linux 网络驱动
谨以此文纪念过往的岁月
一.前言
在linux中网络驱动也是一个大头，如何去理解网络驱动是作为一个linux驱动工程师必备的技能。不过同样的设备，在不同人的手中会有不同的效果，其原因就在于驱动的好与否。
二.设备注册
学习网络的驱动与学习普通cdev驱动一样，都是学习其模板，然后再创造学习。在学习网络驱动过程中，我们忽略其对硬件的具体操作，这样会更具有通用性。以dm9000A为例。网络驱动亦如usb驱动一样，其内核将许多工作都完成了。DM9000A认采用了platform
bus的办法来实现设备与驱动的匹配。在前文中也说，其设备所属的设备类型与设备的类型并没有关系，就如usb总线一下，其usb键盘属于cdev，而usb
storage则属于block设备，但是他们都是usb总线设备。网络设备也是一样的。所以这里的设备采用platform总线反而更加的直观。对于platform设备的注册和驱动的注册咱们就不说了。不过在这之前还需要说明一点东西，即是内存映射，该映射非彼映射。以s3c6410和DM9000A为例，DM9000A的data和address线连接在cpu的srom1的接口。在里面就需要理解一个宏定义
#define S3C64XX_PA_DM9000 (0x18000000)和#define DM9000_CMD 0X04
第一个就是DM9000的物理地址为什么是0x18000000，因为dm9000的data和addr是连接在srom1的接口，而srom1的起始地址为0x18000000,这里是用于外设的地址。
第二个是cmd地址为什么是0x04,因为dm9000的cmd与data区分的那个引脚连接在srom1的addr[2]上，故cmd的地址为0x04，如果学过数电这个就很好懂的。
我们就从设备的探测开始来开始我们的网络驱动之旅。
2.1 设备探测
在网络设备探测中，其各个不同的设备的硬件初始化是不同的，不过其本质还是一样一样的。
void dm9000_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct net_device *ndev; --这个东西可是核心
ndev = alloc_etherdev(sizeof (struct private_data)); --后面的参数其实是ndev的私用数据
SET_NETDEV_DEV(ndev, &pdev->dev); --#define
SET_NETDEV_DEV(net, pdev) ((net)->dev.parent = (pdev))
设置ndev的父设备为pdev
ether_setup(ndev); --函数的核心是初始化ndev的成员。
--下面是设置ndev函数成员。
ndev->open = &dm9000_open; --设备打开
ndev->hard_start_xmit = &dm9000_start_xmit; --开始传输
ndev->tx_timeout = &dm9000_timeout; --定时溢出处理函数
ndev->watchdog_timeo = msecs_to_jiffies(watchdog);
ndev->stop = &dm9000_stop; --关闭。
ndev->set_multicast_list = &dm9000_hash_table; --设置组播地址。
db->msg_enable = NETIF_MSG_LINK;
db->mii.phy_id_mask = 0x1f; --这个就是mii接口
db->mii.reg_num_mask = 0x1f;
db->mii.force_media = 0;
db->mii.full_duplex = 0;
db->mii.dev = ndev;
db->mii.mdio_read = dm9000_phy_read;
db->mii.mdio_write = dm9000_phy_write;
platform_set_drvdata(pdev, ndev); --将ndev设置为pdev的私用函数，留着以后卸载时用
register_netdev(ndev); --注册ndev
}
probe中对于ndev的操作分为三部 开辟ndev -> 初始化ndev ->注册ndev，有没有发现这个过程怎么这么类似于其他的驱动模型呢。这里面的核心是ndev
2.2 网络设备的打开和释放
在open中，往往都会去申请中断，对硬件进行复位，并且激活设备发送队列，以dm9000_open为例
static int dm9000_open(struct net_device *dev)
{
if (request_irq(dev->irq, &dm9000_interrupt, DM9000_IRQ_FLAGS, dev->name, dev)) --申请中断资源
return -EAGAIN;
mii_check_media(&db->mii, netif_msg_link(db), 1); --其核心在于此，检测mii的接口状态
netif_start_queue(dev); --激活设备发送队列
return 0;
}
在close中则相反，主要是资源的释放和停止设备发送队列。
static int dm9000_stop(struct net_device *ndev)
{
board_info_t *db = (board_info_t *) ndev->priv;
netif_stop_queue(ndev);
netif_carrier_off(ndev);
free_irq(ndev->irq, ndev);
return 0;
}
2.3 数据发送
将从上层传入的数据发送的media中。
static int dm9000_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
{
unsigned long flags;
board_info_t *db = (board_info_t *) dev->priv;
if (db->tx_pkt_cnt > 1) --包数不超过2个
return 1;
spin_lock_irqsave(&db->lock, flags);
writeb(DM9000_MWCMD, db->io_addr);
(db->outblk)(db->io_data, skb->data, skb->len);
dev->stats.tx_bytes += skb->len;
db->tx_pkt_cnt++;
if (db->tx_pkt_cnt == 1) {
iow(db, DM9000_TXPLL, skb->len & 0xff);
iow(db, DM9000_TXPLH, (skb->len >> 8) & 0xff);
iow(db, DM9000_TCR, TCR_TXREQ);
dev->trans_start = jiffies; --保存时间戳
} else {
db->queue_pkt_len = skb->len;
netif_stop_queue(dev);
}
spin_unlock_irqrestore(&db->lock, flags);
dev_kfree_skb(skb);
return 0;
}
2.4 中断处理
对于media每次接送或发送完成一帧数据后都会产生一个中断，根据中断flags来判断是发送完成还是接受完成。
static irqreturn_t dm9000_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
if (int_status & ISR_PRS) --接受数据中断。
dm9000_rx(dev);
if (int_status & ISR_PTS)
dm9000_tx_done(dev, db);
}
static void dm9000_tx_done(struct net_device *dev, board_info_t * db)
{
netif_wake_queue(dev); --唤醒等待队列
}
2.5 数据接受
对于数据接受而言，其实就是将数据从media的缓冲区读出，然后提交给上层。读取数据的真正核心是下面的代码
static void dm9000_rx(struct net_device *dev)
{
skb = dev_alloc_skb(RxLen + 4)); --分配一个skb
skb_reserve(skb, 2); --保留2两个字节
rdptr = (u8 *) skb_put(skb, RxLen - 4); --硬件读取数据
(db->inblk)(db->io_data, rdptr, RxLen);
dev->stats.rx_bytes += RxLen;
skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev); --获取上册协议类型
netif_rx(skb); --向上层提交数据包
dev->stats.rx_packets++;
}
2.6 在驱动中会设定一个定时器
该定时器的功能就是定时查询mii的状态。
三.总结
网络驱动的核心在于ndev和skb，需要好好去理解。
这次的网络驱动学习的很是粗糙，因为网络驱动是一个很大的部分，需要慢慢去细嚼其中的每一点。前途是光明的，不过道路是曲折的。