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Linux編程:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動詳解

時間:2015-06-28 00:00:00 來源:IT貓撲網(wǎng) 作者:網(wǎng)管聯(lián)盟 我要評論(0)

  在此僅僅討論網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動的一般寫法,有關(guān)硬件部分的相關(guān)代碼由于硬件規(guī)格不同,予以省略。有什么地方錯誤,或補充,歡迎大家提出。

  1, 驅(qū)動模塊的加載和卸載

  如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(包括wireless)是PCI規(guī)范的,則先是向內(nèi)核注冊該PCI設(shè)備(pci_register_driver),然后由pci_driver數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的probe函數(shù)指針?biāo)赶虻膫蓽y函數(shù)來初始化該PCI設(shè)備,并且同時注冊和初始化該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

  如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(包括wireless)是PCMCIA規(guī)范的,則先是向內(nèi)核注冊該PCMCIA設(shè)備(register_pccard_driver),然后driver_info_t數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的attach函數(shù)指針?biāo)赶虻膫蓽y函數(shù)來初始化該PCMCIA設(shè)備,并且同時注冊和初始化該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

  static int __init tg3_init(void)

  {

  //先注冊成PCI設(shè)備,并初始化,如果是其他的ESIA,PCMCIA,用其他函數(shù)

  return pci_module_init(&tg3_driver);

  }

  static void __exit tg3_cleanup(void)

  {

  pci_unregister_driver(&tg3_driver);//注銷PCI設(shè)備

  }

  module_init(tg3_init); //驅(qū)動模塊的加載

  module_exit(tg3_cleanup); //驅(qū)動模塊的卸載

  申明為PCI設(shè)備:

  static struct pci_driver tg3_driver = {

  .name = DRV_MODULE_NAME,

  .id_table = tg3_pci_tbl, //此驅(qū)動所支持的網(wǎng)卡系列,vendor_id, device_id

  .probe = tg3_init_one, //初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的回調(diào)函數(shù)

  .remove = __devexit_p(tg3_remove_one), //注銷網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的回調(diào)函數(shù)

  .suspend = tg3_suspend, //設(shè)備掛起函數(shù)

  .resume = tg3_resume //設(shè)備恢復(fù)函數(shù)

  };

  2,PCI設(shè)備探測函數(shù)probe,初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

  static int __devinit tg3_init_one(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent)

  {

  //初始化設(shè)備,使I/O,memory可用,喚醒設(shè)備

  pci_enable_device(pdev);

  //申請內(nèi)存空間,配置網(wǎng)卡的I/O,memory資源

  pci_request_regions(pdev, DRV_MODULE_NAME);

  pci_set_master(pdev);

  //設(shè)置DMA屬性

  pci_set_dma_mask(pdev, (u64) 0xffffffffffffffff);

  //網(wǎng)卡 I/O,memory資源的啟始地址

  tg3reg_base = pci_resource_start(pdev, 0);

  //網(wǎng)卡I/O,memory資源的大小

  tg3reg_len = pci_resource_len(pdev, 0);

  //分配并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

  dev = alloc_etherdev(sizeof(*tp));

  //申明為內(nèi)核設(shè)備模塊

  SET_MODULE_OWNER(dev);

  //初始化私有結(jié)構(gòu)中的各成員值

  tp = dev->priv;

  tp->pdev = pdev;

  tp->dev = dev;

  ……

  //鎖的初始化

  spin_lock_init(&tp->lock);

  //映射I/O,memory地址到私有域中的寄存器結(jié)構(gòu)

  tp->regs = (unsigned long) ioremap(tg3reg_base, tg3reg_len);

  dev->irq = pdev->irq;

  //網(wǎng)絡(luò)設(shè)備回調(diào)函數(shù)賦值

  dev->open = tg3_open;

  dev->stop = tg3_close;

  dev->get_stats = tg3_get_stats;

  dev->set_multicast_list = tg3_set_rx_mode;

  dev->set_mac_address = tg3_set_mac_addr;

  dev->do_ioctl = tg3_ioctl;

  dev->tx_timeout = tg3_tx_timeout;

  dev->hard_start_xmit= tg3_start_xmit;

  //網(wǎng)卡的MAC地址賦值dev->addr

  tg3_get_device_address(tp);

  //注冊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

#p#副標(biāo)題#e#

  register_netdev(dev);

  //把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指針地址放入PCI設(shè)備中的設(shè)備指針中

  pci_set_drvdata(pdev, dev);

  }

  3,注銷網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

  static void __devexit tg3_remove_one(struct pci_dev *pdev)

  {

  struct net_device *dev = pci_get_drvdata(pdev);

  //注銷網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

  unregister_netdev(dev);

  //取消地址映射

  iounmap((void *) ((struct tg3 *)(dev->priv))->regs);

  //釋放網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

  kfree(dev);

  //釋放PCI資源

  pci_release_regions(pdev);

  //停用PCI設(shè)備

  pci_disable_device(pdev);

  //PCI設(shè)備中的設(shè)備指針賦空

  pci_set_drvdata(pdev, NULL);

  }

  4,打開網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

  static int tg3_open(struct net_device *dev)

  {

  //分配一個中斷

  request_irq(dev->irq, tg3_interrupt, SA_SHIRQ, dev->name, dev);

  /* int request_irq(unsigned int irq,

  void (*handler)(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs),

  unsigned long irqflags,

  const char * devname,

  void *dev_id);

  irq是要申請的硬件中斷號。在Intel平臺,范圍0--15。handler是向系統(tǒng)登記的中斷處理函數(shù)。這是一個回調(diào)函數(shù),中斷發(fā)生時,系統(tǒng)調(diào)用這個函數(shù),傳入的參數(shù)包括硬件中斷號,device id,寄存器值。dev_id就是下面的request_irq時傳遞給系統(tǒng)的參數(shù)dev_id。irqflags是中斷處理的一些屬性。比較重要的有SA_INTERRUPT,標(biāo)明中斷處理程序是快速處理程序(設(shè)置SA_INTERRUPT)還是慢速處理程序(不設(shè)置SA_INTERRUPT)??焖偬幚沓绦虮徽{(diào)用時屏蔽所有中斷。慢速處理程序不屏蔽。還有一個SA_SHIRQ屬性,設(shè)置了以后運行多個設(shè)備共享中斷。dev_id在中斷共享時會用到。一般設(shè)置為這個設(shè)備的device結(jié)構(gòu)本身或者NULL。中斷處理程序可以用dev_id找到相應(yīng)的控制這個中斷的設(shè)備,或者用rq2dev_map找到中斷對應(yīng)的設(shè)備。*/

  //初始化硬件

  tg3_init_hw(tp);

  //初始化收包和發(fā)包的緩沖區(qū)

  tg3_init_rings(tp);

  //初始化定時器

  init_timer(&tp->timer);

  tp->timer.expires = jiffies + tp->timer_offset;

  tp->timer.data = (unsigned long) tp;

  tp->timer.function = tg3_timer; //超時回調(diào)函數(shù)

  add_timer(&tp->timer);

  //允許網(wǎng)卡開始傳輸包

  netif_start_queue(dev);

  }

  5,關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

  static int tg3_close(struct net_device *dev)

  {

  //停止網(wǎng)卡傳輸包

  netif_stop_queue(dev);

  netif_carrier_off(tp->dev);

  //去除定時器

  del_timer_sync(&tp->timer);

  //釋放收包和發(fā)包的緩沖區(qū)

  tg3_free_rings(tp);

  //釋放中斷

  free_irq(dev->irq, dev);

  }

  6,硬件處理數(shù)據(jù)包發(fā)送

  static int tg3_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)

  {

  len = (skb->len - skb->data_len);

  //以DMA方式向網(wǎng)卡物理設(shè)備傳輸包。如果是wireless的話,需要根據(jù)802.11協(xié)議及硬件的規(guī)范從新填充

  //硬件幀頭,然后提交給硬件發(fā)送。

  mapping = pci_map_single(tp->pdev, skb->data, len, PCI_DMA_TODEVICE);

  tp->tx_buffers[entry].skb = skb;

  pci_unmap_addr_set(&tp->tx_buffers[entry], mapping, mapping);

  //硬件發(fā)送

  tg3_set_txd(tp, entry, mapping, len, base_flags, mss_and_is_end);

  //記錄發(fā)包開始時間

#p#副標(biāo)題#e#

  dev->trans_start = jiffies;

  }

  7,中斷處理收包,發(fā)包

  static void tg3_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)

  {

  //如果要收包

  tg3_rx(tp);

  //如果要發(fā)包

  tg3_tx(tp);

  }

  8,發(fā)包

  static void tg3_tx(struct tg3 *tp)

  {

  struct tx_ring_info *ri = &tp->tx_buffers[sw_idx];

  struct sk_buff *skb = ri->skb;

  //以DMA方式向網(wǎng)卡傳輸包完畢

  pci_unmap_single(tp->pdev, pci_unmap_addr(ri, mapping),

  (skb->len - skb->data_len), PCI_DMA_TODEVICE);

  ri->skb = NULL;

  dev_kfree_skb_irq(skb);

  }

  9,收包

  static int tg3_rx(struct tg3 *tp, int budget)

  {

  struct sk_buff *copy_skb;

  //分配一個包

  copy_skb = dev_alloc_skb(len + 2);

  copy_skb->dev = tp->dev;

  //修改包頭空間

  skb_reserve(copy_skb, 2);

  //加入數(shù)據(jù)到包中

  skb_put(copy_skb, len);

  //以DMA方式從網(wǎng)卡傳輸回數(shù)據(jù)

  pci_dma_sync_single(tp->pdev, dma_addr, len, PCI_DMA_FROMDEVICE);<

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