SD/MMC/eMMC 驱动

本文档介绍 RK3588 SDMMC / eMMC 控制器在 Linux 6.1 内核中的驱动配置、用户态调试和分区管理。

适用范围： RK3588 Linux 6.1 Debian 12 / Ubuntu 22.04 系统，C-3588LQ V1.0 + SHIMETAPI-M5-R2A V1.0 底板。

1. 概念基础

1.1 存储接口类型

RK3588 包含多种存储控制器：

接口	速率	用途
eMMC 5.1	HS400 最高 400 MB/s	系统存储
SD 3.0	UHS-I 最高 104 Mbps	SD 卡扩展
SDIO 3.0	—	WiFi / 蓝牙模块

1.2 控制器基地址

控制器	基地址	用途
eMMC	0xfe2e0000	DWCMHSC SDHCI
SDMMC	0xfe2b0000	DW-MSHC SD 卡
SDIO0	0xfe310000	DW-MSHC SDIO WiFi/BT

本机 ls /sys/class/mmc_host/ 显示 mmc0 / mmc1 / mmc2，对应三条通道。

2. 准备工作

2.1 硬件清单

组件	型号/规格	数量	备注
主控板	C-3588LQ 核心板 + SHIMETAPI-M5-R2A 底板	1	核心板内置 eMMC
调试串口线	USB 转 TTL（3.3V）	1	波特率 1500000
Micro SD 卡	16GB+ Class 10	1	SD 卡测试

出厂默认未装 SD 卡槽，依靠核心板 eMMC 启动。本节以 eMMC 为主，SD 卡用法类似。

3. 软件准备

3.1 内核配置

CONFIG_MMC=y
CONFIG_MMC_BLOCK=y
CONFIG_MMC_SDHCI=y
CONFIG_MMC_SDHCI_PLTFM=y
CONFIG_MMC_DW=y
CONFIG_MMC_DW_ROCKCHIP=y
CONFIG_OF=y
CONFIG_OF_MMC=y

3.2 设备树

/* eMMC */
sdhci: sdhci@fe2e0000 {
    compatible = "rockchip,dwcmshc-sdhci", "snps,dwcmshc-sdhci";
    reg = <0x0 0xfe2e0000 0x0 0x10000>;
    interrupts = <GIC_SPI 126 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&cru CLK_EMMC>, <&cru PCLK_EMMC>,
             <&cru CCLK_SRC_EMMC>, <&cru SCLK_SFC_EMMC>,
             <&cru HCLK_EMMC>;
    clock-names = "core", "axi", "block", "fio", "ahb";
    resets = <&cru SRST_EMMC>;
    reset-names = "emmc";
    status = "okay";
};

/* SDMMC（SD 卡） */
sdmmc: dwmmc@fe2b0000 {
    compatible = "rockchip,rk3588-dw-mshc", "rockchip,rk3288-dw-mshc";
    reg = <0x0 0xfe2b0000 0x0 0x4000>;
    interrupts = <GIC_SPI 124 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&cru HCLK_SDMMC>, <&cru CLK_SDMMC>,
             <&cru SCLK_SDMMC>;
    clock-names = "ciu", "biu", "ciu-div";
    fifo-depth = <0x100>;
    max-frequency = <150000000>;
    status = "okay";
};

/* SDIO0 */
sdio0: dwmc@fe310000 {
    compatible = "rockchip,rk3588-dw-mshc";
    reg = <0x0 0x310000 0x0 0x4000>;     /* 占位，实际以 SDK 为准 */
    status = "disabled";
};

4. 设备端 eMMC 信息

4.1 块设备列表

lsblk

实机输出如下：

NAME         MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
mmcblk0      179:0   0 29.2G  0 disk
├─mmcblk0p1  179:1   0    4M  0 part
├─mmcblk0p2  179:2   0    4M  0 part
├─mmcblk0p3  179:3   0   64M  0 part
├─mmcblk0p4  179:4   0  128M  0 part
├─mmcblk0p5  179:5   0   32M  0 part
├─mmcblk0p6  179:6   0   14G  0 part /
├─mmcblk0p7  179:7   0  128M  0 part /oem
└─mmcblk0p8  179:8   0 14.8G  0 part /userdata
mmcblk0boot0 179:32  0    4M  1 disk
mmcblk0boot1 179:64  0    4M  1 disk

出厂镜像分区：mmcblk0p6 是 rootfs（/），p7 是 /oem（厂商数据），p8 是 /userdata。

4.2 eMMC 型号

cat /sys/block/mmcblk0/device/name

输出输出：

TA2832

4.3 eMMC CID（卡识别号）

cat /sys/block/mmcblk0/device/cid

输出输出：

700100544132383332221676a5902700

4.4 eMMC 容量（扇区 × 512）

cat /sys/block/mmcblk0/size

输出输出：

61145088

换算一下：61145088 × 512 ÷ 1024³ ≈ 29.2 GB，和上面 lsblk 显示的容量一致。

4.5 eMMC 当前总线模式

cat /sys/kernel/debug/mmc0/ios

输出示例：

clock:          198000000 Hz
actual clock:   198000000 Hz
vdd:            21 (3.3V)
bus mode:       2 (hs400)
timing:         5 (ddr52)
signal voltage: 1 (1.80 V)
driver type:    0 (driver type B)

4.6 SD 卡操作（若无 SD 卡可跳过）

# 插入 SD 卡后查看
cat /sys/block/mmcblk1/device/name
cat /sys/block/mmcblk1/size

# 格式化为 ext4
mkfs.ext4 /dev/mmcblk1p1

# 挂载
mkdir -p /mnt/sd
mount /dev/mmcblk1p1 /mnt/sd
df -h /mnt/sd

# 卸载
umount /mnt/sd

5. 分区操作（eMMC）

5.1 查看分区

fdisk -l /dev/mmcblk0
parted /dev/mmcblk0 print

5.2 烧录镜像（PC 端 → eMMC）

[电脑端] 通过 USB OTG 用 fastboot/RKDevTool 烧录：

# 设备进入 Loader 模式（按住 Recovery 键 + 上电）
fastboot flash mmc0 update.img

[电脑端] 另一种方式是用 dd 直接烧（这条命令在开发板侧执行，需要 root，请谨慎）：

dd if=update.img of=/dev/mmcblk0 bs=4M status=progress
sync

5.3 速度测试

用下面的命令分别测顺序读和顺序写：

# 顺序读
hdparm -t /dev/mmcblk0p6

# 顺序写（如无用途请勿生产环境跑）
dd if=/dev/zero of=/mnt/test bs=1M count=100 oflag=direct

6. 代码解读

6.1 驱动注册

// drivers/mmc/host/dw-mshc-rockchip.c（简化）

static struct platform_driver rockchip_dwcmshc_driver = {
    .probe  = rockchip_dwcmshc_probe,
    .remove = rockchip_dwcmshc_remove,
    .driver = {
        .name = "rockchip-dwcmshc",
        .of_match_table = rockchip_dwcmshc_match,
    },
};

static const struct of_device_id rockchip_dwcmshc_match[] = {
    { .compatible = "rockchip,dwcmshc-sdhci" },
    { /* sentinel */ }
};

6.2 块设备读取链路

用户空间: cat /mnt/test
  → VFS 读取
    → ext4_file_read_iter()         /* ext4 文件系统 */
      → submit_bh()                  /* 块层 */
        → mmc_queue_read()           /* MMC 队列 */
          → mmc_blk_data_complete()
            → dw_mci_request()       /* Rockchip DW-MSHC 驱动 */
              → 设置 SDMMC 寄存器 / DMA 描述符
                → 硬件总线传输

7. 故障排除

7.1 eMMC 不识别

先看内核日志、调试节点和设备树状态：

dmesg | grep -i mmc
ls /sys/kernel/debug/mmc0

cat /proc/device-tree/soc/sdhci@fe2e0000/status    # 应 = "okay"

7.2 速度慢

# 检查当前协商模式（应 = HS400 / DDR52）
cat /sys/kernel/debug/mmc0/ios

# 重新插卡触发 reset
# 检查线缆 / 焊接不良

7.3 坏块 / 寿命耗尽

# 健康度（EMMC 6.0+ 协议）
cat /sys/block/mmcblk0/device/pre_eol_info
cat /sys/block/mmcblk0/device/life_time_est_typ_a

life_time_est_typ_a = 0x01~0x0A（A 级寿命参考），达 0x0A 即接近寿命终了。