[MID project] Daily Report from syukayo

syukayo

SD卡测试

   1. 首先要有一个测试环境，这里使用g-bios + linux kernel + lablin(rootfs)。 kernel中要选中对SD卡的相关驱动选项。
   2. 接着先测试kernel以及SD卡的驱动的正确性。 加载kernel, cmdline里选择NFS启动方式，挂载host端的rootfs。 进入字符界面后检查/dev下有没有SD卡的设备文件。
      确定kernel和SD卡,以及rootfs是否可用。
   3. 将可用的rootfs挂载到SD卡上, 然后让kernel挂载SD卡的rootfs启动，这里要正确修改kernel 的cmdline，让kernel挂上SD卡的rootfs。

syukayo

[Mar 8]
一. Soc: s3c2440,  mini2440平台,  CID: SD02G
1. g-bios + linux-2.6.33 + cramfs(rootfs in nand). kernel正常加载cramfs。
      cmdline: root=/dev/mtdblock5 rw rootfstype=cramfs mtdparts=...... console=ttySAC0,115200
          这次试验kernel已经有了sd card driver, 启动过程中有sd card信息：
        sdhci: Secure Digital Host Controller Interface driver
        sdhci: Copyright(c) Pierre Ossman
        s3c-sdi s3c2440-sdi: powered down.
        s3c-sdi s3c2440-sdi: mmc0 - using pio, sw SDIO IRQ
           s3c-sdi s3c2440-sdi: running at 0kHz (requested: 0kHz).
        s3c-sdi s3c2440-sdi: running at 398kHz (requested: 400kHz).
        s3c-sdi s3c2440-sdi: running at 16875kHz (requested: 25000kHz).
        mmc0: new SD card at address bb2b
        mmcblk0: mmc0:bb2b SD02G 1.83 GiB
        mmcblk0: unknown partition table
    最后一条看来有点问题。

2. g-bios + linux-2.6.33 + ext3(rootfs in sd card). 加载失败。       
   这次尝试加载sd card的rootfs, sd card上已经制成了ext3文件系统.
          cmdline: root=/dev/mmcblk0p1 rw rootfstype=ext3 ...
        这个cmdline里，文件系统必须要加卡上的文件系统，mmcblk0p1从PC机上读取SD卡的(/dev下的)设备文件而来。
   启动kernel后，加载rootfs失败：
VFS: Cannot open root device "mmcblk0p1" or unknown-block(179,1)
Please append a correct "root=" boot option; here are the available partitions:
1f00              16 mtdblock0 (driver?)
1f01             512 mtdblock1 (driver?)
1f02              16 mtdblock2 (driver?)
1f03            2048 mtdblock3 (driver?)
1f04            2048 mtdblock4 (driver?)
1f05           49152 mtdblock5 (driver?)
1f06           11744 mtdblock6 (driver?)
b300         1921024 mmcblk0 driver: mmcblk
Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(179,1)
        这说明kernel识别不了rootfs所在partition, 这里发现available partitions里显示的是mmcblk0,
于是尝试/dev/mmcblk0作为cmdline启动.
        结果显示：
No filesystem could mount root, tried:  ext3
Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(179,0)
连文件系统也找不到了，所以mmcblk0应该是个entire device.

3. 准备研究下kernel里的mmc子系统。 发现driver/mmc下有{card, core, host}三个模块，core应该是核心子系统，
host下应该是SD Host controller interface driver. card下也有驱动，感觉挺复杂，得仔细挖掘一下。

二. Soc: s3c2440  platform: mw2440
1. g-bios + linux-2.6.33 + nfs(rootfs in PC Host). kernel正常加载nfs。
        kernel里有SD驱动， card也插入了，但是就是没有识别该SD card. 没读出mmcblk信息，测试失败。
        估计mach-mw2440.c里的设备信息不对，或是驱动存在问题。

syukayo

Soc: s3c2440  platform: mw2440
1. g-bios + linux-2.6.33 + nfs(rootfs in PC Host). kernel正常加载nfs。
  昨天该kernel识别不了sd card, 经检查，发现mach-mw2440.c里配置的sd设备信息有误。
在struct s3c24xx_mci_pdata mw2440_mci_pdata = {
        .gpio_detect        = S3C2410_GPG(10),  ....}
        这里用到了GPG10号引脚来detect SD卡，检查了电路图，发现该板子上SD卡接的是GPG8引脚。
修改后，kernel终于正常识别该sd card, 并查看/dev下设备文件，有mmcblk0设备文件。
mount后也没问题，可正常读写。
        准备尝试让kernel mount sd card里的rootfs, 发现还是有昨天的问题，
mmcblk0: unknown partition table. 于是做了另一个尝试，原先我在PC机上用fdisk建了一个
partition, 把rootfs复制到mmcblk0p1(第一主分区)里，kernel一直mount不到，这次我不建
分区, 把原先分区删除，直接mkfs.ext3 /dev/sdb (sdb是个sd card entire device)
然后尝试mount sd card's rootfs， cmdline: root=/dev/mmcblk0 rw rootfstype=ext3...
这次正常进入sd's rootfs, 但是启动时还是有unknown partition table问题。

2. 大致看了下kernel里的mmc子系统，还是摸不清头绪，于是决定从g-bios入手，先熟悉下sd card
的读写。再次读了下sd card's spec,理了下identification mode与data transfer mode步骤。
先写了下读cid代码。

syukayo

[Mar 10]

   今天首先在g-bios下测试了读cid代码，已经可以正确读取cid. 然后细读spec上用于读写的命令，以及2440上的几个register。
接着写了下read函数，想从sd card读取一个block的数据,未果。
   主要问题是一些command的arg参数没配置正确，有些参数也不清楚写什么值好，需要逐个试验。还有2个status register的几个位也比较容易混淆，
SDIFSTA与SDIDATSTA， 不清楚读数据时判断哪些位恰当。然后读写用的几个控制寄存器设置也存在些问题，准备一步步测试。 进度比较缓慢。

syukayo

[Mar 11]
1. 经过昨晚的调式，read一个block已经测试成功。
  首先熟悉下初始化读CID过程：
        (1) 配置SDI的GPIO，主要用到了６个引脚DAT0~3,CMD,CLK
        (2) 配置SDIPRE,初始工作时钟SDCLK，可以让card在200~400kHz下工作。
        (3) 设置了CLK，就可以使能该CLK，［SDICON]
        (4) 设置(SDIDTIMER,SDIBSIZE,SDIFSTA),读写数据时用，可以先不设置。
        (5) 先延时1s左右,让sd card电压升到稳定状态.接下来就是发送CMD了.
        CMD0 --> CMD8 ---> CMD55 --> CDM41 -- OCR.bit31 is set or not --> CMD2
                                   ^------------------------^
                发送CMD2之后, 如果之前都配置正确的话, CMD2的RESP里就有CID信息了.
  初始化完之后,就可以尝试read a block, 先配置好(4)的几个寄存器, DTimer可以设大一点,否则容易发生
timeout, 接着发CMD3来获取一个RCA,可以连续发2个CMD3,来确定以下RCA值是否会变.有了RCA,之后凡是有用到
RCA作参数的都用该RCA值,CMD3之后card进入stand-by state.接下来可以发个CMD9, 来读取下CSD的信息
(如果有必要).然后发CMD7, 让sd card进入transfer state. 在该状态下可以配置sd card的blksize,
bus width等等.在transfer state下, 可以发送相应的read,write命令了.

   昨天的主要问题还是出在arg的配置上，CMD55的arg是［31：16］RCA，［15：0］stuff bits.
由于第一次在发ACMD41的时候，当时还没有RCA从card端传过来，故用的是0x0, 读完CID以后，
用CMD3获取了一个RCA,故之后的命令中有RCA作参数的就需要指定CMD3获取的RCA，而我在之后用到
CMD55的地方，RCA还用的是0，所以cmdsta一直timeout状态。注意到了以后，之后凡是用到RCA的
都用了正确的RCA值。另外，在填host端与card端的block size 与bus width时要注意一致。
在blksize上，我两端都直接设置为通用的512bytes/blk, bus采用4位来传输数据。发完读一块数据命令
CMD17后,就可以循环读取SDIDAT上的数据了.这里的数据都是来自FIFO的,故要检测是否读完,可以判断下
SDIFSTA的BIT12,当FIFO empty的时候就可以结束数据读取了. 还需要注意的是发送命令的参数
[31:0]data address 这个参数是表示要读取的是哪个块.这个data addr应该设为blksize的整数倍:
BLKN * BLKSIZE, BLKN就是block的index了.
        数据读是读了,但是不知道对不对.所以往里面写一块数据,然后再读出来验证以下.

2. 编写write函数。
        往一个block里写数据的命令是CMD24,写哪一块取决与arg,也就是data address.写之前与读一样都得
先配置SDIDATCON.
        write a block data成功, 但是写完立刻读,发现没数据读出来.fifo为空. 先读,后写同一块区域时,
可行, 数据是上一次写操作时的数据,此操作验证了write函数已经成功.
        于是测试先往连续10个block里写不同的数据,然后接着读取这10个block里的数据.结果发现第一块读取
数据失败,后9个block可正常读取,数据也正确.经多次测试及讨论,最后问题确定在SDIDATCON这个寄存器的
BlkNum这段位域上,这个位域表示的是block num(0~4095),我原以为可以随便填个数,后来才知道这个位域表示
一次要发的block数,所以发一个block时,该位域值设为1才正确.填完之后,收发一切正常.

3. 总结一下read,write时要注意的地方. 首先当然是要填对相关寄存器的值,以及各命令要用的参数. 设置都
正确了,接下来就是判断status register了.这里的几个registers的一些判断位比较容易混淆:
SDIDatSta 显示数据传输状态及正确性. 数据发送,接收完毕后,DatFin位都会置一.但是不表示数据发送,接收结束,
          因为FIFO里还留有数据.
SDIFSTA          这里的状态位域比较重要,因为数据都是先存放在FIFO里的,跟read,write的操作密切相关.
          write时检测TFDET位, set时可以发送数据.由于测试时是单块数据发送,FIFO里不会存留数据,
          写一次立即被发送,故可以直接将一块数据写入SDIDAT中.
          read时检测RFDET位,set时表示有数据过来,可以接收.还有一位RFLast需要注意,该位不是说数据接收
          结束,而是表示SD端数据发送完毕,FIFO里还留有数据,所以只要判断RFDET位即可,FIFO empty时即可
          结束接收.

syukayo

[Mar 12]
<1>. DONE
        1. 确定sd card分区表所在block. 首先在PC机上建立分区,然后用dd命令读取第一块数据(512Bytes).
dd if=/dev/sdb of=sdblk.bin bs=512 count=1 该命令可以直接读取块设备里的数据.if后面是设备文件,
of是数据读取后存放的文件,bs为block size,count为读取的block数.这样sdblk.bin里就有了从sd card读出来
的数据了.用vi打开发现是乱码,这里可以用vi命令 :%!xxd 可以把2进制码转换成hex码,并保存.
然后把卡插入开发板,覆盖或erase第一块内容后, 再放入PC机上读取该卡,发现之前的partition table没了.
接下来把先前保存的第一块内容数据重新写入第一块内,再读取,发现分区复原了.由此可以确定第一块保存了分区里的信息.
        2. 完成了block erase功能, erase后读出的数据全为0xFF. erase操作比较简单,设置擦除起始块addr,由
CMD32命令发出,再设置结束块addr,CMD33发出,最后一个erase命令CMD38,将擦除之前所设地址间的块.命令发完后
需要发CMD13来判断下card status的bit8,来确认erase操作是否结束.否则读写操作很可能出现问题.
        3. 编完了read multiblock函数, block数少的时候可以读成功,但是块数一大就有问题出现.明天继续调试.
        4. 将代码整理到一个子系统上,基本框架已出来,在APP上测试读函数成功.

<2>. TODO
        1. 完善并测试multiblock read, write and erase function. 并完善子系统.
        2. 研究下kernel中mmc子系统. 打算着手写kernel sd驱动

syukayo

[Mar 13]
<1>. DONE
        1. MMC子系统已出框架，提供了mmc_read, mmc_write, mmc_erase三个函数，在APP里写具体应用程序来
测试sd card的read,write,erase函数。经测试，对单独一块的读写擦操作都没问题，但是一旦执行多块操作后问题不断。
        首先对多块连读进行测试，发现每次都是第一次读能正确(重启后第一次)，后面的读操作都读到错误数据。打印
发完连读命令CMD18后的resp数据，第一次是0x00000900,相关意思是sd card现在处在transfer state并且ready_for_data,
就是说可以对卡进行读操作，读出来后数据正确。第二次则是0x00000B00,表示card处在data state,说明它还停留在上次发数据
阶段，data可读,但读出的数据错误。之后又出现0x80400B00, 0x00400B00等错误response,分别为OUT_OF_RANGE,
ILLEGAL_COMMAND. 区别第一次与第二次的不同在于它们所处的state不同，正常情况card应该在tran态才能进行数据读写操作，
data态说明数据还在发送，看了datasheet的state diagram之后，发现读完后要发CMD12停止命令才能让card转入transfer
state.在read函数结束前我加了个CMD12命令后，multi block read正常。多次验证，没发生错误。
        接着就是对多块连写的测试了。连写过程要特别关注state diagram，host端发数据给sd card，发过来很快，
card端接收后，会有一个programming state，也就是要写入sd card，这个过程需要时间缓冲，sd card会产生阻塞，
不接收host的数据，于是会导致host的FIFO变为full状态，这个时候如果host端继续往SDIDAT寄存器里写的话就会出错，所以
这里必须要有个阻塞等待的过程。数据写完，然后再判断下FIFO里的数据是否为空，看下是不是都发过去了。完了之后再发送
CMD12命令告诉SD操作完毕可以切换状态。之后SD卡还可能会在programming state,保险起见发个CMD13过去看下resp里的
card status是否转入transfer state后再退出函数。
        还有就是发现erase过程也会进入programming state，所以也需要等待，发CMD13看response，直到卡转入transfer
state为止。这样read,write,erase功能基本成形，并经过多次测试，都无问题。
        2. 利用read函数，找到了windows下烧g-bios的TH部到SD card的地址。发现在卡的底部靠前562个block开始处,一共
10个block大小左右，这里block为512bytes.

<2>. TODO
        1.试下在g-bios th起来后，用ymodem协议将g-bios下半部烧入sd card并启动.以及看下tftp传输状况，使得g-bios
下半部可以选择从tftp下载bh到sd card.
        2.ready to write kernel sd driver.

syukayo

[Mar 14]
<1>. DONE
        1. 看了下kernel driver下mmc子系统里面的跟sdi相关的代码实现。core下面是核心子系统，card下是sd card块设备
的注册及一些实现，host下则是具体soc的sd/mmc host controller interface driver. 这里关注了下samsung的
s3cmci.c. 驱动框架都差不多，要操作的有mmc_host_ops里的几个函数，不过不太理解为什么要有那些实现。待自己写一遍后再
慢慢体会。
        2. 看了下g-bios下app里的ymodem,tftp的实现，打算将g-bios下半部load到sd card里并实现启动。

<2>. TODO
        1. 编写代码，实现ymodem下载g-bios-bh至sd card, 并测试到稳定。顺利的话在tftp里也增加sd card load功能.

syukayo

[Mar 15]
<1>. DONE:
        1. 修改了app/serial/下的ymodem函数，实现了将g-bios-bh.bin download to sd card.抽样比较
了几块数据，2者数据吻合.
        2. 在boot/下添加了2个mmc相关文件, 编写完成了GTH load GBH的函数. 但是测试未通过.期间printf函数
一直出错,导致显示不了调试值,待继续调试.
        3. kernel driver/mmc/host下添加mmc驱动文件,写了个基本框架.

<2>. TODO:
        1. 在kernel下完成mmc driver基本功能代码,并调试.
        2. 继续调试GTH load GBH代码.

syukayo

[Mar 16]
<1>. DONE:
        1. 编写kernel sd card driver code, 框架已经成形.
        2. 进行初步调试，卡在了发命令的地方，调用子系统的发命令函数，kernel panic

<2>. TODO:
        1. 明天继续kernel sd drive相关函数编程及测试。