Расширенный моддинг MMC

Способ подключения

Способ подключения

Схема подключения успешно опробована на шине питания GPIO = 2.6V

Существует два способа модификации с использованием разных GPIO для CS1, а также два варианта установки необходимого ПО для непосредственного использования карточки памяти подключенной к устройству.
Примечание: Эта модификация, как и модификация mmc_over_gpio - не поддерживает SDHC карточки памяти на уровне драйвера.

Подключение MMC/SD карты памяти к шине spi0.1

Основные изменения в прошивке

Первый способ.

Вариант GPIO как CS1

В качестве CS для MMC/SD карты памяти, предпочтительнее использовать любой свободный GPIO пин.

Использование GPIO 7 - как CS1 для общей шины:

Index: target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/dev-m25p80.c
===================================================================
--- target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/dev-m25p80.c	(revision 34914)
+++ target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/dev-m25p80.c	(working copy)
@@ -50,7 +50,7 @@
 void __init ath79_register_m25p80(struct flash_platform_data *pdata)
 {
 	ath79_spi_data.bus_num = 0;
-	ath79_spi_data.num_chipselect = 1;
+	ath79_spi_data.num_chipselect = 2;
 	ath79_spi0_cdata.is_flash = true;
 	ath79_spi_info[0].platform_data = pdata;
 	ath79_register_spi(&ath79_spi_data, ath79_spi_info, 1);
Index: target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/mach-tl-mr3x20.c
===================================================================
--- target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/mach-tl-mr3x20.c	(revision 34914)
+++ target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/mach-tl-mr3x20.c	(working copy)
@@ -9,6 +9,9 @@
  */
 
 #include <linux/gpio.h>
+#include <linux/mmc/host.h>
+#include <linux/spi/spi.h>
+#include <linux/spi/mmc_spi.h>
 
 #include <asm/mach-ath79/ath79.h>
 
@@ -16,12 +19,14 @@
 #include "dev-ap9x-pci.h"
 #include "dev-gpio-buttons.h"
 #include "dev-leds-gpio.h"
+#include "dev-spi.h"
 #include "dev-m25p80.h"
 #include "dev-usb.h"
 #include "machtypes.h"
 
 #define TL_MR3X20_GPIO_LED_QSS		0
 #define TL_MR3X20_GPIO_LED_SYSTEM	1
+#define TL_MR3X20_GPIO_CS1_MMC		7
 #define TL_MR3X20_GPIO_LED_3G		8
 
 #define TL_MR3X20_GPIO_BTN_RESET	11
@@ -32,6 +37,26 @@
 #define TL_MR3X20_KEYS_POLL_INTERVAL	20	/* msecs */
 #define TL_MR3X20_KEYS_DEBOUNCE_INTERVAL (3 * TL_MR3X20_KEYS_POLL_INTERVAL)
 
+static struct mmc_spi_platform_data ath79_mmc_data = {
+       .get_ro = NULL,
+       .get_cd = NULL,
+       .detect_delay = 100, /* msecs */ 
+	.ocr_mask	= MMC_VDD_32_33 | MMC_VDD_33_34,
+};
+
+static struct ath79_spi_controller_data ath79_spi1_cdata = {
+	.cs_type = ATH79_SPI_CS_TYPE_GPIO,
+	.cs_line = TL_MR3X20_GPIO_CS1_MMC,
+};
+
+static struct spi_board_info ath79_spi_info[] = {
+	{
+		.bus_num	= 0,
+		.chip_select	= 1,
+		.max_speed_hz	= 25000000,
+		.modalias	= "mmc_spi",
+		.platform_data	= &ath79_mmc_data,
+		.controller_data = &ath79_spi1_cdata,
+	}
+};
+
 static const char *tl_mr3x20_part_probes[] = {
 	"tp-link",
 	NULL,
@@ -97,6 +122,9 @@
 	ath79_register_eth(0);
 
 	ap91_pci_init(ee, mac);
+
+	spi_register_board_info(ath79_spi_info,
+				ARRAY_SIZE(ath79_spi_info));
 }
 
 static void __init tl_mr3x20_usb_setup(void)

Второй способ.

Вариант Int. CS1

Internal CS AR724X AR933X
CS1 QSS LED (GPIO0) UART In (GPIO9)
CS2 SYS LED (GPIO1) UART Out (GPIO10)

На устройствах AR724X: Для того, чтобы использовать внутренний CS1 - необходимо отключить QSS LED.

На устройствах AR933X: Для того, чтобы использовать внутренний CS1 - необходимо отключить UART.

Index: target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/dev-m25p80.c
===================================================================
--- target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/dev-m25p80.c	(revision 34914)
+++ target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/dev-m25p80.c	(working copy)
@@ -50,7 +50,7 @@
 void __init ath79_register_m25p80(struct flash_platform_data *pdata)
 {
 	ath79_spi_data.bus_num = 0;
-	ath79_spi_data.num_chipselect = 1;
+	ath79_spi_data.num_chipselect = 2;
 	ath79_spi0_cdata.is_flash = true;
 	ath79_spi_info[0].platform_data = pdata;
 	ath79_register_spi(&ath79_spi_data, ath79_spi_info, 1);
Index: target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/mach-tl-mr3x20.c
===================================================================
--- target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/mach-tl-mr3x20.c	(revision 34914)
+++ target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/mach-tl-mr3x20.c	(working copy)
@@ -9,13 +9,19 @@
  */
 
 #include <linux/gpio.h>
+#include <linux/mmc/host.h>
+#include <linux/spi/spi.h>
+#include <linux/spi/mmc_spi.h>
 
 #include <asm/mach-ath79/ath79.h>
+#include <asm/mach-ath79/ar71xx_regs.h>
 
+#include "common.h"
 #include "dev-eth.h"
 #include "dev-ap9x-pci.h"
 #include "dev-gpio-buttons.h"
 #include "dev-leds-gpio.h"
+#include "dev-spi.h"
 #include "dev-m25p80.h"
 #include "dev-usb.h"
 #include "machtypes.h"
@@ -32,6 +38,26 @@
 #define TL_MR3X20_KEYS_POLL_INTERVAL	20	/* msecs */
 #define TL_MR3X20_KEYS_DEBOUNCE_INTERVAL (3 * TL_MR3X20_KEYS_POLL_INTERVAL)
 
+static struct mmc_spi_platform_data ath79_mmc_data = {
+	.ocr_mask	= MMC_VDD_32_33 | MMC_VDD_33_34,
+};
+
+static struct ath79_spi_controller_data ath79_spi1_cdata = {
+	.cs_type = ATH79_SPI_CS_TYPE_INTERNAL,
+	.cs_line = 1,
+}; 
+
+static struct spi_board_info ath79_spi_info[] = {
+	{
+		.bus_num	= 0,
+		.chip_select	= 1,
+		.max_speed_hz	= 25000000,
+		.modalias	= "mmc_spi",
+		.platform_data	= &ath79_mmc_data,
+		.controller_data = &ath79_spi1_cdata,
+	}
+};
+
 static const char *tl_mr3x20_part_probes[] = {
 	"tp-link",
 	NULL,
@@ -80,6 +106,9 @@
 	u8 *mac = (u8 *) KSEG1ADDR(0x1f01fc00);
 	u8 *ee = (u8 *) KSEG1ADDR(0x1fff1000);
 
+	/* Enabling internal CS1, disable GPIO 0 */
+	ath79_gpio_function_enable(AR724X_GPIO_FUNC_SPI_CS_EN1);
+
 	ath79_register_m25p80(&tl_mr3x20_flash_data);
 
 	ath79_register_gpio_keys_polled(-1, TL_MR3X20_KEYS_POLL_INTERVAL,
@@ -97,6 +126,9 @@
 	ath79_register_eth(0);
 
 	ap91_pci_init(ee, mac);
+
+	spi_register_board_info(ath79_spi_info,
+				ARRAY_SIZE(ath79_spi_info));
 }
 
 static void __init tl_mr3x20_usb_setup(void)

Переключение GPIO0 (QSS LED) в CS1 на AR724X:

	/* Enabling internal CS1, disable GPIO 0 */
	ath79_gpio_function_enable(AR724X_GPIO_FUNC_SPI_CS_EN1);
(Уже используется в верхнем примере.)

Отключение UART и переключение GPIO 9(Rx) в CS1 на AR933X:

	/* Disable UART, enabling GPIO 9 and GPIO 10 */
	ath79_gpio_function_disable(AR933X_GPIO_FUNC_UART_EN);
	/* Enabling internal CS1, disable GPIO 9 */
	ath79_gpio_function_enable(AR933X_GPIO_FUNC_SPI_CS_EN1);

Модули

Первый вариант.

Важно!Использование внешних модулей kmod-mmc и kmod-mmc-spi - пока не позволяет корректно смонтировать /overlay или / разделы через extroot, данная ошибка описана в https://dev.openwrt.org/ticket/7768. Это даже с учетом того, что использование этих модулей, позволяет полноценно использовать карточку памяти и монтировать ее в другие точки монтирования (кроме extroot).

Обновление: Проблема сохранилась по состоянию ревизии прошивки r37142.
Для extroot, используйте Второй вариант.

Второй вариант.

На уровне ядра (kernel):

Index: target/linux/ar71xx/config-3.7
===================================================================
--- target/linux/ar71xx/config-3.7	(revision 35363)
+++ target/linux/ar71xx/config-3.7	(working copy)
@@ -240,6 +240,10 @@
 # CONFIG_SPI_RB4XX is not set
 # CONFIG_SPI_RB4XX_CPLD is not set
 # CONFIG_SPI_VSC7385 is not set
+CONFIG_EXT4_FS=y
+CONFIG_MMC=y
+CONFIG_MMC_SPI=y
+CONFIG_MMC_BLOCK=y
+CONFIG_MMC_TIFM_SD=n
 CONFIG_SWCONFIG=y
 CONFIG_SWCONFIG_LEDS=y
 CONFIG_SYS_HAS_CPU_MIPS32_R2=y
Помимо MMC модулей, здесь дополнительно включена возможность использовать EXT4 файловую систему на уровне ядра.
Также следует учесть, что Linux-ядро регулярно обновляется, а этот конфигурационный файл в названии носит версию ядра.
В конечном счете, если ядро Trank'а обновилось, необходимо найти этот же конфиг. файл (но уже новый, например: config-3.8) и изменить его в соответствии с представленными здесь изменениями.

Интеграция необходимых модулей в ядро, позволяет использовать обнаруженную карточку памяти на ровне с флеш-памятью.
При этом, можно использовать карточку памяти в качестве расширенной файловой системы - extroot.

Измерения

Тест скоростей spi0.1:

Скорость чтения/записи утилитой dd:

root@OpenWrt:~# /usr/bin/dd count=14 bs=1M if=/dev/mmcblk0p1 of=/dev/null
14+0 records in
14+0 records out
14680064 bytes (15 MB) copied, 20.9663 s, 700 kB/s
root@OpenWrt:~# /usr/bin/dd count=14 bs=1M if=/dev/zero of=/dev/mmcblk0p1
14+0 records in
14+0 records out
14680064 bytes (15 MB) copied, 25.2994 s, 580 kB/s
root@OpenWrt:~#

Результат утилиты hdparm:

root@OpenWrt:~# hdparm -Tt /dev/mmcblk0p1

/dev/mmcblk0p1:
 Timing cached reads:     2 MB in  2.96 seconds = 691.37 kB/sec
 Timing buffered disk reads:   2 MB in  3.05 seconds = 670.43 kB/sec
root@OpenWrt:~#

Нагрузка на CPU во время чтения/записи:
root@OpenWrt:~# top
Mem: 28224K used, 1120K free, 0K shrd, 5784K buff, 5592K cached
CPU:   0% usr  99% sys   0% nic   0% idle   0% io   0% irq   0% sirq
Load average: 1.21 0.88 0.60 2/60 28540
  PID  PPID USER     STAT   VSZ %VSZ %CPU COMMAND
 2230     2 root     RW       0   0%  55% [kworker/u:2]
 2180     2 root     SW       0   0%  36% [kworker/u:0]
  559     2 root     RW       0   0%   6% [mmcqd/0]
...

Итог: Скорость чтения/записи по шине SPI, прямо зависит от скорости CPU.

Тест одновременного использования spi0.0 и spi0.1:

Здесь стоит уточнить способ выполнения теста.
Посылается две параллельные команды чтение\запись с разделительным command оператором "&" (запуск команды в фоне).

Результат следующий: при одновременном чтении или записи spi0.0 и spi0.1 (процесс не имеет значения), предпочтение дается шине spi0.1, т.е. пока не закончится операция чтении/записи блока на шине spi0.1 - на шине spi0.0 не начнется запрашиваемая операция, выполнение происходит в приоритетном порядке и не является ошибкой.

Питание:
Режим Значение
Спящий режим (простой) ~1mA
Чтение данных ~18mA
Запись данных ~23mA

Логи

Лог загрузки и инициализации карточки:
...
[    0.730000] ath79-spi ath79-spi: master is unqueued, this is deprecated
[    0.740000] m25p80 spi0.0: found en25f32, expected m25p80
[    0.750000] m25p80 spi0.0: en25f32 (4096 Kbytes)
[    0.750000] 5 tp-link partitions found on MTD device spi0.0
[    0.760000] Creating 5 MTD partitions on "spi0.0":
[    0.760000] 0x000000000000-0x000000020000 : "u-boot"
[    0.770000] 0x000000020000-0x00000013de00 : "kernel"
[    0.770000] mtd: partition "kernel" must either start or end on erase block boundary or be smaller than an erase block -- forcing read-only
[    0.790000] 0x00000013de00-0x0000003f0000 : "rootfs"
[    0.790000] mtd: partition "rootfs" must either start or end on erase block boundary or be smaller than an erase block -- forcing read-only
[    0.810000] mtd: partition "rootfs" set to be root filesystem
[    0.810000] mtd: partition "rootfs_data" created automatically, ofs=370000, len=80000
[    0.820000] 0x000000370000-0x0000003f0000 : "rootfs_data"
[    0.830000] 0x0000003f0000-0x000000400000 : "art"
[    0.840000] 0x000000020000-0x0000003f0000 : "firmware"
[    0.860000] libphy: ag71xx_mdio: probed
[    0.860000] eth0: Atheros AG71xx at 0xba000000, irq 5, mode:GMII
[    1.420000] eth0: Found an AR7240/AR9330 built-in switch
[    2.450000] eth1: Atheros AG71xx at 0xb9000000, irq 4, mode:MII
[    3.000000] ag71xx ag71xx.0 eth1: connected to PHY at ag71xx-mdio.1:04 [uid=004dd041, driver=Generic PHY]
[    3.050000] mmc_spi spi0.1: SD/MMC host mmc0, no DMA, no WP, no poweroff
[    3.060000] TCP: cubic registered
[    3.060000] NET: Registered protocol family 17
[    3.070000] 8021q: 802.1Q VLAN Support v1.8
[    3.080000] VFS: Mounted root (squashfs filesystem) readonly on device 31:2.
[    3.090000] Freeing unused kernel memory: 268k freed
[    3.310000] mmc0: host does not support reading read-only switch. assuming write-enable.
[    3.320000] mmc0: new SD card on SPI
[    3.480000] mmcblk0: mmc0:0000 00000 1.90 GiB
[    3.490000]  mmcblk0: p1
...
Вид ошибки в случае НЕ обнаружения карточки памяти на уровне ядра:

...
[    6.070000] mmc_spi spi0.1: SD/MMC host mmc0, no DMA, no WP, no poweroff
...
[    8.710000] mmc0: error -145 whilst initialising SD card
...
[   10.710000] mmc0: error -145 whilst initialising MMC card
...

Обнаруженные разделы:
root@OpenWrt:~# ls /dev/mmc*
/dev/mmcblk0    /dev/mmcblk0p1
root@OpenWrt:~#
Debug информация:

root@OpenWrt:~# cat /sys/kernel/debug/mmc0/ios
clock:          25000000 Hz
vdd:            20 (3.2 ~ 3.3 V)
bus mode:       2 (push-pull)
chip select:    1 (active high)
power mode:     2 (on)
bus width:      0 (1 bits)
timing spec:    0 (legacy)
signal voltage: 1 (3.30 V)
root@OpenWrt:~#

Back to top

ru/toh/tp-link/tl-mr3420/deep.mmc.hack.txt · Last modified: 2014/08/06 11:30 by dioptimizer