The fix for the SD controller driver

前一陣子在測試新加入的 SD 驅動程式時，發現了一個怪異的問題：某些卡可以正確偵測，某些卻不行。目前我所可以拿來測試的 SD 卡有兩塊；一塊是 512MB，SD 1.1 標準的卡，另一塊則是 256MB，SD 2.0 的卡。第一張卡沒有問題，但第二張卡卻出現以下的錯誤訊息：

s3c2440-sdi s3c2440-sdi: running at 0kHz (requested: 0kHz).
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: running at 265kHz (requested: 264kHz).
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: running at 265kHz (requested: 264kHz).
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: running at 265kHz (requested: 264kHz).
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: CMDSTAT: error CMDTIMEOUT
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: CMDSTAT: error CMDTIMEOUT
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: CMDSTAT: error CMDTIMEOUT
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: CMDSTAT: error CMDTIMEOUT
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: running at 265kHz (requested: 264kHz).
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: running at 265kHz (requested: 264kHz).
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: running at 265kHz (requested: 264kHz).
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: running at 265kHz (requested: 264kHz).
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: mci_setup_data() transfer stillin progress.
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: CMDSTAT: error CMDTIMEOUT
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: powered down.
mmc0: error -110 whilst initialising SD card
s3c2440-sdi s3c2440-sdi: powered down.

倒數第四行出現了 command timeout 的訊息，再仔細查看，發生錯誤的命令是 CMD6 (switch card function)，而之前的命令是 ACMD51 (read SCR)，該命令需要設定資料傳輸來讀取 SCR 的值。怪就怪在，當資料已傳輸完成，下個指令 (CMD6) 要重新設定資料傳輸時，卻發現狀態暫存器中的旗標仍然指示資料在傳輸中，因而驅動程式強迫終止資料傳輸，並重設 (reset) 控制器。重設的結果，便是所有暫存器中的內容回復為初始化前的預設值，同時關閉了控制器送給 SD 卡的時脈輸出。當然緊接在後的命令也都跟著錯誤。

雖然我並不非常熟悉 SD 的 protocol，但我覺得應該不是上層 protocol stack 的問題，畢竟第一張卡是可以正確運作的；由於 S3C2440 的使用手冊上載明這個控制器只有符合 SD 1.0 的規範，是故猜想可能是控制器的問題，所以我送了一個 patch，主要是在重設控制器以後，重新打開 SD 的時脈輸出，以便使後續的命令可以繼續運作。

即使手上有晶片使用手冊，並仔細研讀，但在面對這種在文件上毫無著墨的怪異行為時，仍是不免讓人感到挫折。

PS.
MMC protocol stack 的維護者 Pierre Ossman 提醒我，不要在 SD 卡的電源關閉時開啟 SD 時脈訊號，此舉有可能會導致 SD 卡的損壞。不過我認為應該不會發生這種情況；會執行到這段程式碼時，表示 SD 卡的電源已被開啟，並且已經開始接受命令了。又控制器重設時並沒有動到對應於 SD 時脈的 GPIO 針腳的狀態，是故應該不會有損壞的問題。