内存和存储 - Qualcomm Dragonwing Documentation

Qualcomm Linux 平台支持四种主要存储类型。

存储类型	版本
通用闪存存储 (UFS)	v2.1、v2.2、v3.1
嵌入式多媒体卡 (eMMC)	v5.1
非易失性内存主机控制器接口 (NVMe)	v1.3
安全数字 (SD) 卡	v3.0

请将设备配置为仅从一个存储源启动。同时使用两个源存放可启动文件可能导致系统崩溃或不可预测的行为。

UFS 存储

特性

特性	描述
通道 (Lanes)	支持 2 条通道
速率档 (Gear)	HS Gear 1、2、3 和 4
低功耗模式	链路休眠(hibernate)和设备睡眠
热插拔	不支持(仅限嵌入式)

内核配置

配置项	默认值	描述
`CONFIG_UFS_FAULT_INJECTION`	否	注入失败命令以进行调试
`CONFIG_SCSI_UFSHCD`	是	UFS 主机控制驱动
`CONFIG_SCSI_UFSHCD_PLATFORM`	是	来自平台总线的 UFS 控制器
`CONFIG_SCSI_UFS_QCOM`	是	Qualcomm 专用的 PHY 和厂商寄存器
`CONFIG_PHY_QCOM_QMP`	是	UFS QMP PHY 驱动
`CONFIG_SCSI_UFS_BSG`	是	UFS BSG 设备节点
`CONFIG_SCSI_UFS_CRYPTO`	是	UFS 加密引擎

电源管理状态

Auto-Hibern8 (AH8) — 空闲 150 毫秒(可调)后将 PHY 链路切换到休眠(Hibernate)状态。

cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/auto_hibern8

时钟门控(Clock Gating) — 空闲 50 毫秒(最大频率)或 10 毫秒(降频后)后进行门控。默认启用。

cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/clkgate_enable
# Disable for debugging:
echo 0 > /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/clkgate_enable

时钟调频(Clock Scaling) — 根据负载阈值升频/降频。默认启用;禁用会增加功耗。

cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/clkscale_enable

运行时挂起/恢复(Runtime Suspend/Resume) — 在 3 秒无活动后进入挂起状态。始终启用,不可配置。 系统挂起/恢复(System Suspend/Resume) — 跟随系统挂起/恢复事件。始终启用,不可配置。

设备参数

参数	子节点	值	描述
`init_speed_params`	EnableHighSpeed	1	启用高速模式
	NumGears	4	最大速率档(UFS 2.x 为 3,UFS 3.1 为 4)
	NumLanes	2	通道数
	Rate	2	1=Rate A,2=Rate B
`perf_speed_params`	EnableHighSpeed	1	性能模式下的高速模式
	NumGears	4	性能模式下的最大速率档
	NumLanes	2	性能模式下的通道数
	Rate	2	性能模式下的系列
`timeout_values`	fDeviceInitTimeout	2500000 μs	设备初始化超时
	UTRDPollTimeout	30000000 μs	UTRD 超时
`BatteryThresholdMv`	—	3600	切换到 Gear 1 的电池阈值(mV)
`LinkStartupRetryCount`	—	5	链路启动重试次数
`RefClock`	—	19200000	参考时钟(19.2 MHz)

UFS 配置(Provisioning)

UFS 配置(provisioning)会在新的 UFS 设备上创建逻辑单元号(LUN)。 设备描述符参数:

参数	描述
`bNumberLU`	逻辑单元的数量
`bBootEnable`	`00h`:禁用启动,`01h`:启用启动
`bConfigDescrLock`	`0h`:未锁定,`1h`:已锁定(阻止重新配置)

在开发期间请设置 bConfigDescrLock="0"。定型后设置为 "1",以防止重新配置。

LUN 参数:

参数	描述
`LUNum`	逻辑单元号
`bLUEnable`	`00h`:禁用,`01h`:启用
`bBootLunID`	`00h`:不可启动,`01h`:Boot LU A,`02h`:Boot LU B
`size_in_kb`	LUN 大小(KB)
`bMemoryType`	`00h`:普通,`01h`:系统代码,`02h`:非持久性
`bProvisioningType`	`00h`:禁用精简配置,`02h`:启用(TPRZ=0)

默认分区布局:

LUN0 — Linux 数据和文件系统镜像
LUN1 和 LUN2 — Boot WLUN (0xB0) 交替用于故障安全的 XBL 备份
LUN4 — 启动链的其余部分
LUN6 和 LUN7 — 默认未使用

架构图

eMMC 存储

特性

特性	描述
速度	DDR50、HS200、HS400、HS400 Enhanced
睡眠模式	时钟门控和自动挂起
命令队列	多个并发命令

设备树配置

在特定 SoC 的 DTSI 文件中的 &sdhc_1 节点添加以下内容:

&sdhc_1 {
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default", "sleep";
    pinctrl-0 = <&sdc1_on>;
    pinctrl-1 = <&sdc1_off>;
    vmmc-supply = <&vreg_l19a_2p9>;
    vqmmc-supply = <&vreg_l12a_1p8>;
};

电源管理

运行时挂起 — 在 50 毫秒无活动后;始终启用
系统挂起 — 跟随系统挂起/恢复事件;始终启用

SD 卡存储

特性

特性	描述
总线宽度	4 位模式
速度	SDR50、SDR104、DDR50
热插拔	支持

内核配置

配置项	默认值	描述
`CONFIG_MMC`	是	MMC 驱动
`CONFIG_MMC_SDHCI`	是	SDHCI 驱动
`CONFIG_MMC_CQHCI`	是	命令队列主机控制接口
`CONFIG_MMC_SDHCI_MSM`	是	MSM SDHCI 驱动
`CONFIG_MMC_BLOCK`	是	MMC 块设备驱动
`CONFIG_MMC_CRYPTO`	是	MMC 加密引擎

电源管理

运行时挂起 — 在 50 毫秒无活动后;始终启用
系统挂起 — 跟随系统挂起/恢复事件;始终启用

NVMe 存储

特性	描述
通道 (Lanes)	通过 PCIe 端口(PCIe1)的 4 条通道
接口	高速串行
协议	针对 NAND 闪存和下一代 SSD 优化

配置指南

挂载文件系统

UFS / eMMC
SD 卡
NVMe

mkdir /tmp/data
mount -t ext4 /dev/sda3 /tmp/data
df -a

mkdir sdcard
mkfs.vfat /dev/mmcblk1p1   # Format if needed
mount -t vfat /dev/mmcblk1p1 /sdcard
df -a

# Create partition table
fdisk /dev/nvme0n1
# Follow prompts: n (new), p (primary), accept defaults, w (write)

reboot

mkfs.ext4 /dev/nvme0n1p1
mount /dev/nvme0n1p1 /media
df -a

电源管理控制

# Mount debugfs (required for debug nodes)
mount -t debugfs none /sys/kernel/debug

# UFS Auto-Hibern8
cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/auto_hibern8
echo <value_in_us> > /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/auto_hibern8

# UFS Clock Gating
echo 0 > /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/clkgate_enable  # Disable
echo 1 > /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/clkgate_enable  # Enable

# UFS Clock Scaling
echo 0 > /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/clkscale_enable  # Disable
echo 1 > /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/clkscale_enable  # Enable

故障排除

命令在设备中挂起

症状:

ufshcd-qcom 1d84000.ufshc: ufshcd_abort: cmd pending in the device. tag = 1

解决方法: 联系 UFS 设备供应商;检查设备兼容性和供电稳定性。

设备无响应

症状:

ufshcd-qcom 1d84000.ufshc: ufshcd_abort: no response from device. tag = 2, err -110

解决方法: 检查物理连接,验证电源轨,检查 PHY 初始化。

物理适配层 / 数据链路错误

症状:

ufshcd-qcom 1d84000.ufshc: pa_err_cnt_total=5086, pa_lane_0_err_cnt=3250
ufshcd-qcom 1d84000.ufshc: dl_err_cnt_total=4488, dl_nac_received_err_cnt=289

诊断:

mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
cat /sys/kernel/debug/ufshcd/1d84000.ufs/stats

解决方法: 表明信号质量较差。检查 PCB 布局、信号完整性和 PHY 设置。联系 Qualcomm 支持进行 PHY 调优。

活动状态下功耗过高

诊断:

cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/devfreq/1d84000.ufs/cur_freq
cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/clkscale_enable

解决方法: 如果时钟调频已禁用,请启用;如果不需要 WriteBooster,请禁用。

睡眠状态下功耗过高

诊断:

cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/power_info/link_state
cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/power_info/dev_pm
cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/power/runtime_status

解决方法: 调整 PM 级别;如果 HPB/WriteBooster 引发问题,请禁用;验证 VCC/VCCQ/VCCQ2 时序。

未处理的 SMMU 故障

症状:

arm-smmu 15000000.apps-smmu: Unhandled arm-smmu context fault from 1d84000.ufshc!

解决方法: 在 SoC DTSI 文件的 ufshc_mem 节点中,将:

qcom,iommu-dma = "fastmap";

更改为:

qcom,iommu-dma = "bypass";

命令参考

UFS 命令

用途	命令
检查 PA/DL 错误计数	`cat /sys/kernel/debug/ufshcd/1d84000.ufs/stats`
读取当前时钟频率	`cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/devfreq/1d84000.ufs/cur_freq`
读取设备状态(活动/睡眠)	`cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/power_info/dev_pm`
读取速率档信息	`cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/power_info/gear`
读取链路状态(ACTIVE/HIBERN8)	`cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/power_info/link_state`
读取运行时状态	`cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/power/runtime_status`
读取 RPM/SPM 级别	`cat /sys/devices/platform/soc@0/1d84000.ufs/rpm_lvl`

SD 卡命令

用途	命令
读取错误统计	`cat /sys/kernel/debug/mmc1/err_stats`
检查当前时钟	`cat /sys/kernel/debug/mmc1/clock`
读取运行时状态	`cat /sys/devices/platform/soc@0/8804000.mmc/power/runtime_status`

NVMe 命令

用途	命令
查看设备型号	`cat /sys/class/nvme/nvme0/model`
查看固件版本	`cat /sys/class/nvme/nvme0/firmware_rev`
查看命名空间大小	`cat /sys/class/nvme/nvme0/nvme0n1/size`

eMMC 命令

用途	命令
错误统计	`cat /sys/kernel/debug/mmc0/err_stats`
当前时钟	`cat /sys/kernel/debug/mmc0/clock`
运行时状态	`cat /sys/devices/platform/soc@0/7c4000/power/runtime_status`

对于 eMMC 命令,请将地址替换为特定 SoC 的值:IQ-615 和 IQ-9075 使用 7c4000;IQ-8275 使用 87c4000。

参考资料

EXT4 文件系统简介

​UFS 存储

​特性

​内核配置

​电源管理状态

​设备参数

​UFS 配置(Provisioning)

​架构图

​eMMC 存储

​特性

​设备树配置

​电源管理

​SD 卡存储

​特性

​内核配置

​电源管理

​NVMe 存储

​配置指南

​挂载文件系统

​电源管理控制

​故障排除

​命令参考

​UFS 命令

​SD 卡命令

​NVMe 命令

​eMMC 命令

​参考资料

UFS 存储

特性

内核配置

电源管理状态

设备参数

UFS 配置(Provisioning)

架构图

eMMC 存储

特性

设备树配置

电源管理

SD 卡存储

特性

内核配置

电源管理

NVMe 存储

配置指南

挂载文件系统

电源管理控制

故障排除

命令参考

UFS 命令

SD 卡命令

NVMe 命令

eMMC 命令

参考资料