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MHI Host 控制器、通道与状态机

MHI Host 控制器、通道与状态机

1. 定位

MHI（Modem Host Interface）用于Host处理器通过PCIe等高速transport控制modem。drivers/bus/mhi/host实现协议Core，mhi_pci_generic提供常见PCI modem glue。

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MHI function driver
 -> mhi bus/channel API
 -> transfer/event/command rings
 -> MHI controller
 -> PCIe/shared memory
 -> modem

2. 对象

  • mhi_controller：transport callback、MMIO、DMA、IRQ、PM和ring集合；
  • mhi_device：controller或成对UL/DL channel设备；
  • mhi_driver：按channel name匹配的功能driver；
  • mhi_chan：方向、TRE ring、doorbell、状态；
  • mhi_event：完成和状态事件ring；
  • mhi_cmd：start/stop/reset channel等命令ring。

3. 注册

mhi_register_controller()：

  1. 校验controller config；
  2. 分配channel/event/command对象；
  3. 初始化锁、workqueue、waitqueue和状态；
  4. 创建controller mhi_device；
  5. 注册到mhi bus；
  6. 可选创建debugfs。

注册不自动给modem上电。Transport随后调用：

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mhi_prepare_for_power_up
 -> allocate DMA/context/rings
mhi_async_power_up or mhi_sync_power_up
 -> RESET/READY
 -> M0
 -> mission mode
 -> create channel devices

4. Ring

Host在一致性DMA内存中维护：

  • channel TRE ring；
  • event ring；
  • command ring；
  • channel/event/command context。

Queue传输：

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mhi_queue_buf/mhi_queue_skb/mhi_queue_dma
 -> map buffer
 -> fill TRE
 -> advance write pointer
 -> memory barrier
 -> ring channel doorbell

Modem写event ring并触发IRQ。Host解析completion code，回收TRE、unmap DMA并调用client callback。

5. Doorbell与并发

Doorbell可按burst mode配置，避免每个TRE都写MMIO。Ring更新需保证：

  1. descriptor和payload mapping对device可见；
  2. write pointer先更新；
  3. barrier之后再doorbell。

Channel/event各有锁；controller PM使用pm_lock和状态转换work。不能在持有spinlock时执行会睡眠的runtime PM或固件操作。

6. 状态机

MHI设备状态主要为RESET、READY、M0、M1、M2、M3、SYS_ERR：

  • M0：活动；
  • M1：进入低功耗的过渡；
  • M2：轻度低功耗，Host仍可唤醒；
  • M3：深度低功耗；
  • SYS_ERR：协议/设备错误，需要恢复。

Execution Environment包括PBL、SBL、AMSS、RDDM等，决定当前是boot、mission还是RAM dump。

mhi_queue_state_transition()把变化排入单线程state transition worker，按序执行READY、MISSION_MODE等复杂流程。

7. 固件和崩溃转储

boot.c实现BHI/BHIE：

  • 装载modem firmware；
  • 分段DMA传输；
  • 等待boot状态；
  • 进入mission mode；
  • RDDM时收集RAM dump。

固件名和超时来自controller profile。固件必须按产品信任链校验，不能仅依赖文件路径。

8. PCI Generic

mhi_pci_generic按PCI ID选择不同controller config，覆盖Qualcomm SDX、Quectel、Foxconn、Sierra、Telit等设备。

Probe：

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pci_enable_device
 -> request/map BAR
 -> DMA mask
 -> allocate MSI vectors
 -> mhi_register_controller
 -> prepare + sync power up
 -> runtime PM/health timer

PCI AER、health check或SYS_ERR会调度recovery work，power down、reset PCI function、重新prepare/power up。

9. PM

功能driver使用mhi_device_get[_sync]()/mhi_device_put()维持device wake。Controller suspend要求channel可挂起并进入M3；resume重新进入M0。

计数不配对会导致modem无法休眠或I/O期间被挂起。

10. RK3588

MHI协议与SoC无关。受支持MHI PCI modem可以物理插到RK3588 PCIe，但还需要：

  • CONFIG_MHI_BUS和CONFIG_MHI_BUS_PCI_GENERIC；
  • 对应PCI ID；
  • PCIe、MSI和DMA正常；
  • firmware文件；
    -供电/reset/W_DISABLE等板级控制。

本树Rockchip defconfig未启用MHI，故不是默认数据路径。

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