基于 RK3576 单板机的 eMMC 健康监控案例详解

前  言

本文主要介绍eMMC健康管理开发案例，实现读取单板机板载eMMC内部健康管理信息的功能。适用开发环境如下。

开发环境
 

Windows开发环境：Windows10 64bit、Windows7 64bit

Linux开发环境：VMware16.2.5、Ubuntu22.04.5 64bit

系统版本：Tronlong-Desktop 22.04、Linux-6.1.115、U-Boot-2017.09

sysroot：rk3576-Tronlong-Desktop-22.04-sysroot-[版本号].tar.gz

应用开发交叉编译工具：gcc-11-aarch64-linux-gnu_11.4.0-1ubuntu1~22.04cross1_amd64.tar.gz

术语表

为便于阅读，下表对文档出现的关键术语进行解释；对于广泛认同释义的术语，在此不做注释。

1案例说明

案例功能：通过向程序传入eMMC的设备节点路径、品牌等参数，实现读取eMMC内部健康管理信息的功能。该程序对获取的信息进行整理后打印输出，并同步记录日志，便于后续查阅。

程序流程图如下图所示。

2案例测试

将单板机启动后，请将案例lib目录下的所有日志库文件拷贝至单板机系统的"/usr/lib/"目录下，并将案例bin目录下emmc_get_info可执行文件拷贝至单板机系统的任意目录下，执行如下命令查看程序参数说明。

Target# ./emmc_get_info /dev/mmcblk0 -f h

参数解析：

-c：查询eMMC extcsd；

-h：查看帮助菜单；

-bw：查询佰维存储品牌eMMC寿命评估信息；

-jbl：查询江波龙品牌eMMC寿命评估信息；

-ky：查询康盈品牌eMMC寿命评估信息。

2.1信息查询

（1）查询eMMC的EXT_CSD寄存器内容

eMMC作为广泛应用于移动设备、嵌入式系统的存储解决方案，其功能配置、状态监控和高级特性主要通过EXT_CSD寄存器实现。

执行如下命令，可查询eMMC的EXT_CSD寄存器（扩展配置寄存器）内容。

Target# ./emmc_get_info /dev/mmcblk0 -f c

（2）查询eMMC寿命状态信息

本次演示所使用的单板机，其板载eMMC的厂商为佰维存储，颗粒类型为MLC。

执行如下命令，查询eMMC寿命状态信息。

Target# ./emmc_get_info /dev/mmcblk0 -f bw

备注：目前单板机所有配置板载eMMC的厂商均为佰维存储。

eMMC的颗粒类型有SLC、MLC、TLC等，它们在存储数据的方式、性能、寿命以及成本等方面存在一定差异。SLC(Single-Level Cell)为单层存储单元，特点是寿命长、速度快，通常用于缓存或关键数据。MLC/TLC（Multi/Triple-Level Cell）为多层存储单元，容量大但寿命较短，用于主存储区。

本次演示所使用的单板机，其板载eMMC颗粒类型为MLC。以下对本次获取的eMMC相关信息说明如下：

（1）MLC_TLC Min_Erase_Count、MLC_TLC Max_Erase_Count、MLC_TLC Avg_Erase_Count擦写次数分布在1~17次，相对eMMC的3000次可循环擦写次数来说，健康状态良好。

（2）eMMC Run Bad Pieces：3，即运行过程中产生的3个坏块数。

（3）Host Total_Write：78989MB，当前总数据写入量对eMMC寿命几乎无影响。

（4）eMMC Life Time Estimation A：0x00，基于SLC颗粒类型eMMC的最大擦写次数磨损的寿命预估A。

（5）eMMC Life Time Estimation B：0x01，基于MLC/TLC颗粒类型eMMC的最大擦写次数磨损的寿命预估B。

（6）00%-10% device life time used，说明eMMC消耗寿命≤10%。

2.2日志功能

程序首次执行后将自动生成zlog日志配置文件，并且该文件默认关闭日志Log信息。如需开启日志Log信息，请执行如下命令修改zlog.conf日志配置文件。

Target# vi zlog.conf

修改内容如下：

cat.* //取消注释

再次运行程序将在当前目录下生成日志文件zlog.log。

3案例编译

请将案例src文件夹拷贝至Ubuntu工作目录下，请先确保已参考《系统开发手册》文档安装LinuxSDK并完成LinuxSDK编译。在案例src目录执行如下命令，配置交叉编译工具链环境变量，进行案例编译。编译完成后，将在当前目录下生成可执行文件。

Host# source /home/tronlong/RK3576/environment

Host# make

4关键代码

（1）打印说明菜单。

（2）zlog初始化。

（3）创建zlog配置文件。

（4）读取csd寄存器信息。

（5）查看各eMMC品牌的寿命评估信息。

审核编辑 黄宇