[MID project] Daily Report from cavan

CaoFuAng

1、搭建嵌入式linux（lablin）并测试
2、编译linux内核，添加SD卡支持
3、进入系统并mount SD卡，看是否能正常读写
4、在SD卡上制作rootfs
5、从SD卡mount rootfs，启动linux

CaoFuAng

1、成功从sdcard mount rootfs 进入lablin
（1）开发板：MW2440
（2）sdcard类型：microSD卡（手机TF卡）
（3）Kernel command line: root=/dev/mmcblk0p1 rw rootfstype=ext3 mtdparts=s3c24x0_nand:0x20000@0x0(g-bios),0x80000@0x20000(g-bios),0x20000@0xA0000(sysconfig),0x200000@0xC0000(linux),0x200000@0x2C0000(ramdisk),0x3000000@0x4C0000(rootfs),0xCB40000@0x34C0000(data) ip=192.168.2.22:192.168.2.88:192.168.2.88:255.255.255.0:maxwit.googlecode.com:eth0ff console=ttySAC0,115200

2、sdcard读写速度与U盘、nand的对比
（1）编译内核，添加U盘驱动
（2）从你nfs mount rootfs 进入lablin
遇到问题：
（1）没有U盘的设备节点

CaoFuAng

1、nandflash与microsdcard读写速度的对比

mount /dev/mtdblock5 /mnt/nand/
mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/sdcard/

读写文件的大小：30082376 Byte = 29377.3203125 KB = 28.688789368 MB

nandflash读的速度
执行的命令：# i=5; while let i > 0; do let i--; time cp /mnt/nand/target /dev/null; done

第1次读用时：5.647s
第2次读用时：5.757s
第3次读用时：5.846s
第4次读用时：5.854s
第5次读用时：5.861s
平均用时：5.793s
平均速度：5071.1756 kb/s

microsdcard读的速度
执行的命令：# i=5; while let i > 0; do let i--; time cp /mnt/sdcard/target /dev/null; done

第1次读用时：7.560s
第2次读用时：7.510s
第3次读用时：7.713s
第4次读用时：7.495s
第5次读用时：8.096s
平均用时：7.6748s
平均速度：3827.763630648 kb/s

// =====================================================================

nandflash写的速度
执行的命令：# i=5; while let i > 0; do let i--; rm -rf /mnt/nand/target; time cp /tmp/target /mnt/nand; done

第1次写用时：30.023s
第2次写用时：39.826s
第3次写用时：31.868s
第4次写用时：34.542s
第5次写用时：34.330s
平均用时：34.1178s
平均速度：861.055528566 kb/s

microsdcard写的速度
执行的命令：# i=5; while let i > 0; do let i--; rm -rf /mnt/sdcard/target; time cp /tmp/target /mnt/sdcard; done                           

第1次写用时：26.569s
第2次写用时：26.878s
第3次写用时：25.654s
第4次写用时：27.578s
第5次写用时：25.696s
平均用时：26.475s
平均速度：1109.624940982 kb/s

打算在PC机上测试sdcard、usb HD、SATA的速度，然后以sdcard为中介，与nand对比，但是，同样是sdcard，在板子上的读写速度比PC慢很多，暂时没法对比，未免影响进度，先调寄存器。

2、成功读取sdcardID

CaoFuAng

1、昨晚回到宿舍后一直读不出ID，经过长时间的调试后仍没有结果，后来无意中关了一下电，再次读ID竟然成功了，又多试了几次，发现只要有一次出错，就要重新开一下电源才能恢复正常，我推测可能是出错后sdcard进入inactive状态，只有断一下电才能恢复。后来很快就调稳了。
2、开始进行单块读操作。遇到问题，读命令发出后，fifo status寄存器一直为0。

CaoFuAng

1、成功完成单块读操作。昨天一直收不到数据是因为：
（1）要在读之前设置SDIBSize寄存器的值，并且要4字节对其，否则收数据时会FIFO会出错。
（2）出现错误后要记得清一下状态。
（3）发命令的顺序不对。一定要先填写寄存器SDIDatCon，再发CMD17。单块读时SDIDatCon的正确值应为：0x9B6000 | 1，BlkNum表示要读写的块数，而不是字节数，若设的值大于1，则读完1块后，SD卡还将继续发送数据，一直处于RxDatOn状态。成功读取cardID以后编程的正确流程应为：
设置SDIBSize的值 ->设置SDIDTimer的值 -> 发送CMD3->［发送CMD9］ ->发送ACMD6 ->发送CMD16->设置SDIDatCon的值->发送CMD17->读数据直到FIFO状态寄存器的RFDET位为0.
（4）总线宽度设置不对，我作了几次测试，结果如下：
     ACMD6设置的宽度    SDIDatCon设置的宽度    测试结果
      4                             1                                  成功
      4                             4                                  成功
      1                             1                                  成功
      1                             4                                  失败
可见只要ACMD6设置的总线宽度小于 SDIDatCon设置的宽度，就收不到数据。
在编程过程中，遇到的一些问题：
（1）似乎CMD16没有什么效果，无论CMD16设置BlockSize多大，实际读取的块大小始终与SDIBSize寄存器设的值一样。
（2）不清楚FIFO count (FFCNT)，SDIDatCnt，Busy finish(BusyFin)，之间的关系，于是作了下面的测试，主要使用三个函数：
static void sdi_show_command_status(u32 status)
{
        printf("SDICmdSta = 0x%08x\n", status);
       
        if (status & SDICmdSta_RspCrc)
                printf("*_* Error: Response CRC Fail(RspCrc) !!!!\n");
       
        if (status & SDICmdSta_CmdSent)
        printf("^_^ Command Sent(CmdSent)\n");
       
        if (status & SDICmdSta_CmdTout)
                printf("*_* Error: Command Time Out(CmdTout) !!!!\n");
       
        if (status & SDICmdSta_RspFin)
                printf("^_^ Response Receive End (RspFin)\n");
       
        if (status & SDICmdSta_CmdOn)
                printf("^_^ CMD line progress On (CmdOn)\n");
       
        printf("^_^ RspIndex = %d\n", status & SDICmdSta_RspIndex);
}

static void sdi_show_fifo_status(u32 status)
{
        printf("SDIFSTA = 0x%08x\n", status);

        if (status & SDIFSTA_FFfail)
                printf("*_* Error: FIFO fail error (FFfail) !!!!\n");
       
        if (status & SDIFSTA_TFDET)
                printf("^_^ FIFO available detect for Tx (TFDET)\n");
       
        if (status & SDIFSTA_RFDET)
                printf("^_^ FIFO available detect for Rx (RFDET)\n");
       
        if (status & SDIFSTA_TFHalf)
                printf("^_^ Tx FIFO half full (TFHalf)\n");
       
        if (status & SDIFSTA_TFEmpty)
                printf("^_^ Tx FIFO empty (TFEmpty)\n");
       
        if (status & SDIFSTA_RFLast)
                printf("^_^ Rx FIFO last data ready (RFLast)\n");
               
        if (status & SDIFSTA_RFFull)
                printf("^_^ Rx FIFO full (RFFull)\n");
               
        if (status & SDIFSTA_RFHalf)
                printf("^_^ Rx FIFO half full (RFHalf)\n");

        printf("^_^ FIFO count (FFCNT) = %d\n", status & SDIFSTA_FFCNT);
}

static void sdi_show_data_status(u32 status)
{
        printf("SDIDatSta = 0x%08x\n", status);

        if (status & SDIDatSta_NoBusy)
                printf("^_^ No busy (NoBusy)\n");
       
        if (status & SDIDatSta_RWaitReq)
                printf("^_^ Read wait request occur (RWaitReq)\n");
       
        if (status & SDIDatSta_IOIntDet)
                printf("^_^ SDIO interrupt detect (IOIntDet)\n");
       
        if (status & SDIDatSta_CrcSta)
                printf("*_* Error: CRC status fail (CrcSta) !!!!\n");
       
        if (status & SDIDatSta_DatCrc)
                printf("*_* Error: Data receive CRC fail (DatCrc) !!!!\n");
       
        if (status & SDIDatSta_DatTout)
                printf("*_* Error: Data time out (DatTout) !!!!\n");
       
        if (status & SDIDatSta_DatFin)
                printf("^_^ Data transfer finish (DatFin)\n");
       
        if (status & SDIDatSta_BusyFin)
                printf("^_^ Busy finish (BusyFin)\n");
       
        if (status & SDIDatSta_TxDatOn)
                printf("^_^ Tx data progress on (TxDatOn)\n");
       
        if (status & SDIDatSta_RxDatOn)
                printf("^_^ Rx data progress on (RxDatOn)\n");
}
在每次读取4个字节后，利用上面三个函数打印出各种状态。
测试结果见附件 test_result.tar.bz2 (919 Bytes, 下载次数: 38)

2010-03-11 15:25 上传

点击文件名下载附件

测试结果表明：FIFO的大小为64byte，收到命令的响应后，FIFO被填满，但数据还没有读完，所以BusyFin没有被置1，SDIDatCnt的值就是还没有从SD卡读到FIFO的字节数，此后每读取4个字节FIFO就有4个字节的空闲区域，但是FIFO仍然是满的，只有SDIDatCnt的值减了4，因为马上又有4个字节从SD卡读出并放入FIFO；当SD上最后一个字节被读出后，FIFO状态寄存器的RFLast位被置1，SDIDatCnt的值变成0，SDIDatSta寄存器的DatFin位也被置1，表明数据已全部从SD卡读出，此后每读一次FIFO的长度就减4，直到减为0，RFDET被置1，单块读取完成.

2、今天下午完成了单块写的函数。遇到了一个问题：总是发生CRC错误，猜想可能是没有发送CMD16设置BLOCK_LEN的缘故，查看代码，果然是没有发CMD16，最后通过发送CMD16把BLOCK_LEN设置成跟SDIBSize寄存器设的值一样，就能成功写了。于是猜测CMD16发送的BLOCK_LEN用于控制SD卡的与FIFO之间的通讯，而SDIBSize的BLOCK_LEN用于控制FIFO与Host的通讯，两者必须保持一致。

CaoFuAng

回复 1# CaoFuAng


1、今天做多块读写和擦除。本来可以很快完成的，但是，我昨天晚上对代码作了很大的改动，把大部分的调试信息都去掉了，今天来的时候跑不了了，调了一个上午还是一无所获，无赖之下，下午吃完饭后又重新添加了很多的调信息，最终找到了出错的原因，详述如下：
（1）在修改代码的时候，把发命令的函数改坏了，把SDIDatCon寄存器的6～7位填成了3，本来应该是1的，导致发送命令总是超时。
（2）单块读的函数本身有误，在读之前没有检测sdcard的状态，如果刚写完一块马上有写下一块，此时sdcard还处于prg状态，如果这时发送CMD24，命令可以发送成功但sdcard不会接收数据，此时再往FIFO里写数一下子FIFO就满了，而且FIFO一直保持这种状态，程序就死在这里了。

2、下午成功完成多块擦除操作。遇到了一个问题：在擦除块时，把附近的块也擦除了。为了解决此问题，我在g-bios里添加了几个命令，单块读、单块写和多块擦除，读、写、擦除的地址及写大内容通过参数传入。经过多次测试后发现，只要地址落在某个块，哪个块就会被擦除掉，例如：起始地址是11，结束地址是22，则第0块将被擦除，当地址范围落在一个块内时，结束地址大于起始地址也可以。

3、多块读操作顺利完成。在单块读的基础上做多块读操作很简单，只要到填写SDIDatCon寄存器的时候，把BlkNum设为将要读的块数，在读完了指定的块数发送CMD12即可。在编程是还发现，SDIDatCon寄存器的BlkNum位数与SDIDatCnt寄存器的BlkNumCnt位数相同，估计SDIDatCnt寄存器跟sdcard没有通讯，反应的是主机端的状态，以便于编程。

4、多块写也已完成，只是发送CMD12的时机没有掌握好，还需要进一步的调试。

CaoFuAng

回复 1# CaoFuAng

    今天开始写子系统。上午写子系统时又对代码作了大幅度的调整。下午进行调试，在去掉了所有的打印语句后有时不能正常读写，估计应该是延时的问题，但是在相应的地方加了延时后，还是没有任何改善，于是又在g-bios里增加了一条命令用于用于输出各个寄存器的状态，当读取失败后，执行该命令，发现寄存器ADIDatCnt的值不是0。原来是前一次读卡没有读完，sdcard一直处在data状态，导致发读写命令总是失败。至此，sdcard的读写及擦除函数都已跑稳了。接下来将用sdcard load g-bios下半部分，以便进行进一步的测试，为把代码移植到kernel作准备。

2010年03月13日的日志

CaoFuAng

1、今天改写g-bios的tftp代码，增加sdcard load功能。直接用tftp把g-bios下半部分下载到sdcard，并从sdcard load g-bios下半部分，为了达到此目的，进一步完善了子系统，给sdcard添加catche，在读写是只需给定buffer和大小即可。每个mmc controler上可以挂多个sdcard，每个sdcard有自己独立的catche，要写入的数据首先与catche进行合并，如果合并后的大小大于一个block的大小则写入到sdcard中，否则就直接退出。首先用单块写操作把catche中的数据写入到sdcard中，接着用多块写操作，把数据写到sdcard中，最后可能还有剩余，所以要把剩余部分保存到catche中，以便与下一次要写的数据合并。考虑到最后一次写完后很可能还会有还有剩余，于是又添加一个函数，把catche中的所有数据写到一个块中。

2、在写的过程中遇到了问题： 刚写了一块数据马上有发送写的命令，总是发送失败，发现前一次还没写完sdcard还处在programme状态，此时是不允许写的，必须等到sdcard回到tran状态才能继续发写命令，需要进行等待。到底是在写前等待了，还是应该在写后等待？于是分别作了测试，发现写后等待效率要高一些，因为在等待的时候要靠发命令CMD13来读状态，在开始读的时候可能sdcard不是在program状态，而我们又必须发CMD13才能知道sdcard的状态，这就浪费了时间。而在写完后在等待时，我们确切的知道sdcard肯定处在program状态，虽然也要发CMD13才能知道sdcard的状态，但是，这并没有浪费时间，因为发CMD 13的过程就是等待的过程。

CaoFuAng

DONE:
完成了子系统的设计
TODO:
(1)对子系统进行测试；
(2)分析kernel源码的sdcard子系统；
(3)把sdcard驱动移植到kernel;

CaoFuAng

DONE:
（1）子系统调试成功；
（2）成功从sdcard loader g-bios下半部分。
TODO:
（1）分析g-bios的分区表；
（2）分析kernel源码。