Bind開發參考.Init = Hi35xxLinuxSdioInit,         // 見Init開發參考.Release = Hi35xxLinuxSdioRelease,   // 見Release開發參考.moduleName = "HDF_PLATFORM_SDIO",   // 【必要且與HCS文件中里面的moduleName匹配】
};
HDF_INIT(g_sdioDriverEntry);             // 調用HDF_INIT將驅動入口注冊到HDF框架中

  2. 配置屬性文件

    完成驅動入口注冊之后，下一步請在//vendor/hisilicon/hispark_taurus/hdf_config/device_info/device_info.hcs文件中添加deviceNode信息，并在sdio_config.hcs中配置器件屬性。deviceNode信息與驅動入口注冊相關，器件屬性值與核心層SdioDevice成員的默認值或限制范圍有密切關系。本例只有一個SDIO控制器，如有多個器件信息，則需要在device_info.hcs文件增加deviceNode信息，以及在sdio_config文件中增加對應的器件屬性。

    獨立服務模式的特點是device_info.hcs文件中設備節點代表著一個設備對象，如果存在多個設備對象，則按需添加，注意服務名與驅動私有數據匹配的關鍵字名稱必須唯一。其中各項參數如表2所示：

    表 2?device_info.hcs節點參數說明

    成員名值
    policy驅動服務發布的策略，SDIO設備控制器具體配置為1，表示驅動對內核態發布服務
    priority驅動啟動優先級（0-200），值越大優先級越低。SDIO設備控制器具體配置為30
    permission驅動創建設備節點權限，SDIO設備控制器具體配置為0664
    moduleName驅動名稱，SDIO設備控制器固定為hi3516_mmc_driver
    serviceName驅動對外發布服務的名稱，SDIO設備控制器服務名設置為HDF_PLATFORM_MMC_2
    deviceMatchAttr驅動私有數據匹配的關鍵字，SDIO設備控制器設置為hi3516_mmc_sdio

    • device_info.hcs 配置參考：

      root {device_info {match_attr = "hdf_manager";platform :: host {hostName = "platform_host";priority = 50;device_sdio :: device {device0 :: deviceNode {policy = 1;priority = 70;permission = 0644;moduleName = "HDF_PLATFORM_SDIO";            // 【必要】用于指定驅動名稱，需要與驅動Entry中的moduleName一致。serviceName = "HDF_PLATFORM_MMC_2";          // 【必要】驅動對外發布服務的名稱，必須唯一。deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_sdio_0"; // 【必要】用于配置控制器私有數據，要與sdio_config.hcs中對應控制器保持一致。}}}}
}

    • sdio_config.hcs 配置參考：

      root {platform {sdio_config {template sdio_controller {match_attr = "";hostId = 2;                             // 【必要】模式固定為2，在mmc_config.hcs有介紹。devType = 2;                            // 【必要】模式固定為2，在mmc_config.hcs有介紹。}controller_0x2dd1 :: sdio_controller {match_attr = "hisilicon_hi35xx_sdio_0"; // 【必要】需要和device_info.hcs中的deviceMatchAttr值一致。}}
}

      需要注意的是，新增sdio_config.hcs配置文件后，必須在hdf.hcs文件中包含sdio_config.hcs所在路徑信息，否則配置文件無法生效。

  3. 實例化SDIO設備控制器對象

    完成屬性文件配置之后，下一步就是以核心層SdioDevice對象的初始化為核心，包括驅動適配者自定義結構體（傳遞參數和數據），實例化SdioDevice成員SdioDeviceOps（讓用戶可以通過接口來調用驅動底層函數），實現HdfDriverEntry成員函數（Bind、Init、Release）。

    • 自定義結構體參考：

      從驅動的角度看，自定義結構體是參數和數據的載體，而且sdio_config.hcs文件中的數值會被HDF讀入并通過DeviceResourceIface來初始化結構體成員，一些重要數值也會傳遞給核心層對象。

      typedef struct {uint32_t maxBlockNum;    // 單個request最大的block個數uint32_t maxBlockSize;   // 單個block最大的字節數1~2048uint32_t maxRequestSize; // 單個request最大的字節數1~2048uint32_t enTimeout;      // 最大超時時間，單位毫秒，且不能超過一秒。uint32_t funcNum;        // 函數編號1~7uint32_t irqCap;         // 中斷能力void *data;              // 私有數據
} SdioFuncInfo;// SdioDevice是核心層控制器結構體，其中的成員在Bind函數中會被賦值。
struct SdioDevice {struct SdDevice sd;struct SdioDeviceOps *sdioOps;struct SdioRegister sdioReg;uint32_t functions;struct SdioFunction *sdioFunc[SDIO_MAX_FUNCTION_NUMBER];struct SdioFunction *curFunction;struct OsalThread thread; // 中斷線程struct OsalSem sem;bool irqPending;bool threadRunning;
};

    • SdioDevice成員鉤子函數結構體SdioDeviceOps的實例化。

      static struct SdioDeviceOps g_sdioDeviceOps = {.incrAddrReadBytes = Hi35xxLinuxSdioIncrAddrReadBytes,.incrAddrWriteBytes = Hi35xxLinuxSdioIncrAddrWriteBytes,.fixedAddrReadBytes = Hi35xxLinuxSdioFixedAddrReadBytes,.fixedAddrWriteBytes = Hi35xxLinuxSdioFixedAddrWriteBytes,.func0ReadBytes = Hi35xxLinuxSdioFunc0ReadBytes,.func0WriteBytes = Hi35xxLinuxSdioFunc0WriteBytes,.setBlockSize = Hi35xxLinuxSdioSetBlockSize,.getCommonInfo = Hi35xxLinuxSdioGetCommonInfo,.setCommonInfo = Hi35xxLinuxSdioSetCommonInfo,.flushData = Hi35xxLinuxSdioFlushData,.enableFunc = Hi35xxLinuxSdioEnableFunc,.disableFunc = Hi35xxLinuxSdioDisableFunc,.claimIrq = Hi35xxLinuxSdioClaimIrq,.releaseIrq = Hi35xxLinuxSdioReleaseIrq,.findFunc = Hi35xxLinuxSdioFindFunc,.claimHost = Hi35xxLinuxSdioClaimHost,.releaseHost = Hi35xxLinuxSdioReleaseHost,
};

    • Bind函數開發參考。

      入參：

      HdfDeviceObject是整個驅動對外提供的接口參數，具備HCS配置文件的信息。

      返回值：

      HDF_STATUS相關狀態 （表3為部分展示，如需使用其他狀態，可參考//drivers/hdf_core/interfaces/inner_api/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS的定義）。

      表 3?HDF_STATUS相關狀態說明

      狀態(值)問題描述
      HDF_ERR_INVALID_OBJECT控制器對象非法
      HDF_ERR_MALLOC_FAIL內存分配失敗
      HDF_ERR_IOI/O?錯誤
      HDF_SUCCESS初始化成功
      HDF_FAILURE初始化失敗

      函數說明：

      初始化自定義結構體對象，初始化SdioCntlr成員，調用核心層SdioCntlrAdd函數，以及其他驅動適配者自定義初始化操作。

      static int32_t Hi35xxLinuxSdioBind(struct HdfDeviceObject *obj)
{struct MmcCntlr *cntlr = NULL;int32_t ret;......cntlr = (struct MmcCntlr *)OsalMemCalloc(sizeof(struct MmcCntlr));// 分配內存......cntlr->ops = &g_sdioCntlrOps;                                     // 【必要】struct MmcCntlrOps g_sdioCntlrOps={// .rescanSdioDev = Hi35xxLinuxSdioRescan,};cntlr->hdfDevObj = obj;                                           // 【必要】使HdfDeviceObject與MmcCntlr可以相互轉化的前提obj->service = &cntlr->service;                                   // 【必要】使HdfDeviceObject與MmcCntlr可以相互轉化的前提ret = Hi35xxLinuxSdioCntlrParse(cntlr, obj);                      // 【必要】初始化cntlr的index、devType，失敗則goto _ERR。......ret = MmcCntlrAdd(cntlr);                                         // 【必要】調用核心層mmc_core.c的函數，失敗則goto _ERR。......ret = MmcCntlrAllocDev(cntlr, (enum MmcDevType)cntlr->devType);   // 【必要】調用核心層mmc_core.c的函數，失敗則goto _ERR。......MmcDeviceAddOps(cntlr->curDev, &g_sdioDeviceOps);                 // 【必要】調用核心層mmc_core.c的函數，鉤子函數掛載。HDF_LOGD("Hi35xxLinuxSdioBind: Success!");return HDF_SUCCESS;_ERR:Hi35xxLinuxSdioDeleteCntlr(cntlr);HDF_LOGE("Hi35xxLinuxSdioBind: Fail!");return HDF_FAILURE;
}

    • Init函數開發參考。

      入參：

      HdfDeviceObject是整個驅動對外提供的接口參數，具備HCS配置文件的信息。

      返回值：

      HDF_STATUS相關狀態。

      函數說明：

      無操作，可根據驅動適配者需要添加。

      static int32_t Hi35xxLinuxSdioInit(struct HdfDeviceObject *obj)
{(void)obj;        // 無操作，可根據驅動適配者的需要進行添加HDF_LOGD("Hi35xxLinuxSdioInit: Success!");return HDF_SUCCESS;
}

    • Release函數開發參考。

      入參：

      HdfDeviceObject是整個驅動對外提供的接口參數，具備HCS配置文件的信息。

      返回值：

      無。

      函數說明：

      釋放內存和刪除控制器，該函數需要在驅動入口結構體中賦值給Release接口，當HDF框架調用Init函數初始化驅動失敗時，可以調用Release釋放驅動資源。

      icon-note.gif

      ?說明：
      所有強制轉換獲取相應對象的操作前提是在Bind函數中具備對應賦值的操作。

      static void Hi35xxLinuxSdioRelease(struct HdfDeviceObject *obj)
{if (obj == NULL) {return;}Hi35xxLinuxSdioDeleteCntlr((struct MmcCntlr *)obj->service); // 【必要】自定義的內存釋放函數，這里有HdfDeviceObject到MmcCntlr的強制轉換
}

  4. 驅動調試

    【可選】針對新增驅動程序，建議驗證驅動基本功能，例如SDIO控制狀態，中斷響應情況，讀寫數據是否成功等。

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在數字時代&#xff0c;互聯網內容以文本、圖像、音頻和視頻等形式呈現爆發式增長&#xff0c;深刻塑造了信息傳播的格局。然而&#xff0c;內容的快速傳播也帶來了嚴峻挑戰&#xff1a;違法信息&#xff08;如涉黃、涉政&#xff09;、虛假廣告、網絡暴力等內容不僅威脅用戶體…
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PyTorch中的nn.Embedding應用詳解

PyTorch中的nn.Embedding應用詳解

PyTorch 文章目錄 PyTorch前言一、nn.Embedding的基本原理二、nn.Embedding的實際應用簡單的例子自然語言處理任務 前言 在深度學習中&#xff0c;詞嵌入&#xff08;Word Embedding&#xff09;是一種常見的技術&#xff0c;用于將離散的詞匯或符號映射到連續的向量空間。這種…
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AI 檢測原創論文：技術迷思與教育本質的悖論思考

AI 檢測原創論文：技術迷思與教育本質的悖論思考

當高校將 AI 寫作檢測工具作為學術誠信的 "電子判官"&#xff0c;一場由技術理性引發的教育異化正在悄然上演。GPT-4 檢測工具將人類創作的論文誤判為 AI 生成的概率高達 23%&#xff08;斯坦福大學 2024 年研究數據&#xff09;&#xff0c;這種 "以 AI 制 AI&…
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langchain4j集成QWen、Redis聊天記憶持久化

langchain4j集成QWen、Redis聊天記憶持久化

langchain4j實現聊天記憶默認是基于進程內存的方式&#xff0c;InMemoryChatMemoryStore是具體的實現了&#xff0c;是將聊天記錄到一個map中&#xff0c;如果用戶大的話&#xff0c;會造成內存溢出以及數據安全問題。位了解決這個問題 langchain4提供了ChatMemoryStore接口&am…
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