Android UFS驱动

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mob649e8169b366 2024-12-16 14:03:58 ©著作权

文章标签 Android 初始化 ci 文章分类 Android 移动开发

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Android UFS 驱动科普文章

引言

随着智能手机和移动设备的发展，存储技术的重要性日益凸显。UFS（Universal Flash Storage）作为一种高效、快速的存储方案，逐渐成为Android设备的重要组成部分。本篇文章将围绕Android UFS驱动进行讲解，包括其架构、工作流程，以及一个简单的代码示例，帮助你更好地理解UFS驱动的实现与运作。

什么是 UFS？

UFS 是一种闪存存储技术，旨在取代传统的eMMC（嵌入式多媒体卡）存储。相比于eMMC，UFS提供了更高的数据传输速度以及更低的延迟。UFS 支持全双工数据传输，这意味着在读取数据的同时仍可进行写入操作，这一特性使得设备的性能得到了显著提升。

Android UFS 驱动架构

Android UFS 驱动的设计通常遵循Linux设备驱动的通用架构。它主要分为以下几个层次：

应用层：应用程序通过Android的API访问存储。
文件系统：文件系统负责将数据存储到具体的存储设备。
块层：负责管理块设备的读写操作。
驱动层：与UFS硬件直接交互的驱动代码。

图示表示Android UFS驱动的架构

UFS 驱动的工作流程

UFS驱动的工作流程可以分为多个阶段。以下是一个简化的工作流程：

初始化：在系统启动时，UFS驱动需要初始化与硬件的通信，并配置相关参数。
数据读写：通过文件系统层，应用程序发送读写请求至块层，块层再将请求传递给UFS驱动。
传输控制：UFS驱动控制数据的传输，包括设置传输模式及传输速率。
传输反馈：数据传输完成后，UFS驱动将结果反馈至块层，进而返回至应用层。

以下是每个阶段的 Gantt 图表示：

gantt
    title UFS 驱动工作流程
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 初始化
    驱动加载           :done,  des1, 2023-10-01, 1d
    硬件配置           :done,  des2, after des1, 1d
    
    section 数据传输
    读请求发送         :active, des3, 2023-10-02, 1d
    读操作执行         :des4, after des3, 1d
    写请求发送         :des5, after des4, 1d
    写操作执行         :des6, after des5, 1d

代码示例

以下是一个简单的Linux kernel层面的UFS驱动初始化代码示例。这个代码片段展示了如何在Linux内核中注册一个UFS设备。

#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/ufs.h>

static int ufs_probe(struct ufs_hci *hci) {
    // 初始化UFS控制器
    int ret;

    ret = ufs_init_hci(hci);
    if (ret) {
        pr_err("Failed to initialize UFS HCI\n");
        return ret;
    }
    
    // 注册UFS设备
    ret = ufs_register_dev(hci);
    if (ret) {
        pr_err("Failed to register UFS device\n");
    }
    
    return ret;
}

// 驱动结构体
static struct platform_driver ufs_driver = {
    .probe = ufs_probe,
    .driver = {
        .name = "ufs-driver",
        .owner = THIS_MODULE,
    },
};

// 初始化模块
module_platform_driver(ufs_driver);

MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("Simple UFS Driver");
MODULE_LICENSE("GPL");

在以上的示例中，ufs_probe函数用于初始化UFS控制器并注册设备。通过module_platform_driver宏注册驱动，使其在内核中可用。