source: rtems/c/src/libchip/i2c/spi-sd-card.c @ 7660e8b3

4.115
Last change on this file since 7660e8b3 was 7660e8b3, checked in by Sebastian Huber <sebastian.huber@…>, on Jul 23, 2013 at 11:32:58 AM

Include missing <string.h>

  • Property mode set to 100644
File size: 37.3 KB
Line 
1/**
2 * @file
3 *
4 * @brief SD Card LibI2C driver.
5 */
6
7/*
8 * Copyright (c) 2008
9 * Embedded Brains GmbH
10 * Obere Lagerstr. 30
11 * D-82178 Puchheim
12 * Germany
13 * rtems@embedded-brains.de
14 *
15 * The license and distribution terms for this file may be
16 * found in the file LICENSE in this distribution or at
17 * http://www.rtems.com/license/LICENSE.
18 */
19
20#include <stdio.h>
21#include <string.h>
22#include <errno.h>
23#include <inttypes.h>
24
25#include <rtems.h>
26#include <rtems/libi2c.h>
27#include <rtems/libio.h>
28#include <rtems/diskdevs.h>
29#include <rtems/blkdev.h>
30
31#include <libchip/spi-sd-card.h>
32
33#include <rtems/status-checks.h>
34
35/**
36 * @name Integer to and from Byte-Stream Converter
37 * @{
38 */
39
40static inline uint16_t sd_card_get_uint16( const uint8_t *s)
41{
42        return (uint16_t) ((s [0] << 8) | s [1]);
43}
44
45static inline uint32_t sd_card_get_uint32( const uint8_t *s)
46{
47        return ((uint32_t) s [0] << 24) | ((uint32_t) s [1] << 16) | ((uint32_t) s [2] << 8) | (uint32_t) s [3];
48}
49
50static inline void sd_card_put_uint16( uint16_t v, uint8_t *s)
51{
52        *s++ = (uint8_t) (v >> 8);
53        *s   = (uint8_t) (v);
54}
55
56static inline void sd_card_put_uint32( uint32_t v, uint8_t *s)
57{
58        *s++ = (uint8_t) (v >> 24);
59        *s++ = (uint8_t) (v >> 16);
60        *s++ = (uint8_t) (v >> 8);
61        *s   = (uint8_t) (v);
62}
63
64/** @} */
65
66#define SD_CARD_BUSY_TOKEN 0
67
68#define SD_CARD_BLOCK_SIZE_DEFAULT 512
69
70#define SD_CARD_COMMAND_RESPONSE_START 7
71
72/**
73 * @name Commands
74 * @{
75 */
76
77#define SD_CARD_CMD_GO_IDLE_STATE 0
78#define SD_CARD_CMD_SEND_OP_COND 1
79#define SD_CARD_CMD_SEND_IF_COND 8
80#define SD_CARD_CMD_SEND_CSD 9
81#define SD_CARD_CMD_SEND_CID 10
82#define SD_CARD_CMD_STOP_TRANSMISSION 12
83#define SD_CARD_CMD_SEND_STATUS 13
84#define SD_CARD_CMD_SET_BLOCKLEN 16
85#define SD_CARD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK 17
86#define SD_CARD_CMD_READ_MULTIPLE_BLOCK 18
87#define SD_CARD_CMD_SET_BLOCK_COUNT 23
88#define SD_CARD_CMD_WRITE_BLOCK 24
89#define SD_CARD_CMD_WRITE_MULTIPLE_BLOCK 25
90#define SD_CARD_CMD_PROGRAM_CSD 27
91#define SD_CARD_CMD_SET_WRITE_PROT 28
92#define SD_CARD_CMD_CLR_WRITE_PROT 29
93#define SD_CARD_CMD_SEND_WRITE_PROT 30
94#define SD_CARD_CMD_TAG_SECTOR_START 32
95#define SD_CARD_CMD_TAG_SECTOR_END 33
96#define SD_CARD_CMD_UNTAG_SECTOR 34
97#define SD_CARD_CMD_TAG_ERASE_GROUP_START 35
98#define SD_CARD_CMD_TAG_ERASE_GROUP_END 36
99#define SD_CARD_CMD_UNTAG_ERASE_GROUP 37
100#define SD_CARD_CMD_ERASE 38
101#define SD_CARD_CMD_LOCK_UNLOCK 42
102#define SD_CARD_CMD_APP_CMD 55
103#define SD_CARD_CMD_GEN_CND 56
104#define SD_CARD_CMD_READ_OCR 58
105#define SD_CARD_CMD_CRC_ON_OFF 59
106
107/** @} */
108
109/**
110 * @name Application Commands
111 * @{
112 */
113
114#define SD_CARD_ACMD_SD_SEND_OP_COND 41
115
116/** @} */
117
118/**
119 * @name Command Flags
120 * @{
121 */
122
123#define SD_CARD_FLAG_HCS 0x40000000U
124
125#define SD_CARD_FLAG_VHS_2_7_TO_3_3 0x00000100U
126
127#define SD_CARD_FLAG_CHECK_PATTERN 0x000000aaU
128
129/** @} */
130
131/**
132 * @name Command Fields
133 * @{
134 */
135
136#define SD_CARD_COMMAND_SET_COMMAND( c, cmd) (c) [1] = (uint8_t) (0x40 + ((cmd) & 0x3f))
137
138#define SD_CARD_COMMAND_SET_ARGUMENT( c, arg) sd_card_put_uint32( (arg), &((c) [2]))
139
140#define SD_CARD_COMMAND_SET_CRC7( c, crc7) ((c) [6] = ((crc7) << 1) | 1U)
141
142#define SD_CARD_COMMAND_GET_CRC7( c) ((c) [6] >> 1)
143
144/** @} */
145
146/**
147 * @name Response Fields
148 * @{
149 */
150
151#define SD_CARD_IS_RESPONSE( r) (((r) & 0x80) == 0)
152
153#define SD_CARD_IS_ERRORLESS_RESPONSE( r) (((r) & 0x7e) == 0)
154
155#define SD_CARD_IS_NOT_IDLE_RESPONSE( r) (((r) & 0x81) == 0)
156
157#define SD_CARD_IS_DATA_ERROR( r) (((r) & 0xe0) == 0)
158
159#define SD_CARD_IS_DATA_REJECTED( r) (((r) & 0x1f) != 0x05)
160
161/** @} */
162
163/**
164 * @name Card Identification
165 * @{
166 */
167
168#define SD_CARD_CID_SIZE 16
169
170#define SD_CARD_CID_GET_MID( cid) ((cid) [0])
171#define SD_CARD_CID_GET_OID( cid) sd_card_get_uint16( cid + 1)
172#define SD_CARD_CID_GET_PNM( cid, i) ((char) (cid) [3 + (i)])
173#define SD_CARD_CID_GET_PRV( cid) ((cid) [9])
174#define SD_CARD_CID_GET_PSN( cid) sd_card_get_uint32( cid + 10)
175#define SD_CARD_CID_GET_MDT( cid) ((cid) [14])
176#define SD_CARD_CID_GET_CRC7( cid) ((cid) [15] >> 1)
177
178/** @} */
179
180/**
181 * @name Card Specific Data
182 * @{
183 */
184
185#define SD_CARD_CSD_SIZE 16
186
187#define SD_CARD_CSD_GET_CSD_STRUCTURE( csd) ((csd) [0] >> 6)
188#define SD_CARD_CSD_GET_SPEC_VERS( csd) (((csd) [0] >> 2) & 0xf)
189#define SD_CARD_CSD_GET_TAAC( csd) ((csd) [1])
190#define SD_CARD_CSD_GET_NSAC( csd) ((uint32_t) (csd) [2])
191#define SD_CARD_CSD_GET_TRAN_SPEED( csd) ((csd) [3])
192#define SD_CARD_CSD_GET_C_SIZE( csd) ((((uint32_t) (csd) [6] & 0x3) << 10) + (((uint32_t) (csd) [7]) << 2) + ((((uint32_t) (csd) [8]) >> 6) & 0x3))
193#define SD_CARD_CSD_GET_C_SIZE_MULT( csd) ((((csd) [9] & 0x3) << 1) + (((csd) [10] >> 7) & 0x1))
194#define SD_CARD_CSD_GET_READ_BLK_LEN( csd) ((uint32_t) (csd) [5] & 0xf)
195#define SD_CARD_CSD_GET_WRITE_BLK_LEN( csd) ((((uint32_t) (csd) [12] & 0x3) << 2) + ((((uint32_t) (csd) [13]) >> 6) & 0x3))
196#define SD_CARD_CSD_1_GET_C_SIZE( csd) ((((uint32_t) (csd) [7] & 0x3f) << 16) + (((uint32_t) (csd) [8]) << 8) + (uint32_t) (csd) [9])
197
198/** @} */
199
200#define SD_CARD_INVALIDATE_RESPONSE_INDEX( e) e->response_index = SD_CARD_COMMAND_SIZE
201
202/**
203 * @name Data Start and Stop Tokens
204 * @{
205 */
206
207#define SD_CARD_START_BLOCK_SINGLE_BLOCK_READ 0xfe
208#define SD_CARD_START_BLOCK_MULTIPLE_BLOCK_READ 0xfe
209#define SD_CARD_START_BLOCK_SINGLE_BLOCK_WRITE 0xfe
210#define SD_CARD_START_BLOCK_MULTIPLE_BLOCK_WRITE 0xfc
211#define SD_CARD_STOP_TRANSFER_MULTIPLE_BLOCK_WRITE 0xfd
212
213/** @} */
214
215/**
216 * @name Card Specific Data Functions
217 * @{
218 */
219
220static inline uint32_t sd_card_block_number( const uint8_t *csd)
221{
222        uint32_t size = SD_CARD_CSD_GET_C_SIZE( csd);
223        uint32_t mult = 1U << (SD_CARD_CSD_GET_C_SIZE_MULT( csd) + 2);
224        return (size + 1) * mult;
225}
226
227static inline uint32_t sd_card_capacity( const uint8_t *csd)
228{
229        uint32_t block_size = 1U << SD_CARD_CSD_GET_READ_BLK_LEN( csd);
230        return sd_card_block_number( csd) * block_size;
231}
232
233static inline uint32_t sd_card_transfer_speed( const uint8_t *csd)
234{
235        uint32_t s = SD_CARD_CSD_GET_TRAN_SPEED( csd);
236        uint32_t e = s & 0x7;
237        uint32_t m = s >> 3;
238        switch (e) {
239                case 0: s = 10000; break;
240                case 1: s = 100000; break;
241                case 2: s = 1000000; break;
242                case 3: s = 10000000; break;
243                default: s = 0; break;
244        }
245        switch (m) {
246                case 1: s *= 10; break;
247                case 2: s *= 12; break;
248                case 3: s *= 13; break;
249                case 4: s *= 15; break;
250                case 5: s *= 20; break;
251                case 6: s *= 25; break;
252                case 7: s *= 30; break;
253                case 8: s *= 35; break;
254                case 9: s *= 40; break;
255                case 10: s *= 45; break;
256                case 11: s *= 50; break;
257                case 12: s *= 55; break;
258                case 13: s *= 60; break;
259                case 14: s *= 70; break;
260                case 15: s *= 80; break;
261                default: s *= 0; break;
262        }
263        return s;
264}
265
266static inline uint32_t sd_card_access_time( const uint8_t *csd)
267{
268        uint32_t ac = SD_CARD_CSD_GET_TAAC( csd);
269        uint32_t e = ac & 0x7;
270        uint32_t m = ac >> 3;
271        switch (e) {
272                case 0: ac = 1; break;
273                case 1: ac = 10; break;
274                case 2: ac = 100; break;
275                case 3: ac = 1000; break;
276                case 4: ac = 10000; break;
277                case 5: ac = 100000; break;
278                case 6: ac = 1000000; break;
279                case 7: ac = 10000000; break;
280                default: ac = 0; break;
281        }
282        switch (m) {
283                case 1: ac *= 10; break;
284                case 2: ac *= 12; break;
285                case 3: ac *= 13; break;
286                case 4: ac *= 15; break;
287                case 5: ac *= 20; break;
288                case 6: ac *= 25; break;
289                case 7: ac *= 30; break;
290                case 8: ac *= 35; break;
291                case 9: ac *= 40; break;
292                case 10: ac *= 45; break;
293                case 11: ac *= 50; break;
294                case 12: ac *= 55; break;
295                case 13: ac *= 60; break;
296                case 14: ac *= 70; break;
297                case 15: ac *= 80; break;
298                default: ac *= 0; break;
299        }
300        return ac / 10;
301}
302
303static inline uint32_t sd_card_max_access_time( const uint8_t *csd, uint32_t transfer_speed)
304{
305        uint64_t ac = sd_card_access_time( csd);
306        uint32_t ac_100ms = transfer_speed / 80;
307        uint32_t n = SD_CARD_CSD_GET_NSAC( csd) * 100;
308        /* ac is in ns, transfer_speed in bps, max_access_time in bytes.
309           max_access_time is 100 times typical access time (taac+nsac) */
310        ac = ac * transfer_speed / 80000000;
311        ac = ac + 100*n;
312        if ((uint32_t)ac > ac_100ms)
313                return ac_100ms;
314        else
315                return (uint32_t)ac;
316}
317
318/** @} */
319
320/**
321 * @name CRC functions
322 *
323 * Based on http://en.wikipedia.org/wiki/Computation_of_CRC
324 *
325 * @{
326 */
327
328static uint8_t sd_card_compute_crc7 (uint8_t *data, size_t len)
329{
330        uint8_t e, f, crc;
331        size_t i;
332
333        crc = 0;
334        for (i = 0; i < len; i++) {
335                e   = crc ^ data[i];
336                f   = e ^ (e >> 4) ^ (e >> 7);
337                crc = (f << 1) ^ (f << 4);
338        }
339        return crc >> 1;
340}
341
342static uint16_t sd_card_compute_crc16 (uint8_t *data, size_t len)
343{
344        uint8_t s, t;
345        uint16_t crc;
346        size_t i;
347
348        crc = 0;
349        for (i = 0; i < len; i++) {
350                s = data[i] ^ (crc >> 8);
351                t = s ^ (s >> 4);
352                crc = (crc << 8) ^ t ^ (t << 5) ^ (t << 12);
353        }
354        return crc;
355}
356
357/** @} */
358
359/**
360 * @name Communication Functions
361 * @{
362 */
363
364static inline int sd_card_query( sd_card_driver_entry *e, uint8_t *in, int n)
365{
366        return rtems_libi2c_read_bytes( e->bus, in, n);
367}
368
369static int sd_card_wait( sd_card_driver_entry *e)
370{
371        int rv = 0;
372        int r = 0;
373        int n = 2;
374        /* For writes, the timeout is 2.5 times that of reads; since we
375           don't know if it is a write or read, assume write.
376           FIXME should actually look at R2W_FACTOR for non-HC cards. */
377        int retries = e->n_ac_max * 25 / 10;
378        /* n_ac_max/100 is supposed to be the average waiting time. To
379           approximate this, we start with waiting n_ac_max/150 and
380           gradually increase the waiting time. */
381        int wait_time_bytes = (retries + 149) / 150;
382        while (e->busy) {
383                /* Query busy tokens */
384                rv = sd_card_query( e, e->response, n);
385                RTEMS_CHECK_RV( rv, "Busy");
386
387                /* Search for non busy tokens */
388                for (r = 0; r < n; ++r) {
389                        if (e->response [r] != SD_CARD_BUSY_TOKEN) {
390                                e->busy = false;
391                                return 0;
392                        }
393                }
394                retries -= n;
395                if (retries <= 0) {
396                        return -RTEMS_TIMEOUT;
397                }
398
399                if (e->schedule_if_busy) {
400                        uint64_t wait_time_us = wait_time_bytes;
401                        wait_time_us *= 8000000;
402                        wait_time_us /= e->transfer_mode.baudrate;
403                        rtems_task_wake_after( RTEMS_MICROSECONDS_TO_TICKS(wait_time_us));
404                        retries -= wait_time_bytes;
405                        wait_time_bytes = wait_time_bytes * 15 / 10;
406                } else {
407                        n = SD_CARD_COMMAND_SIZE;
408                }
409        }
410        return 0;
411}
412
413static int sd_card_send_command( sd_card_driver_entry *e, uint32_t command, uint32_t argument)
414{
415        int rv = 0;
416        rtems_libi2c_read_write_t rw = {
417                .rd_buf = e->response,
418                .wr_buf = e->command,
419                .byte_cnt = SD_CARD_COMMAND_SIZE
420        };
421        int r = 0;
422        uint8_t crc7;
423
424        SD_CARD_INVALIDATE_RESPONSE_INDEX( e);
425
426        /* Wait until card is not busy */
427        rv = sd_card_wait( e);
428        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Wait");
429
430        /* Write command and read response */
431        SD_CARD_COMMAND_SET_COMMAND( e->command, command);
432        SD_CARD_COMMAND_SET_ARGUMENT( e->command, argument);
433        crc7 = sd_card_compute_crc7( e->command + 1, 5);
434        SD_CARD_COMMAND_SET_CRC7( e->command, crc7);
435        rv = rtems_libi2c_ioctl( e->bus, RTEMS_LIBI2C_IOCTL_READ_WRITE, &rw);
436        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Write command and read response");
437
438        /* Check respose */
439        for (r = SD_CARD_COMMAND_RESPONSE_START; r < SD_CARD_COMMAND_SIZE; ++r) {
440                RTEMS_DEBUG_PRINT( "Token [%02u]: 0x%02x\n", r, e->response [r]);
441                e->response_index = r;
442                if (SD_CARD_IS_RESPONSE( e->response [r])) {
443                        if (SD_CARD_IS_ERRORLESS_RESPONSE( e->response [r])) {
444                                return 0;
445                        } else {
446                                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Command error [%02i]: 0x%02" PRIx8 "\n", r, e->response [r]);
447                                goto sd_card_send_command_error;
448                        }
449                } else if (e->response [r] != SD_CARD_IDLE_TOKEN) {
450                        RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Unexpected token [%02i]: 0x%02" PRIx8 "\n", r, e->response [r]);
451                        goto sd_card_send_command_error;
452                }
453        }
454
455        RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Timeout\n");
456
457sd_card_send_command_error:
458
459        RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Response:");
460        for (r = 0; r < SD_CARD_COMMAND_SIZE; ++r) {
461                if (e->response_index == r) {
462                        RTEMS_SYSLOG_PRINT( " %02" PRIx8 ":[%02" PRIx8 "]", e->command [r], e->response [r]);
463                } else {
464                        RTEMS_SYSLOG_PRINT( " %02" PRIx8 ":%02" PRIx8 "", e->command [r], e->response [r]);
465                }
466        }
467        RTEMS_SYSLOG_PRINT( "\n");
468
469        return -RTEMS_IO_ERROR;
470}
471
472static int sd_card_send_register_command( sd_card_driver_entry *e, uint32_t command, uint32_t argument, uint32_t *reg)
473{
474        int rv = 0;
475        uint8_t crc7;
476
477        rv = sd_card_send_command( e, command, argument);
478        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Send command");
479
480        if (e->response_index + 5 > SD_CARD_COMMAND_SIZE) {
481                /*
482                 * TODO: If this happens in the wild we need to implement a
483                 * more sophisticated response query.
484                 */
485                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Unexpected response position\n");
486                return -RTEMS_IO_ERROR;
487        }
488
489        crc7 = sd_card_compute_crc7( e->response + e->response_index, 5);
490        if (crc7 != SD_CARD_COMMAND_GET_CRC7( e->response + e->response_index) &&
491                SD_CARD_COMMAND_GET_CRC7( e->response + e->response_index) != 0x7f) {
492                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "CRC check failed on register command\n");
493                return -RTEMS_IO_ERROR;
494        }
495
496        *reg = sd_card_get_uint32( e->response + e->response_index + 1);
497
498        return 0;
499}
500
501static int sd_card_stop_multiple_block_read( sd_card_driver_entry *e)
502{
503        int rv = 0;
504
505        SD_CARD_COMMAND_SET_COMMAND( e->command, SD_CARD_CMD_STOP_TRANSMISSION);
506        rv = rtems_libi2c_write_bytes( e->bus, e->command, SD_CARD_COMMAND_SIZE);
507        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Write stop transfer token");
508
509        return 0;
510}
511
512static int sd_card_stop_multiple_block_write( sd_card_driver_entry *e)
513{
514        int rv = 0;
515        uint8_t stop_transfer [3] = { SD_CARD_IDLE_TOKEN, SD_CARD_STOP_TRANSFER_MULTIPLE_BLOCK_WRITE, SD_CARD_IDLE_TOKEN };
516
517        /* Wait until card is not busy */
518        rv = sd_card_wait( e);
519        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Wait");
520
521        /* Send stop token */
522        rv = rtems_libi2c_write_bytes( e->bus, stop_transfer, 3);
523        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Write stop transfer token");
524
525        /* Card is now busy */
526        e->busy = true;
527
528        return 0;
529}
530
531static int sd_card_read( sd_card_driver_entry *e, uint8_t start_token, uint8_t *in, int n)
532{
533        int rv = 0;
534
535        /* Discard command response */
536        int r = e->response_index + 1;
537
538        /* Standard response size */
539        int response_size = SD_CARD_COMMAND_SIZE;
540
541        /* Where the response is stored */
542        uint8_t *response = e->response;
543
544        /* Data input index */
545        int i = 0;
546
547        /* CRC check of data */
548        uint16_t crc16;
549
550        /* Maximum number of tokens to read. */
551        int retries = e->n_ac_max;
552
553        SD_CARD_INVALIDATE_RESPONSE_INDEX( e);
554
555        while (true) {
556                RTEMS_DEBUG_PRINT( "Search from %u to %u\n", r, response_size - 1);
557
558                /* Search the data start token in in current response buffer */
559                retries -= (response_size - r);
560                while (r < response_size) {
561                        RTEMS_DEBUG_PRINT( "Token [%02u]: 0x%02x\n", r, response [r]);
562                        if (response [r] == start_token) {
563                                /* Discard data start token */
564                                ++r;
565                                goto sd_card_read_start;
566                        } else if (SD_CARD_IS_DATA_ERROR( response [r])) {
567                                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Data error token [%02i]: 0x%02" PRIx8 "\n", r, response [r]);
568                                return -RTEMS_IO_ERROR;
569                        } else if (response [r] != SD_CARD_IDLE_TOKEN) {
570                                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Unexpected token [%02i]: 0x%02" PRIx8 "\n", r, response [r]);
571                                return -RTEMS_IO_ERROR;
572                        }
573                        ++r;
574                }
575
576                if (retries <= 0) {
577                        RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Timeout\n");
578                        return -RTEMS_IO_ERROR;
579                }
580
581                if (e->schedule_if_busy)
582                        rtems_task_wake_after( RTEMS_YIELD_PROCESSOR);
583
584                /* Query more.  We typically have to wait between 10 and 100
585                   bytes.  To reduce overhead, read the response in chunks of
586                   50 bytes - this doesn't introduce too much copy overhead
587                   but does allow SPI DMA transfers to work efficiently. */
588                response = in;
589                response_size = 50;
590                if (response_size > n)
591                        response_size = n;
592                rv = sd_card_query( e, response, response_size);
593                RTEMS_CHECK_RV( rv, "Query data start token");
594
595                /* Reset start position */
596                r = 0;
597        }
598
599sd_card_read_start:
600
601        /* Read data */
602        while (r < response_size && i < n) {
603                in [i++] = response [r++];
604        }
605
606        /* Read more data? */
607        if (i < n) {
608                rv = sd_card_query( e, &in [i], n - i);
609                RTEMS_CHECK_RV( rv, "Read data");
610                i += rv;
611        }
612
613        /* Read CRC 16 and N_RC */
614        rv = sd_card_query( e, e->response, 3);
615        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Read CRC 16");
616
617        crc16 = sd_card_compute_crc16 (in, n);
618        if ((e->response[0] != ((crc16 >> 8) & 0xff)) ||
619            (e->response[1] != (crc16 & 0xff))) {
620                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "CRC check failed on read\n");
621                return -RTEMS_IO_ERROR;
622        }
623
624        return i;
625}
626
627static int sd_card_write( sd_card_driver_entry *e, uint8_t start_token, uint8_t *out, int n)
628{
629        int rv = 0;
630        uint8_t crc16_bytes [2] = { 0, 0 };
631        uint16_t crc16;
632
633        /* Data output index */
634        int o = 0;
635
636        /* Wait until card is not busy */
637        rv = sd_card_wait( e);
638        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Wait");
639
640        /* Write data start token */
641        rv = rtems_libi2c_write_bytes( e->bus, &start_token, 1);
642        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Write data start token");
643
644        /* Write data */
645        o = rtems_libi2c_write_bytes( e->bus, out, n);
646        RTEMS_CHECK_RV( o, "Write data");
647
648        /* Write CRC 16 */
649        crc16 = sd_card_compute_crc16(out, n);
650        crc16_bytes[0] = (crc16>>8) & 0xff;
651        crc16_bytes[1] = (crc16) & 0xff;
652        rv = rtems_libi2c_write_bytes( e->bus, crc16_bytes, 2);
653        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Write CRC 16");
654
655        /* Read data response */
656        rv = sd_card_query( e, e->response, 2);
657        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Read data response");
658        if (SD_CARD_IS_DATA_REJECTED( e->response [0])) {
659                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Data rejected: 0x%02" PRIx8 "\n", e->response [0]);
660                return -RTEMS_IO_ERROR;
661        }
662
663        /* Card is now busy */
664        e->busy = true;
665
666        return o;
667}
668
669static inline rtems_status_code sd_card_start( sd_card_driver_entry *e)
670{
671        rtems_status_code sc = RTEMS_SUCCESSFUL;
672        int rv = 0;
673
674        sc = rtems_libi2c_send_start( e->bus);
675        RTEMS_CHECK_SC( sc, "Send start");
676
677        rv = rtems_libi2c_ioctl( e->bus, RTEMS_LIBI2C_IOCTL_SET_TFRMODE, &e->transfer_mode);
678        RTEMS_CHECK_RV_SC( rv, "Set transfer mode");
679
680        sc = rtems_libi2c_send_addr( e->bus, 1);
681        RTEMS_CHECK_SC( sc, "Send address");
682
683        return RTEMS_SUCCESSFUL;
684}
685
686static inline rtems_status_code sd_card_stop( sd_card_driver_entry *e)
687{
688        rtems_status_code sc = RTEMS_SUCCESSFUL;
689
690        sc = rtems_libi2c_send_stop( e->bus);
691        RTEMS_CHECK_SC( sc, "Send stop");
692
693        return RTEMS_SUCCESSFUL;
694}
695
696static rtems_status_code sd_card_init( sd_card_driver_entry *e)
697{
698        rtems_status_code sc = RTEMS_SUCCESSFUL;
699        int rv = 0;
700        uint8_t block [SD_CARD_BLOCK_SIZE_DEFAULT];
701        uint32_t transfer_speed = 0;
702        uint32_t read_block_size = 0;
703        uint32_t write_block_size = 0;
704        uint8_t csd_structure = 0;
705        uint64_t capacity = 0;
706        uint8_t crc7;
707
708        /* Assume first that we have a SD card and not a MMC card */
709        bool assume_sd = true;
710
711        /*
712         * Assume high capacity until proven wrong (applies to SD and not yet
713         * existing MMC).
714         */
715        bool high_capacity = true;
716
717        bool do_cmd58 = true;
718        uint32_t cmd_arg = 0;
719        uint32_t if_cond_test = SD_CARD_FLAG_VHS_2_7_TO_3_3 | SD_CARD_FLAG_CHECK_PATTERN;
720        uint32_t if_cond_reg = if_cond_test;
721
722        /* Start */
723        sc = sd_card_start( e);
724        RTEMS_CLEANUP_SC( sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Start");
725
726        /* Wait until card is not busy */
727        rv = sd_card_wait( e);
728        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Wait");
729
730        /* Send idle tokens for at least 74 clock cycles with active chip select */
731        memset( block, SD_CARD_IDLE_TOKEN, SD_CARD_BLOCK_SIZE_DEFAULT);
732        rv = rtems_libi2c_write_bytes( e->bus, block, SD_CARD_BLOCK_SIZE_DEFAULT);
733        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Active chip select delay");
734
735        /* Stop */
736        sc = sd_card_stop( e);
737        RTEMS_CHECK_SC( sc, "Stop");
738
739        /* Start with inactive chip select */
740        sc = rtems_libi2c_send_start( e->bus);
741        RTEMS_CHECK_SC( sc, "Send start");
742
743        /* Set transfer mode */
744        rv = rtems_libi2c_ioctl( e->bus, RTEMS_LIBI2C_IOCTL_SET_TFRMODE, &e->transfer_mode);
745        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Set transfer mode");
746
747        /* Send idle tokens with inactive chip select */
748        rv = sd_card_query( e, e->response, SD_CARD_COMMAND_SIZE);
749        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Inactive chip select delay");
750
751        /* Activate chip select */
752        sc = rtems_libi2c_send_addr( e->bus, 1);
753        RTEMS_CLEANUP_SC( sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Send address");
754
755        /* Stop multiple block write */
756        sd_card_stop_multiple_block_write( e);
757
758        /* Get card status */
759        sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_SEND_STATUS, 0);
760
761        /* Stop multiple block read */
762        sd_card_stop_multiple_block_read( e);
763
764        /* Switch to SPI mode */
765        rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_GO_IDLE_STATE, 0);
766        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Send: SD_CARD_CMD_GO_IDLE_STATE");
767
768        /*
769         * Get interface condition, CMD8.  This is new for SD 2.x and enables
770         * getting the High Capacity Support flag HCS and checks that the
771         * voltage is right.  Some MMCs accept this command but will still fail
772         * on ACMD41.  SD 1.x cards will fails this command and do not support
773         * HCS (> 2G capacity).
774         */
775        rv = sd_card_send_register_command( e, SD_CARD_CMD_SEND_IF_COND, if_cond_reg, &if_cond_reg);
776
777        /*
778         * Regardless of whether CMD8 above passes or fails, send ACMD41.  If
779         * card is MMC it will fail.  But older SD < 2.0 (which fail CMD8) will
780         * always stay "idle" if cmd_arg is non-zero, so set to 0 above on
781         * fail.
782         */
783        if (rv < 0) {
784                /* Failed CMD8, so SD 1.x or MMC */
785                cmd_arg = 0;
786        } else {
787                cmd_arg = SD_CARD_FLAG_HCS;
788        }
789
790        /* Enable CRC */
791        sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_CRC_ON_OFF, 1);
792
793        /* Initialize card */
794        while (true) {
795                if (assume_sd) {
796                        /* This command (CMD55) supported by SD and (most?) MMCs */
797                        rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_APP_CMD, 0);
798                        if (rv < 0) {
799                                RTEMS_SYSLOG( "CMD55 failed.  Assume MMC and try CMD1\n");
800                                assume_sd = false;
801                                continue;
802                        }
803
804                        /*
805                         * This command (ACMD41) only supported by SD.  Always
806                         * fails if MMC.
807                         */
808                        rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_ACMD_SD_SEND_OP_COND, cmd_arg);
809                        if (rv < 0) {
810                                /*
811                                 * This *will* fail for MMC.  If fails, bad/no
812                                 * card or card is MMC, do CMD58 then CMD1.
813                                 */
814                                RTEMS_SYSLOG( "ACMD41 failed.  Assume MMC and do CMD58 (once) then CMD1\n");
815                                assume_sd = false;
816                                cmd_arg = SD_CARD_FLAG_HCS;
817                                do_cmd58 = true;
818                                continue;
819                        } else {
820                                /*
821                                 * Passed ACMD41 so SD.  It is now save to
822                                 * check if_cond_reg from CMD8.  Reject the
823                                 * card in case of a indicated bad voltage.
824                                 */
825                                if (if_cond_reg != if_cond_test) {
826                                        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( -1, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Bad voltage for SD");
827                                }
828                        }
829                } else {
830                        /*
831                         * Does not seem to be SD card.  Do init for MMC.
832                         * First send CMD58 once to enable check for HCS
833                         * (similar to CMD8 of SD) with bits 30:29 set to 10b.
834                         * This will work for MMC >= 4.2.  Older cards (<= 4.1)
835                         * may may not respond to CMD1 unless CMD58 is sent
836                         * again with zero argument.
837                         */
838                        if (do_cmd58) {
839                                rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_READ_OCR, cmd_arg);
840                                RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Failed CMD58 for MMC");
841
842                                /* A one-shot call */
843                                do_cmd58 = false;
844                        }
845
846                        /* Do CMD1 */
847                        rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_SEND_OP_COND, 0);
848                        if (rv < 0) {
849                                if (cmd_arg != 0) {
850                                        /*
851                                         * Send CMD58 again with zero argument
852                                         * value.  Proves card is not
853                                         * high_capacity.
854                                         */
855                                        cmd_arg = 0;
856                                        do_cmd58 = true;
857                                        high_capacity = false;
858                                        continue;
859                                }
860
861                                RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Failed to initialize MMC");
862                        }
863                }
864
865                /*
866                 * Not idle?
867                 *
868                 * This hangs forever if the card remains not idle and sends
869                 * always a valid response.
870                 */
871                if (SD_CARD_IS_NOT_IDLE_RESPONSE( e->response [e->response_index])) {
872                        break;
873                }
874
875                /* Invoke the scheduler */
876                rtems_task_wake_after( RTEMS_YIELD_PROCESSOR);
877        }
878
879        /* Now we know if we are SD or MMC */
880        if (assume_sd) {
881                if (cmd_arg == 0) {
882                        /* SD is < 2.0 so never high capacity (<= 2G) */
883                        high_capacity = 0;
884                } else {
885                        uint32_t reg = 0;
886
887                        /*
888                         * SD is definitely 2.x.  Now need to send CMD58 to get
889                         * the OCR to see if the HCS bit is set (capacity > 2G)
890                         * or if bit is off (capacity <= 2G, standard
891                         * capacity).
892                         */
893                        rv = sd_card_send_register_command( e, SD_CARD_CMD_READ_OCR, 0, &reg);
894                        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Failed CMD58 for SD 2.x");
895
896                        /* Check HCS bit of OCR */
897                        high_capacity = (reg & SD_CARD_FLAG_HCS) != 0;
898                }
899        } else {
900                /*
901                 * Card is MMC.  Unless already proven to be not HCS (< 4.2)
902                 * must do CMD58 again to check the OCR bits 30:29.
903                 */
904                if (high_capacity) {
905                        uint32_t reg = 0;
906
907                        /*
908                         * The argument should still be correct since was never
909                         * set to 0
910                         */
911                        rv = sd_card_send_register_command( e, SD_CARD_CMD_READ_OCR, cmd_arg, &reg);
912                        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Failed CMD58 for MMC 4.2");
913
914                        /* Check HCS bit of the OCR */
915                        high_capacity = (reg & 0x600000) == SD_CARD_FLAG_HCS;
916                }
917        }
918
919        /* Card Identification */
920        if (e->verbose) {
921                rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_SEND_CID, 0);
922                RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Send: SD_CARD_CMD_SEND_CID");
923                rv = sd_card_read( e, SD_CARD_START_BLOCK_SINGLE_BLOCK_READ, block, SD_CARD_CID_SIZE);
924                RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Read: SD_CARD_CMD_SEND_CID");
925                RTEMS_SYSLOG( "*** Card Identification ***\n");
926                RTEMS_SYSLOG( "Manufacturer ID          : %" PRIu8 "\n", SD_CARD_CID_GET_MID( block));
927                RTEMS_SYSLOG( "OEM/Application ID       : %" PRIu16 "\n", SD_CARD_CID_GET_OID( block));
928                RTEMS_SYSLOG(
929                        "Product name             : %c%c%c%c%c%c\n",
930                        SD_CARD_CID_GET_PNM( block, 0),
931                        SD_CARD_CID_GET_PNM( block, 1),
932                        SD_CARD_CID_GET_PNM( block, 2),
933                        SD_CARD_CID_GET_PNM( block, 3),
934                        SD_CARD_CID_GET_PNM( block, 4),
935                        SD_CARD_CID_GET_PNM( block, 5)
936                );
937                RTEMS_SYSLOG( "Product revision         : %" PRIu8 "\n", SD_CARD_CID_GET_PRV( block));
938                RTEMS_SYSLOG( "Product serial number    : %" PRIu32 "\n", SD_CARD_CID_GET_PSN( block));
939                RTEMS_SYSLOG( "Manufacturing date       : %" PRIu8 "\n", SD_CARD_CID_GET_MDT( block));
940                RTEMS_SYSLOG( "7-bit CRC checksum       : %" PRIu8 "\n",  SD_CARD_CID_GET_CRC7( block));
941                crc7 = sd_card_compute_crc7( block, 15);
942                if (crc7 != SD_CARD_CID_GET_CRC7( block))
943                        RTEMS_SYSLOG( "  Failed! (computed %02" PRIx8 ")\n", crc7);
944        }
945
946        /* Card Specific Data */
947
948        /* Read CSD */
949        rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_SEND_CSD, 0);
950        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Send: SD_CARD_CMD_SEND_CSD");
951        rv = sd_card_read( e, SD_CARD_START_BLOCK_SINGLE_BLOCK_READ, block, SD_CARD_CSD_SIZE);
952        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Read: SD_CARD_CMD_SEND_CSD");
953
954        crc7 = sd_card_compute_crc7( block, 15);
955        if (crc7 != SD_CARD_CID_GET_CRC7( block)) {
956                RTEMS_SYSLOG( "SD_CARD_CMD_SEND_CSD CRC failed\n");
957                sc = RTEMS_IO_ERROR;
958                goto sd_card_driver_init_cleanup;
959        }
960       
961        /* CSD Structure */
962        csd_structure = SD_CARD_CSD_GET_CSD_STRUCTURE( block);
963
964        /* Transfer speed and access time */
965        transfer_speed = sd_card_transfer_speed( block);
966        e->transfer_mode.baudrate = transfer_speed;
967        e->n_ac_max = sd_card_max_access_time( block, transfer_speed);
968
969        /* Block sizes and capacity */
970        if (csd_structure == 0 || !assume_sd) {
971                /* Treat MMC same as CSD Version 1.0 */
972
973                read_block_size = 1U << SD_CARD_CSD_GET_READ_BLK_LEN( block);
974                e->block_size_shift = SD_CARD_CSD_GET_WRITE_BLK_LEN( block);
975                write_block_size = 1U << e->block_size_shift;
976                if (read_block_size < write_block_size) {
977                        RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Read block size smaller than write block size\n");
978                        return -RTEMS_IO_ERROR;
979                }
980                e->block_size = write_block_size;
981                e->block_number = sd_card_block_number( block);
982                capacity = sd_card_capacity( block);
983        } else if (csd_structure == 1) {
984                uint32_t c_size = SD_CARD_CSD_1_GET_C_SIZE( block);
985
986                /* Block size is fixed in CSD Version 2.0 */
987                e->block_size_shift = 9;
988                e->block_size = 512;
989
990                e->block_number = (c_size + 1) * 1024;
991                capacity = (c_size + 1) * 512 * 1024;
992                read_block_size = 512;
993                write_block_size = 512;
994
995                /* Timeout is fixed at 100ms in CSD Version 2.0 */
996                e->n_ac_max = transfer_speed / 80;
997        } else {
998                RTEMS_DO_CLEANUP_SC( RTEMS_IO_ERROR, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Unexpected CSD Structure number");
999        }
1000
1001        /* Print CSD information */
1002        if (e->verbose) {
1003                RTEMS_SYSLOG( "*** Card Specific Data ***\n");
1004                RTEMS_SYSLOG( "CSD structure            : %" PRIu8 "\n", SD_CARD_CSD_GET_CSD_STRUCTURE( block));
1005                RTEMS_SYSLOG( "Spec version             : %" PRIu8 "\n", SD_CARD_CSD_GET_SPEC_VERS( block));
1006                RTEMS_SYSLOG( "Access time [ns]         : %" PRIu32 "\n", sd_card_access_time( block));
1007                RTEMS_SYSLOG( "Access time [N]          : %" PRIu32 "\n", SD_CARD_CSD_GET_NSAC( block)*100);
1008                RTEMS_SYSLOG( "Max access time [N]      : %" PRIu32 "\n", e->n_ac_max);
1009                RTEMS_SYSLOG( "Max read block size [B]  : %" PRIu32 "\n", read_block_size);
1010                RTEMS_SYSLOG( "Max write block size [B] : %" PRIu32 "\n", write_block_size);
1011                RTEMS_SYSLOG( "Block size [B]           : %" PRIu32 "\n", e->block_size);
1012                RTEMS_SYSLOG( "Block number             : %" PRIu32 "\n", e->block_number);
1013                RTEMS_SYSLOG( "Capacity [B]             : %" PRIu64 "\n", capacity);
1014                RTEMS_SYSLOG( "Max transfer speed [b/s] : %" PRIu32 "\n", transfer_speed);
1015        }
1016
1017        if (high_capacity) {
1018                /* For high capacity cards the address is in blocks */
1019                e->block_size_shift = 0;
1020        } else if (e->block_size_shift == 10) {
1021                /*
1022                 * Low capacity 2GByte cards with reported block size of 1024
1023                 * need to be set back to block size of 512 per 'Simplified
1024                 * Physical Layer Specification Version 2.0' section 4.3.2.
1025                 * Otherwise, CMD16 fails if set to 1024.
1026                 */
1027                e->block_size_shift = 9;
1028                e->block_size = 512;
1029                e->block_number *= 2;
1030        }
1031
1032        /* Set read block size */
1033        rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_SET_BLOCKLEN, e->block_size);
1034        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Send: SD_CARD_CMD_SET_BLOCKLEN");
1035
1036        /* Stop */
1037        sc = sd_card_stop( e);
1038        RTEMS_CHECK_SC( sc, "Stop");
1039
1040        return RTEMS_SUCCESSFUL;
1041
1042sd_card_driver_init_cleanup:
1043
1044        /* Stop */
1045        sd_card_stop( e);
1046
1047        return sc;
1048}
1049/** @} */
1050
1051/**
1052 * @name Disk Driver Functions
1053 * @{
1054 */
1055
1056static int sd_card_disk_block_read( sd_card_driver_entry *e, rtems_blkdev_request *r)
1057{
1058        rtems_status_code sc = RTEMS_SUCCESSFUL;
1059        int rv = 0;
1060        uint32_t start_address = RTEMS_BLKDEV_START_BLOCK (r) << e->block_size_shift;
1061        uint32_t i = 0;
1062
1063#ifdef DEBUG
1064        /* Check request */
1065        if (r->bufs[0].block >= e->block_number) {
1066                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Start block number out of range");
1067                return -RTEMS_INTERNAL_ERROR;
1068        } else if (r->bufnum > e->block_number - RTEMS_BLKDEV_START_BLOCK (r)) {
1069                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Block count out of range");
1070                return -RTEMS_INTERNAL_ERROR;
1071        }
1072#endif /* DEBUG */
1073
1074        /* Start */
1075        sc = sd_card_start( e);
1076        RTEMS_CLEANUP_SC_RV( sc, rv, sd_card_disk_block_read_cleanup, "Start");
1077
1078        if (r->bufnum == 1) {
1079#ifdef DEBUG
1080                /* Check buffer */
1081                if (r->bufs [0].length != e->block_size) {
1082                        RTEMS_DO_CLEANUP_RV( -RTEMS_INTERNAL_ERROR, rv, sd_card_disk_block_read_cleanup, "Buffer and disk block size are not equal");
1083                }
1084                RTEMS_DEBUG_PRINT( "[01:01]: buffer = 0x%08x, size = %u\n", r->bufs [0].buffer, r->bufs [0].length);
1085#endif /* DEBUG */
1086
1087                /* Single block read */
1088                rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK, start_address);
1089                RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_read_cleanup, "Send: SD_CARD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK");
1090                rv = sd_card_read( e, SD_CARD_START_BLOCK_SINGLE_BLOCK_READ, (uint8_t *) r->bufs [0].buffer, (int) e->block_size);
1091                RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_read_cleanup, "Read: SD_CARD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK");
1092        } else {
1093                /* Start multiple block read */
1094                rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_READ_MULTIPLE_BLOCK, start_address);
1095                RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_read_stop_cleanup, "Send: SD_CARD_CMD_READ_MULTIPLE_BLOCK");
1096
1097                /* Multiple block read */
1098                for (i = 0; i < r->bufnum; ++i) {
1099#ifdef DEBUG
1100                        /* Check buffer */
1101                        if (r->bufs [i].length != e->block_size) {
1102                                RTEMS_DO_CLEANUP_RV( -RTEMS_INTERNAL_ERROR, rv, sd_card_disk_block_read_stop_cleanup, "Buffer and disk block size are not equal");
1103                        }
1104                        RTEMS_DEBUG_PRINT( "[%02u:%02u]: buffer = 0x%08x, size = %u\n", i + 1, r->bufnum, r->bufs [i].buffer, r->bufs [i].length);
1105#endif /* DEBUG */
1106
1107                        rv = sd_card_read( e, SD_CARD_START_BLOCK_MULTIPLE_BLOCK_READ, (uint8_t *) r->bufs [i].buffer, (int) e->block_size);
1108                        RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_read_stop_cleanup, "Read block");
1109                }
1110
1111                /* Stop multiple block read */
1112                rv = sd_card_stop_multiple_block_read( e);
1113                RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_read_cleanup, "Stop multiple block read");
1114        }
1115
1116        /* Stop */
1117        sc = sd_card_stop( e);
1118        RTEMS_CHECK_SC_RV( sc, "Stop");
1119
1120        /* Done */
1121        rtems_blkdev_request_done( r, RTEMS_SUCCESSFUL);
1122
1123        return 0;
1124
1125sd_card_disk_block_read_stop_cleanup:
1126
1127        /* Stop multiple block read */
1128        sd_card_stop_multiple_block_read( e);
1129
1130sd_card_disk_block_read_cleanup:
1131
1132        /* Stop */
1133        sd_card_stop( e);
1134
1135        /* Done */
1136        rtems_blkdev_request_done( r, RTEMS_IO_ERROR);
1137
1138        return 0;
1139}
1140
1141static int sd_card_disk_block_write( sd_card_driver_entry *e, rtems_blkdev_request *r)
1142{
1143        rtems_status_code sc = RTEMS_SUCCESSFUL;
1144        int rv = 0;
1145        uint32_t start_address = RTEMS_BLKDEV_START_BLOCK (r) << e->block_size_shift;
1146        uint32_t i = 0;
1147
1148#ifdef DEBUG
1149        /* Check request */
1150        if (r->bufs[0].block >= e->block_number) {
1151                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Start block number out of range");
1152                return -RTEMS_INTERNAL_ERROR;
1153        } else if (r->bufnum > e->block_number - RTEMS_BLKDEV_START_BLOCK (r)) {
1154                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Block count out of range");
1155                return -RTEMS_INTERNAL_ERROR;
1156        }
1157#endif /* DEBUG */
1158
1159        /* Start */
1160        sc = sd_card_start( e);
1161        RTEMS_CLEANUP_SC_RV( sc, rv, sd_card_disk_block_write_cleanup, "Start");
1162
1163        if (r->bufnum == 1) {
1164#ifdef DEBUG
1165                /* Check buffer */
1166                if (r->bufs [0].length != e->block_size) {
1167                        RTEMS_DO_CLEANUP_RV( -RTEMS_INTERNAL_ERROR, rv, sd_card_disk_block_write_cleanup, "Buffer and disk block size are not equal");
1168                }
1169                RTEMS_DEBUG_PRINT( "[01:01]: buffer = 0x%08x, size = %u\n", r->bufs [0].buffer, r->bufs [0].length);
1170#endif /* DEBUG */
1171
1172                /* Single block write */
1173                rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_WRITE_BLOCK, start_address);
1174                RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_write_cleanup, "Send: SD_CARD_CMD_WRITE_BLOCK");
1175                rv = sd_card_write( e, SD_CARD_START_BLOCK_SINGLE_BLOCK_WRITE, (uint8_t *) r->bufs [0].buffer, (int) e->block_size);
1176                RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_write_cleanup, "Write: SD_CARD_CMD_WRITE_BLOCK");
1177        } else {
1178                /* Start multiple block write */
1179                rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_WRITE_MULTIPLE_BLOCK, start_address);
1180                RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_write_stop_cleanup, "Send: SD_CARD_CMD_WRITE_MULTIPLE_BLOCK");
1181
1182                /* Multiple block write */
1183                for (i = 0; i < r->bufnum; ++i) {
1184#ifdef DEBUG
1185                        /* Check buffer */
1186                        if (r->bufs [i].length != e->block_size) {
1187                                RTEMS_DO_CLEANUP_RV( -RTEMS_INTERNAL_ERROR, rv, sd_card_disk_block_write_stop_cleanup, "Buffer and disk block size are not equal");
1188                        }
1189                        RTEMS_DEBUG_PRINT( "[%02u:%02u]: buffer = 0x%08x, size = %u\n", i + 1, r->bufnum, r->bufs [i].buffer, r->bufs [i].length);
1190#endif /* DEBUG */
1191
1192                        rv = sd_card_write( e, SD_CARD_START_BLOCK_MULTIPLE_BLOCK_WRITE, (uint8_t *) r->bufs [i].buffer, (int) e->block_size);
1193                        RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_write_stop_cleanup, "Write block");
1194                }
1195
1196                /* Stop multiple block write */
1197                rv = sd_card_stop_multiple_block_write( e);
1198                RTEMS_CLEANUP_RV( rv, sd_card_disk_block_write_cleanup, "Stop multiple block write");
1199        }
1200
1201        /* Get card status */
1202        rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_SEND_STATUS, 0);
1203        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Send: SD_CARD_CMD_SEND_STATUS");
1204
1205        /* Stop */
1206        sc = sd_card_stop( e);
1207        RTEMS_CHECK_SC_RV( sc, "Stop");
1208
1209        /* Done */
1210        rtems_blkdev_request_done( r, RTEMS_SUCCESSFUL);
1211
1212        return 0;
1213
1214sd_card_disk_block_write_stop_cleanup:
1215
1216        /* Stop multiple block write */
1217        sd_card_stop_multiple_block_write( e);
1218
1219sd_card_disk_block_write_cleanup:
1220
1221        /* Get card status */
1222        rv = sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_SEND_STATUS, 0);
1223        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Send: SD_CARD_CMD_SEND_STATUS");
1224
1225        /* Stop */
1226        sd_card_stop( e);
1227
1228        /* Done */
1229        rtems_blkdev_request_done( r, RTEMS_IO_ERROR);
1230
1231        return 0;
1232}
1233
1234static int sd_card_disk_ioctl( rtems_disk_device *dd, uint32_t req, void *arg)
1235{
1236        RTEMS_DEBUG_PRINT( "dev = %u, req = %u, arg = 0x08%x\n", dev, req, arg);
1237        if (req == RTEMS_BLKIO_REQUEST) {
1238                rtems_device_minor_number minor = rtems_disk_get_minor_number( dd);
1239                sd_card_driver_entry *e = &sd_card_driver_table [minor];
1240                rtems_blkdev_request *r = (rtems_blkdev_request *) arg;
1241                int (*f)( sd_card_driver_entry *, rtems_blkdev_request *);
1242                uint32_t retries = e->retries;
1243                int result;
1244
1245                switch (r->req) {
1246                        case RTEMS_BLKDEV_REQ_READ:
1247                                f = sd_card_disk_block_read;
1248                                break;
1249                        case RTEMS_BLKDEV_REQ_WRITE:
1250                                f = sd_card_disk_block_write;
1251                                break;
1252                        default:
1253                                errno = EINVAL;
1254                                return -1;
1255                }
1256                do {
1257                        result = f( e, r);
1258                } while (retries-- > 0 && result != 0);
1259                return result;
1260
1261        } else if (req == RTEMS_BLKIO_CAPABILITIES) {
1262                *(uint32_t *) arg = RTEMS_BLKDEV_CAP_MULTISECTOR_CONT;
1263                return 0;
1264        } else {
1265                errno = EINVAL;
1266                return -1;
1267        }
1268}
1269
1270static rtems_status_code sd_card_disk_init( rtems_device_major_number major, rtems_device_minor_number minor, void *arg)
1271{
1272        rtems_status_code sc = RTEMS_SUCCESSFUL;
1273
1274        /* Initialize disk IO */
1275        sc = rtems_disk_io_initialize();
1276        RTEMS_CHECK_SC( sc, "Initialize RTEMS disk IO");
1277
1278        for (minor = 0; minor < sd_card_driver_table_size; ++minor) {
1279                sd_card_driver_entry *e = &sd_card_driver_table [minor];
1280                dev_t dev = rtems_filesystem_make_dev_t( major, minor);
1281                uint32_t retries = e->retries;
1282
1283                /* Initialize SD Card */
1284                do {
1285                        sc = sd_card_init( e);
1286                } while (retries-- > 0 && sc != RTEMS_SUCCESSFUL);
1287                RTEMS_CHECK_SC( sc, "Initialize SD Card");
1288
1289                /* Create disk device */
1290                sc = rtems_disk_create_phys( dev, e->block_size, e->block_number, sd_card_disk_ioctl, NULL, e->device_name);
1291                RTEMS_CHECK_SC( sc, "Create disk device");
1292        }
1293
1294        return RTEMS_SUCCESSFUL;
1295}
1296
1297/** @} */
1298
1299static const rtems_driver_address_table sd_card_disk_ops = {
1300        .initialization_entry = sd_card_disk_init,
1301        .open_entry = rtems_blkdev_generic_open,
1302        .close_entry = rtems_blkdev_generic_close,
1303        .read_entry = rtems_blkdev_generic_read,
1304        .write_entry = rtems_blkdev_generic_write,
1305        .control_entry = rtems_blkdev_generic_ioctl
1306};
1307
1308rtems_status_code sd_card_register( void)
1309{
1310        rtems_status_code sc = RTEMS_SUCCESSFUL;
1311        rtems_device_major_number major = 0;
1312
1313        sc = rtems_io_register_driver( 0, &sd_card_disk_ops, &major);
1314        RTEMS_CHECK_SC( sc, "Register disk SD Card driver");
1315
1316        return RTEMS_SUCCESSFUL;
1317}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.