【轉(zhuǎn)】《Linux設(shè)備驅(qū)勸程序第三版》網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的注釋筆記

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《Linux設(shè)備驅(qū)勸程序第三版》網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的注釋筆記
《Linux設(shè)備驅(qū)勸程序第三版》網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的范例，講述了網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)編寫的一般方法，脫離了實(shí)際硬件的束縛，是一個(gè)入門的好例子，在讀懂了這個(gè)例子，再補(bǔ)充：
1、PCI驅(qū)動(dòng)方面的知識(shí)；
2、硬件讀寫控制方面的知識(shí)；
就可以去閱讀實(shí)際的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)范例了。幸運(yùn)的是，《Linux設(shè)備驅(qū)勸程序》這些方面的知識(shí)講解還是非常到位的。以下是九賤讀完這個(gè)范例代碼的筆記，以做閱讀本章內(nèi)容的補(bǔ)充：


CODE:
/*
* snull.c -- the Simple Network Utility
*
* Copyright (C) 2001 Alessandro Rubini and Jonathan Corbet
* Copyright (C) 2001 O'Reilly & Associates
*
* The source code in this file can be freely used, adapted,
* and redistributed in source or binary form, so long as an
* acknowledgment appears in derived source files. The citation
* should list that the code comes from the book "Linux Device
* Drivers" by Alessandro Rubini and Jonathan Corbet, published
* by O'Reilly & Associates. No warranty is attached;
* we cannot take responsibility for errors or fitness for use.
*
* $Id: snull.c,v 1.21 2004/11/05 02:36:03 rubini Exp $
*/

#include <linux/config.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/moduleparam.h>

#include <linux/sched.h>
#include <linux/kernel.h> /* printk() */
#include <linux/slab.h> /* kmalloc() */
#include <linux/errno.h> /* error codes */
#include <linux/types.h> /* size_t */
#include <linux/interrupt.h> /* mark_bh */

#include <linux/in.h>
#include <linux/netdevice.h> /* struct device, and other headers */
#include <linux/etherdevice.h> /* eth_type_trans */
#include <linux/ip.h> /* struct iphdr */
#include <linux/tcp.h> /* struct tcphdr */
#include <linux/skbuff.h>

#include "snull.h"

#include <linux/in6.h>
#include <asm/checksum.h>

MODULE_AUTHOR("Alessandro Rubini, Jonathan Corbet");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");


/*
* Transmitter lockup simulation, normally disabled.
*/
static int lockup = 0;
module_param(lockup, int, 0);

static int timeout = SNULL_TIMEOUT;
module_param(timeout, int, 0);

/*
* Do we run in NAPI mode?
*/
static int use_napi = 0;
module_param(use_napi, int, 0);


/*
* A structure representing an in-flight packet.
*/
struct snull_packet {
struct snull_packet *next;
struct net_device *dev;
int datalen;
u8 data[ETH_DATA_LEN];
};

int pool_size = 8;
module_param(pool_size, int, 0);

/*
* This structure is private to each device. It is used to pass
* packets in and out, so there is place for a packet
*/

struct snull_priv {
struct net_device_stats stats;
int status;
struct snull_packet *ppool;
struct snull_packet *rx_queue; /* List of incoming packets */
int rx_int_enabled;
int tx_packetlen;
u8 *tx_packetdata;
struct sk_buff *skb;
spinlock_t lock;
};

static void snull_tx_timeout(struct net_device *dev);
static void (*snull_interrupt)(int, void *, struct pt_regs *);

/*
* 設(shè)置設(shè)備的包緩沖池.
* 當(dāng)需要使用NAPI，而非中斷處理的時(shí)候，設(shè)備需要能夠保存多個(gè)數(shù)據(jù)包的能力，這個(gè)保存所需的緩存，
* 或者在板卡上，或者在內(nèi)核的DMA環(huán)中。
* 作者這里的演示程序，根據(jù)pool_size的大小，分配pool_size個(gè)大小為struct snull_packet的緩沖區(qū)，
* 這個(gè)緩沖池用鏈表組織，“私有數(shù)據(jù)”結(jié)構(gòu)的ppool成員指針指向鏈表首部。
*/
void snull_setup_pool(struct net_device *dev)
{
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);
int i;
struct snull_packet *pkt;

priv->ppool = NULL;
for (i = 0; i < pool_size; i++) {
pkt = kmalloc (sizeof (struct snull_packet), GFP_KERNEL);
if (pkt == NULL) {
printk (KERN_NOTICE "Ran out of memory allocating packet pool\n");
return;
}
pkt->dev = dev;
pkt->next = priv->ppool;
priv->ppool = pkt;
}
}

/*因?yàn)閟null_setup_pool分配了pool_size個(gè)struct snull_packet，所以，驅(qū)動(dòng)退出時(shí)，需要釋放內(nèi)存*/
void snull_teardown_pool(struct net_device *dev)
{
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);
struct snull_packet *pkt;

while ((pkt = priv->ppool)) {
priv->ppool = pkt->next;
kfree (pkt);
/* FIXME - in-flight packets ? */
}
}

/*
* 獲取設(shè)備要傳輸?shù)牡谝粋�(gè)包，傳輸隊(duì)列首部相應(yīng)的移動(dòng)到下一個(gè)數(shù)據(jù)包.
*/
struct snull_packet *snull_get_tx_buffer(struct net_device *dev)
{
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);
unsigned long flags;
struct snull_packet *pkt;

spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);
pkt = priv->ppool;
priv->ppool = pkt->next;
if (priv->ppool == NULL) {
printk (KERN_INFO "Pool empty\n");
netif_stop_queue(dev);
}
spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);
return pkt;
}

/*將包緩存交還給緩存池*/
void snull_release_buffer(struct snull_packet *pkt)
{
unsigned long flags;
struct snull_priv *priv = netdev_priv(pkt->dev);

spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);
pkt->next = priv->ppool;
priv->ppool = pkt;
spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);
if (netif_queue_stopped(pkt->dev) && pkt->next == NULL)
netif_wake_queue(pkt->dev);
}

/*將要傳輸?shù)陌�加入到設(shè)備dev的傳輸隊(duì)列首部，當(dāng)然，這只是一個(gè)演示，這樣一來(lái)，就變成先進(jìn)先出了*/
void snull_enqueue_buf(struct net_device *dev, struct snull_packet *pkt)
{
unsigned long flags;
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);

spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);
pkt->next = priv->rx_queue; /* FIXME - misorders packets */
priv->rx_queue = pkt;
spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);
}

/*取得傳輸隊(duì)列中的第一個(gè)數(shù)據(jù)包*/
struct snull_packet *snull_dequeue_buf(struct net_device *dev)
{
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);
struct snull_packet *pkt;
unsigned long flags;

spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);
pkt = priv->rx_queue;
if (pkt != NULL)
priv->rx_queue = pkt->next;
spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);
return pkt;
}

/*
* 打開(kāi)/關(guān)閉接收中斷.
*/
static void snull_rx_ints(struct net_device *dev, int enable)
{
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);
priv->rx_int_enabled = enable;
}


/*
* 設(shè)備打開(kāi)函數(shù)，是驅(qū)動(dòng)最重要的函數(shù)之一，它應(yīng)該注冊(cè)所有的系統(tǒng)資源（I/O端口，IRQ、DMA等等），
* 并對(duì)設(shè)備執(zhí)行其他所需的設(shè)置。
* 因?yàn)檫@個(gè)例子中，并沒(méi)有真正的物理設(shè)備，所以，它最重要的工作就是啟動(dòng)傳輸隊(duì)列。
*/

int snull_open(struct net_device *dev)
{
/* request_region(), request_irq(), .... (like fops->open) */

/*
* Assign the hardware address of the board: use "\0SNULx", where
* x is 0 or 1. The first byte is '\0' to avoid being a multicast
* address (the first byte of multicast addrs is odd).
*/
memcpy(dev->dev_addr, "\0SNUL0", ETH_ALEN);
if (dev == snull_devs[1])
dev->dev_addr[ETH_ALEN-1]++; /* \0SNUL1 */
netif_start_queue(dev);
return 0;
}

/*設(shè)備停止函數(shù)，這里的工作就是停止傳輸隊(duì)列*/
int snull_release(struct net_device *dev)
{
/* release ports, irq and such -- like fops->close */

netif_stop_queue(dev); /* can't transmit any more */
return 0;
}

/*
* 當(dāng)用戶調(diào)用ioctl時(shí)類型為SIOCSIFMAP時(shí)，如使用ifconfig，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的set_config 方法。
* 用戶會(huì)傳遞一個(gè)ifmap結(jié)構(gòu)包含需要設(shè)置的I/O地址、中斷等參數(shù)。
*/
int snull_config(struct net_device *dev, struct ifmap *map)
{
if (dev->flags & IFF_UP) /* 不能設(shè)置一個(gè)正在運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備 */
return -EBUSY;

/* 這個(gè)例子中，不允許改變 I/O 地址*/
if (map->base_addr != dev->base_addr) {
printk(KERN_WARNING "snull: Can't change I/O address\n");
return -EOPNOTSUPP;
}

/* 允許改變 IRQ */
if (map->irq != dev->irq) {
dev->irq = map->irq;
/* request_irq() is delayed to open-time */
}

/* ignore other fields */
return 0;
}

/*
* 接收數(shù)據(jù)包函數(shù)
* 它被“接收中斷”調(diào)用，重組數(shù)據(jù)包，并調(diào)用函數(shù)netif_rx進(jìn)一步處理。
* 我們從“硬件”中收到的包，是用struct snull_packet來(lái)描述的，但是內(nèi)核中描述一個(gè)包，是使用
* struct sk_buff（簡(jiǎn)稱skb），所以，這里要完成一個(gè)把硬件接收的包拷貝至內(nèi)核緩存skb的一個(gè)
* 組包過(guò)程(PS：不知在接收之前直接分配一個(gè)skb，省去這一步，會(huì)如何提高性能，沒(méi)有研究過(guò)，見(jiàn)笑了^o^)。
*/
void snull_rx(struct net_device *dev, struct snull_packet *pkt)
{
struct sk_buff *skb;
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);

/*
* 分配skb緩存
*/
skb = dev_alloc_skb(pkt->datalen + 2);
if (!skb) { /*分配失敗*/
if (printk_ratelimit())
printk(KERN_NOTICE "snull rx: low on mem - packet dropped\n");
priv->stats.rx_dropped++;
goto out;
}
/*
* skb_reserver用來(lái)增加skb的date和tail，因?yàn)橐蕴�網(wǎng)頭部為14字節(jié)長(zhǎng)，再補(bǔ)上兩個(gè)字節(jié)就剛好16字節(jié)邊界
* 對(duì)齊，所以大多數(shù)以太網(wǎng)設(shè)備都會(huì)在數(shù)據(jù)包之前保留2個(gè)字節(jié)。
*/
skb_reserve(skb, 2); /* align IP on 16B boundary */
memcpy(skb_put(skb, pkt->datalen), pkt->data, pkt->datalen);

skb->dev = dev; /*skb與接收設(shè)備就關(guān)聯(lián)起來(lái)了，它在網(wǎng)絡(luò)棧中會(huì)被廣泛使用，沒(méi)道理不知道數(shù)據(jù)是誰(shuí)接收來(lái)的吧*/
skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev); /*獲取上層協(xié)議類型，這樣，上層處理函數(shù)才知道如何進(jìn)一步處理*/
skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY; /* 設(shè)置較驗(yàn)標(biāo)志：不進(jìn)行任何校驗(yàn)，作者的驅(qū)動(dòng)的收發(fā)都在內(nèi)存中進(jìn)行，是沒(méi)有必要進(jìn)行校驗(yàn)*/

/*累加計(jì)數(shù)器*/
priv->stats.rx_packets++;
priv->stats.rx_bytes += pkt->datalen;

/*
* 把數(shù)據(jù)包交給上層。netif_rx會(huì)逐步調(diào)用netif_rx_schedule -->__netif_rx_schedule，
* __netif_rx_schedule函數(shù)會(huì)調(diào)用__raise_softirq_irqoff(NET_RX_SOFTIRQ);觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)包的軟中斷函數(shù)net_rx_action。
* 軟中斷是Linux內(nèi)核完成中斷推后處理工作的一種機(jī)制，請(qǐng)參考《Linux內(nèi)核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》第二版。
* 唯一需要提及的是，這個(gè)軟中斷函數(shù)net_rx_action是在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)初始化的時(shí)候(linux/net/core/dev.c)：注冊(cè)的
* open_softirq(NET_RX_SOFTIRQ, net_rx_action, NULL);
*/
netif_rx(skb);
out:
return;
}


/*
* NAPI 的poll輪詢函數(shù).
*/
static int snull_poll(struct net_device *dev, int *budget)
{
/*
* dev->quota是當(dāng)前CPU能夠從所有接口中接收數(shù)據(jù)包的最大數(shù)目，budget是在
* 初始化階段分配給接口的weight值，輪詢函數(shù)必須接受二者之間的最小值。表示
* 輪詢函數(shù)本次要處理的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)。
*/
int npackets = 0, quota = min(dev->quota, *budget);
struct sk_buff *skb;
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);
struct snull_packet *pkt;

/*這個(gè)循環(huán)次數(shù)由要處理的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)，并且，以處理完接收隊(duì)列為上限*/
while (npackets < quota && priv->rx_queue) {
/*從隊(duì)列中取出數(shù)據(jù)包*/
pkt = snull_dequeue_buf(dev);

/*接下來(lái)的處理，和傳統(tǒng)中斷事實(shí)上是一樣的*/
skb = dev_alloc_skb(pkt->datalen + 2);
if (! skb) {
if (printk_ratelimit())
printk(KERN_NOTICE "snull: packet dropped\n");
priv->stats.rx_dropped++;
snull_release_buffer(pkt);
continue;
}
skb_reserve(skb, 2); /* align IP on 16B boundary */
memcpy(skb_put(skb, pkt->datalen), pkt->data, pkt->datalen);
skb->dev = dev;
skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY; /* don't check it */

/*需要調(diào)用netif_receive_skb而不是net_rx將包交給上層協(xié)議棧*/
netif_receive_skb(skb);

/*累加計(jì)數(shù)器 */
npackets++;
priv->stats.rx_packets++;
priv->stats.rx_bytes += pkt->datalen;
snull_release_buffer(pkt);
}
/* If we processed all packets, we're done; tell the kernel and reenable ints */
*budget -= npackets;
dev->quota -= npackets;

//
if (! priv->rx_queue) {
netif_rx_complete(dev);
snull_rx_ints(dev, 1);
return 0;
}
/* We couldn't process everything. */
return 1;
}


/*
* 設(shè)備的中斷函數(shù)，當(dāng)需要發(fā)/收數(shù)據(jù)，出現(xiàn)錯(cuò)誤，連接狀態(tài)變化等，它會(huì)被觸發(fā)
* 對(duì)于典型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一般會(huì)在open函數(shù)中注冊(cè)中斷函數(shù)，這樣，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)生中斷時(shí)，如接收到數(shù)據(jù)包時(shí)，
* 中斷函數(shù)將會(huì)被調(diào)用。不過(guò)在這個(gè)例子中，因?yàn)闆](méi)有真正的物理設(shè)備，所以，不存在注冊(cè)中斷，也就不存在觸
* 發(fā)，對(duì)于接收和發(fā)送，它都是在自己設(shè)計(jì)的函數(shù)的特定位置被調(diào)用。
* 這個(gè)中斷函數(shù)設(shè)計(jì)得很簡(jiǎn)單，就是取得設(shè)備的狀態(tài)，判斷是“接收”還是“發(fā)送”的中斷，以調(diào)用相應(yīng)的處理函數(shù)。
* 而對(duì)于，“是哪個(gè)設(shè)備產(chǎn)生的中斷”這個(gè)問(wèn)題，則由調(diào)用它的函數(shù)通過(guò)第二個(gè)參數(shù)的賦值來(lái)決定。
*/
static void snull_regular_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
int statusword;
struct snull_priv *priv;
struct snull_packet *pkt = NULL;
/*
* 通常，需要檢查 "device" 指針以確保這個(gè)中斷是發(fā)送給自己的。
* 然后為 "struct device *dev" 賦
*/
struct net_device *dev = (struct net_device *)dev_id;

/* paranoid */
if (!dev)
return;

/* 鎖住設(shè)備 */
priv = netdev_priv(dev);
spin_lock(&priv->lock);

/* 取得設(shè)備狀態(tài)指字，對(duì)于真實(shí)設(shè)備，使用I/O指令，比如：int txsr = inb(TX_STATUS); */
statusword = priv->status;
priv->status = 0;
if (statusword & SNULL_RX_INTR) { /*如果是接收數(shù)據(jù)包的中斷*/
/* send it to snull_rx for handling */
pkt = priv->rx_queue;
if (pkt) {
priv->rx_queue = pkt->next;
snull_rx(dev, pkt);
}
}
if (statusword & SNULL_TX_INTR) { /*如果是發(fā)送數(shù)據(jù)包的中斷*/
/* a transmission is over: free the skb */
priv->stats.tx_packets++;
priv->stats.tx_bytes += priv->tx_packetlen;
dev_kfree_skb(priv->skb);
}

/* 釋放鎖 */
spin_unlock(&priv->lock);

/*釋放緩沖區(qū)*/
if (pkt) snull_release_buffer(pkt); /* Do this outside the lock! */
return;
}

/*
* A NAPI interrupt handler.
* 在設(shè)備初始化的時(shí)候，poll指向指向了snull_poll函數(shù)，所以，NAPI中斷處理函數(shù)很簡(jiǎn)單，
* 當(dāng)“接收中斷”到達(dá)的時(shí)候，它就屏蔽此中斷，然后netif_rx_schedule函數(shù)接收，接收函數(shù)
* 會(huì)在未來(lái)某一時(shí)刻調(diào)用注冊(cè)的snull_poll函數(shù)實(shí)現(xiàn)輪詢，當(dāng)然，對(duì)于“傳輸中斷”，處理方法
* 同傳統(tǒng)中斷處理并無(wú)二致。
*/
static void snull_napi_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
int statusword;
struct snull_priv *priv;

/*
* As usual, check the "device" pointer for shared handlers.
* Then assign "struct device *dev"
*/
struct net_device *dev = (struct net_device *)dev_id;
/* ... and check with hw if it's really ours */

/* paranoid */
if (!dev)
return;

/* Lock the device */
priv = netdev_priv(dev);
spin_lock(&priv->lock);

/* retrieve statusword: real netdevices use I/O instructions */
statusword = priv->status;
priv->status = 0;

/*
* 唯一的區(qū)別就在這里，它先屏蔽掉接收中斷，然后調(diào)用netif_rx_schedule，而不是netif_rx
* 重點(diǎn)還是在于poll函數(shù)的設(shè)計(jì)。
*/
if (statusword & SNULL_RX_INTR) {
snull_rx_ints(dev, 0); /* Disable further interrupts */
netif_rx_schedule(dev);
}
if (statusword & SNULL_TX_INTR) {
/* a transmission is over: free the skb */
priv->stats.tx_packets++;
priv->stats.tx_bytes += priv->tx_packetlen;
dev_kfree_skb(priv->skb);
}

/* Unlock the device and we are done */
spin_unlock(&priv->lock);
return;
}



/*
* Transmit a packet (low level interface)
*/
static void snull_hw_tx(char *buf, int len, struct net_device *dev)
{
/*
* This function deals with hw details. This interface loops
* back the packet to the other snull interface (if any).
* In other words, this function implements the snull behaviour,
* while all other procedures are rather device-independent
*/
struct iphdr *ih;
struct net_device *dest;
struct snull_priv *priv;
u32 *saddr, *daddr;
struct snull_packet *tx_buffer;

/* I am paranoid. Ain't I? */
if (len < sizeof(struct ethhdr) + sizeof(struct iphdr)) {
printk("snull: Hmm... packet too short (%i octets)\n",
len);
return;
}

if (0) { /* enable this conditional to look at the data */
int i;
PDEBUG("len is %i\n" KERN_DEBUG "data:",len);
for (i=14 ; i<len; i++)
printk(" %02x",buf&0xff);
printk("\n");
}
/*
* 取得來(lái)源IP和目的IP地址
*/
ih = (struct iphdr *)(buf+sizeof(struct ethhdr));
saddr = &ih->saddr;
daddr = &ih->daddr;

/*
* 這里做了三個(gè)調(diào)換，以實(shí)現(xiàn)欺騙：來(lái)源地址第三octet 0<->1，目的地址第三octet 0<->1，設(shè)備snX編輯0<->1，這樣做的理由是：
* sn0(發(fā)):192.168.0.88 --> 192.168.0.99 做了調(diào)換后，就變成：
* sn1(收):192.168.1.88 --> 192.168.1.99 因?yàn)閟n1的地址就是192.168.1.99，所以，它收到這個(gè)包后，會(huì)回應(yīng)：
* sn1(發(fā)):192.168.1.99 --> 192.168.1.88 ，同樣地，做了這樣的調(diào)換后，就變成：
* sn0(收):192.168.0.99 --> 192.168.0.88 這樣，sn0就會(huì)收到這個(gè)包，實(shí)現(xiàn)了ping的請(qǐng)求與應(yīng)答，^o^
*/
((u8 *)saddr)[2] ^= 1; /* change the third octet (class C) */
((u8 *)daddr)[2] ^= 1;

/*重新計(jì)算較驗(yàn)和*/
ih->check = 0; /* and rebuild the checksum (ip needs it) */
ih->check = ip_fast_csum((unsigned char *)ih,ih->ihl);

/*輸出調(diào)試信息*/
if (dev == snull_devs[0])
PDEBUGG("%08x:%05i --> %08x:%05i\n",
ntohl(ih->saddr),ntohs(((struct tcphdr *)(ih+1))->source),
ntohl(ih->daddr),ntohs(((struct tcphdr *)(ih+1))->dest));
else
PDEBUGG("%08x:%05i <-- %08x:%05i\n",
ntohl(ih->daddr),ntohs(((struct tcphdr *)(ih+1))->dest),
ntohl(ih->saddr),ntohs(((struct tcphdr *)(ih+1))->source));

/*調(diào)換設(shè)備編號(hào)，即dest指向接收設(shè)備，原因如前所述*/
dest = snull_devs[dev == snull_devs[0] ? 1 : 0];

/*將發(fā)送的數(shù)據(jù)添加到接收設(shè)備的接收隊(duì)列中*/
priv = netdev_priv(dest);
tx_buffer = snull_get_tx_buffer(dev);
tx_buffer->datalen = len;
memcpy(tx_buffer->data, buf, len);
snull_enqueue_buf(dest, tx_buffer);

/*
* 如果設(shè)備接收標(biāo)志打開(kāi)，就調(diào)用中斷函數(shù)把數(shù)據(jù)包發(fā)送給目標(biāo)設(shè)備——即觸發(fā)目的設(shè)備的接收中斷，這樣
* 中斷程序就會(huì)自接收設(shè)備的接收隊(duì)列中接收數(shù)據(jù)包，并交給上層網(wǎng)絡(luò)棧處理
*/
if (priv->rx_int_enabled) {
priv->status |= SNULL_RX_INTR;
snull_interrupt(0, dest, NULL);
}

/*發(fā)送完成后，觸發(fā)“發(fā)送完成”中斷*/
priv = netdev_priv(dev);
priv->tx_packetlen = len;
priv->tx_packetdata = buf;
priv->status |= SNULL_TX_INTR;

/*
* 如果insmod驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，指定了模擬硬件鎖的lockup=n，則在會(huì)傳輸n個(gè)數(shù)據(jù)包后，模擬一次硬件鎖住的情況，
* 這是通過(guò)調(diào)用netif_stop_queue函數(shù)來(lái)停止傳輸隊(duì)列，標(biāo)記“設(shè)備不能再傳輸數(shù)據(jù)包”實(shí)現(xiàn)的，它將在傳輸?shù)某?br /> * 時(shí)函數(shù)中，調(diào)用netif_wake_queue函數(shù)來(lái)重新啟動(dòng)傳輸隊(duì)例，同時(shí)超時(shí)函數(shù)中會(huì)再次調(diào)用“接收中斷”，這樣
* stats.tx_packets累加，又可以重新傳輸新的數(shù)據(jù)包了(參接收中斷和超時(shí)處理函數(shù)的實(shí)現(xiàn))。
*/
if (lockup && ((priv->stats.tx_packets + 1) % lockup) == 0) {
/* Simulate a dropped transmit interrupt */
netif_stop_queue(dev); /*停止數(shù)據(jù)包的傳輸*/
PDEBUG("Simulate lockup at %ld, txp %ld\n", jiffies,
(unsigned long) priv->stats.tx_packets);
}
else
/*發(fā)送完成后，觸發(fā)中斷，中斷函數(shù)發(fā)現(xiàn)發(fā)送完成，就累加計(jì)數(shù)器，釋放skb緩存*/
snull_interrupt(0, dev, NULL);

/*
* 看到這里，我們可以看到，這個(gè)發(fā)送函數(shù)其實(shí)并沒(méi)有把數(shù)據(jù)包通過(guò)I/O指令發(fā)送給硬件，而僅僅是做了一個(gè)地址/設(shè)備的調(diào)換，
* 并把數(shù)據(jù)包加入到接收設(shè)備的隊(duì)例當(dāng)中。
*/
}

/*
* 數(shù)據(jù)包傳輸函數(shù)，Linux網(wǎng)絡(luò)堆棧，在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，會(huì)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的hard_start_transmit函數(shù)，
* 在設(shè)備初始化的時(shí)候，這個(gè)函數(shù)指針指向了snull_tx。
*/
int snull_tx(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
{
int len;
char *data, shortpkt[ETH_ZLEN];
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);

data = skb->data;
len = skb->len;
if (len < ETH_ZLEN) { /*處理短幀的情況，如果小于以太幀最小長(zhǎng)度，不足位全部補(bǔ)0*/
memset(shortpkt, 0, ETH_ZLEN);
memcpy(shortpkt, skb->data, skb->len);
len = ETH_ZLEN;
data = shortpkt;
}
dev->trans_start = jiffies; /* 保存時(shí)間戳 */

dreamice

/*
* 因?yàn)椤鞍l(fā)送”完成后，需要釋放skb，所以，先要保存它 ,釋放都是在網(wǎng)卡發(fā)送完成，產(chǎn)生中斷，而中斷函數(shù)收
* 到網(wǎng)卡的發(fā)送完成的中斷信號(hào)后釋放
*/
priv->skb = skb;

/*
* 讓硬件把數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，對(duì)于物理設(shè)備，就是一個(gè)讀網(wǎng)卡寄存器的過(guò)程，不過(guò)，這里，只是一些
* 為了實(shí)現(xiàn)演示功能的虛假的欺騙函數(shù)，比如操作源/目的IP，然后調(diào)用接收函數(shù)（所以，接收時(shí)不用調(diào)用中斷）
*/
snull_hw_tx(data, len, dev);

return 0; /* Our simple device can not fail */
}

/*
* 傳輸超時(shí)處理函數(shù)
* 比如在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，由于緩沖已滿，需要關(guān)閉傳輸隊(duì)列，但是驅(qū)動(dòng)程序是不能丟棄數(shù)據(jù)包，它將在“超時(shí)”的時(shí)候觸發(fā)
* 超時(shí)處理函數(shù)，這個(gè)函數(shù)將發(fā)送一個(gè)“傳輸中斷”，以填補(bǔ)丟失的中斷，并重新啟動(dòng)傳輸隊(duì)例子
*/
void snull_tx_timeout (struct net_device *dev)
{
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);

PDEBUG("Transmit timeout at %ld, latency %ld\n", jiffies,
jiffies - dev->trans_start);
/* Simulate a transmission interrupt to get things moving */
priv->status = SNULL_TX_INTR;
snull_interrupt(0, dev, NULL);
priv->stats.tx_errors++;
netif_wake_queue(dev);
return;
}



/*
* Ioctl 命令
*/
int snull_ioctl(struct net_device *dev, struct ifreq *rq, int cmd)
{
PDEBUG("ioctl\n");
return 0;
}

/*
* 獲取設(shè)備的狀態(tài)
*/
struct net_device_stats *snull_stats(struct net_device *dev)
{
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);
return &priv->stats;
}

/*
* 有些網(wǎng)絡(luò)有硬件地址(比如Ethernet)，并且在發(fā)送硬件幀時(shí)需要知道目的硬件 地址會(huì)進(jìn)行ARP請(qǐng)求/應(yīng)答，以完成MAC地址解析，
* 需要做arp請(qǐng)求的設(shè)備在發(fā)送之前會(huì)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的rebuild_header函數(shù)。需要做arp的的設(shè)備在發(fā)送之前會(huì)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的
* rebuild_header方 法。調(diào)用的主要參數(shù)包括指向硬件幀頭的指針，協(xié)議層地址。如果驅(qū)動(dòng)程序能夠解 析硬件地址，就返回1，
* 如果不能，返回0。
* 當(dāng)然，作者實(shí)現(xiàn)的演示設(shè)備中，不支持這個(gè)過(guò)程。
*/
int snull_rebuild_header(struct sk_buff *skb)
{
struct ethhdr *eth = (struct ethhdr *) skb->data;
struct net_device *dev = skb->dev;

memcpy(eth->h_source, dev->dev_addr, dev->addr_len);
memcpy(eth->h_dest, dev->dev_addr, dev->addr_len);
eth->h_dest[ETH_ALEN-1] ^= 0x01; /* dest is us xor 1 */
return 0;
}

/*
* 為上層協(xié)議創(chuàng)建一個(gè)二層的以太網(wǎng)首部。
* 事實(shí)上，如果一開(kāi)始調(diào)用alloc_etherdev分配以太設(shè)備，它會(huì)調(diào)用ether_setup進(jìn)行初始化，初始化函數(shù)會(huì)設(shè)置：
* dev->hard_header = eth_header;
* dev->rebuild_header = eth_rebuild_header;
* 驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)人員并不需要自己來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)，作者這樣做，只是為了展示細(xì)節(jié)。
*/

int snull_header(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
unsigned short type, void *daddr, void *saddr,
unsigned int len)
{
/*獲取以太頭指針*/
struct ethhdr *eth = (struct ethhdr *)skb_push(skb,ETH_HLEN);

eth->h_proto = htons(type); /*填寫協(xié)議*/

/*填寫來(lái)源/目的MAC地址，如果地址為空，則用設(shè)備自己的地址代替之*/
memcpy(eth->h_source, saddr ? saddr : dev->dev_addr, dev->addr_len);
memcpy(eth->h_dest, daddr ? daddr : dev->dev_addr, dev->addr_len);

/*
* 將第一個(gè)octet設(shè)為0，主要是為了可以在不支持組播鏈路，如ppp鏈路上運(yùn)行
* PS：作者這樣做，僅僅是演示在PC機(jī)上的實(shí)現(xiàn)，事實(shí)上，直接使用ETH_ALEN-1是
* 不適合“大頭”機(jī)器的。
*/
eth->h_dest[ETH_ALEN-1] ^= 0x01; /* dest is us xor 1 */
return (dev->hard_header_len);
}

/*
* 改變?cè)O(shè)備MTU值.
*/
int snull_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu)
{
unsigned long flags;
struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);
spinlock_t *lock = &priv->lock;

/* check ranges */
if ((new_mtu < 68) || (new_mtu > 1500))
return -EINVAL;
/*
* Do anything you need, and the accept the value
*/
spin_lock_irqsave(lock, flags);
dev->mtu = new_mtu;
spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
return 0; /* success */
}

/*
* 設(shè)備初始化函數(shù)，它必須在 register_netdev 函數(shù)被調(diào)用之前調(diào)用
*/
void snull_init(struct net_device *dev)
{
/*設(shè)備的“私有”結(jié)構(gòu)，保存一些設(shè)備一些“私有數(shù)據(jù)”*/
struct snull_priv *priv;
#if 0
/*
* Make the usual checks: check_region(), probe irq, ... -ENODEV
* should be returned if no device found. No resource should be
* grabbed: this is done on open().
*/
#endif

/*
* 初始化以太網(wǎng)設(shè)備的一些共用的成員
*/
ether_setup(dev); /* assign some of the fields */

/*設(shè)置設(shè)備的許多成員函數(shù)指針*/
dev->open = snull_open;
dev->stop = snull_release;
dev->set_config = snull_config;
dev->hard_start_xmit = snull_tx;
dev->do_ioctl = snull_ioctl;
dev->get_stats = snull_stats;
dev->change_mtu = snull_change_mtu;
dev->rebuild_header = snull_rebuild_header;
dev->hard_header = snull_header;
dev->tx_timeout = snull_tx_timeout;
dev->watchdog_timeo = timeout;

/*如果使用NAPI，設(shè)置pool函數(shù)*/
if (use_napi) {
dev->poll = snull_poll;
dev->weight = 2; /*weight是接口在資源緊張時(shí)，在接口上能承受多大流量的權(quán)重*/
}
/* keep the default flags, just add NOARP */
dev->flags |= IFF_NOARP;
dev->features |= NETIF_F_NO_CSUM;
dev->hard_header_cache = NULL; /* Disable caching */

/*
* 取得私有數(shù)據(jù)區(qū)，并初始化它.
*/
priv = netdev_priv(dev);
memset(priv, 0, sizeof(struct snull_priv));
spin_lock_init(&priv->lock);
snull_rx_ints(dev, 1); /* 打開(kāi)接收中斷標(biāo)志 */
snull_setup_pool(dev); /*設(shè)置使用NAPI時(shí)的接收緩沖池*/
}

/*
* The devices
*/

struct net_device *snull_devs[2];



/*
* Finally, the module stuff
*/

void snull_cleanup(void)
{
int i;

for (i = 0; i < 2; i++) {
if (snull_devs) {
unregister_netdev(snull_devs);
snull_teardown_pool(snull_devs);
free_netdev(snull_devs);
}
}
return;
}

/*模塊初始化，初始化的只有一個(gè)工作：分配一個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)并注冊(cè)它*/
int snull_init_module(void)
{
int result, i, ret = -ENOMEM;

/*中斷函數(shù)指針，因是否使用NAPI而指向不同的中斷函數(shù)*/
snull_interrupt = use_napi ? snull_napi_interrupt : snull_regular_interrupt;

/*
* 分配兩個(gè)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都是用struct net_device來(lái)描述，alloc_netdev分配設(shè)備，第三個(gè)參數(shù)是
* 對(duì)struct net_device結(jié)構(gòu)成員進(jìn)行初始化的函數(shù)，對(duì)于以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)，可以把a(bǔ)lloc_netdev/snull_init
* 兩個(gè)函數(shù)變?yōu)橐粋�(gè)，alloc_etherdev，它會(huì)自動(dòng)調(diào)用以太網(wǎng)的初始化函數(shù)ether_setup，因?yàn)橐蕴�網(wǎng)的初
* 始化函數(shù)工作都是近乎一樣的 */
snull_devs[0] = alloc_netdev(sizeof(struct snull_priv), "sn%d",
snull_init);
snull_devs[1] = alloc_netdev(sizeof(struct snull_priv), "sn%d",
snull_init);
/*分配失敗*/
if (snull_devs[0] == NULL || snull_devs[1] == NULL)
goto out;

ret = -ENODEV;
/*向內(nèi)核注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這樣，設(shè)備就可以被使用了*/
for (i = 0; i < 2; i++)
if ((result = register_netdev(snull_devs)))
printk("snull: error %i registering device \"%s\"\n",
result, snull_devs->name);
else
ret = 0;
out:
if (ret)
snull_cleanup();
return ret;
}


module_init(snull_init_module);
module_exit(snull_cleanup);

honckly

好共享  

xiaoyao183

好東西 呵呵:wink: :wink:

qks5201314

LZ你好，請(qǐng)教一個(gè)關(guān)于應(yīng)用程序中自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備是否插網(wǎng)線的問(wèn)題，我現(xiàn)在不確認(rèn)是否跟網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)有關(guān)系的；

現(xiàn)象是這樣的，我之前使用的開(kāi)發(fā)板上有兩個(gè)網(wǎng)卡，但是實(shí)際測(cè)試使用的時(shí)候只用一個(gè)網(wǎng)卡，網(wǎng)卡芯片是DM9000的，驅(qū)動(dòng)
是動(dòng)態(tài)加載的，然后我做了個(gè)應(yīng)用程序，里面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)口是否插網(wǎng)線的功能，經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)試，軟件能夠自動(dòng)檢測(cè)出
設(shè)備是否插網(wǎng)線；

現(xiàn)在公司剛買回來(lái)一些新的板子，上面的網(wǎng)卡（AC101）驅(qū)動(dòng)是編譯進(jìn)內(nèi)核的，內(nèi)核映像文件由經(jīng)銷商提供的，我們沒(méi)有辦法接觸到驅(qū)動(dòng)源碼，我把自己的應(yīng)用程序?qū)戇M(jìn)板子后自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)卡的功能就不能用了，一直認(rèn)為網(wǎng)口沒(méi)有插網(wǎng)線；

另外我還在其他的硬件上也測(cè)試過(guò)我的應(yīng)用軟件，網(wǎng)卡也是（AC101）的，測(cè)試后發(fā)現(xiàn)也是好的；

我想問(wèn)下?lián)�此是否可以確認(rèn)跟網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)有關(guān)呢？


另外我還想問(wèn)下如何在網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)里加支持IFCONFIG命令配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的功能呢？

dreamice

首先，檢測(cè)網(wǎng)卡是否插線，這個(gè)肯定是和網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)有關(guān)的。應(yīng)用層測(cè)試程序最終是要調(diào)用到網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，來(lái)檢測(cè)其工作狀態(tài)，獲取相關(guān)屬性等等，這顯然是和網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)相關(guān)的；
另外，ifconfig和驅(qū)動(dòng)是沒(méi)有直接關(guān)系的，不應(yīng)該在驅(qū)動(dòng)里面去實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，這是一個(gè)應(yīng)用程序（shell）指令。

qks5201314

哦，那么LZ幫忙分析下下面這個(gè)代碼為什么不能在那個(gè)板子上檢測(cè)到是否插網(wǎng)線的功能好�。�


short get_flags(const char *dev)
{
        struct ifreq ifr;

        bzero((char *)&ifr, sizeof(ifr));
        strcpy(ifr.ifr_name, dev);
        
        if (ioctl(tSock,SIOCGIFFLAGS, (char *)&ifr) < 0){
                close(tSock);
            return(0);
        }
        
         
        return(ifr.ifr_flags);
}

void * dectwire(void *t)
{               

        while(1)
        {       
                if (((get_flags("eth0")) & IFF_RUNNING) == 0){                       
                        printf("---------------------------------------------wireless---------------------------\n");
                }else{               
                        printf("---------------------------------------------wire---------------------------\n");               
                }               
               
                sleep(1);
        }
}

藍(lán)豆

頂dreamice  保存下來(lái)慢慢看

dreamice

有幾個(gè)問(wèn)題：
你的ioctl傳遞的參數(shù)是否正確？
另一個(gè)問(wèn)題不能確定，驅(qū)動(dòng)程序是否實(shí)現(xiàn)了ioctl。

你上面程序的執(zhí)行結(jié)果是什么？

qks5201314

一直打印出這個(gè)，不管有沒(méi)有插網(wǎng)線，
          printf("---------------------------------------------wireless---------------------------\n");

因?yàn)轵?qū)動(dòng)程序不是我們自己做的，不知道是否支持ioctl的，我可以確認(rèn)傳遞的參數(shù)是正確的，因?yàn)槲以趦煞N不同的機(jī)器上測(cè)試過(guò)此功能的；