Linux下DM9000网卡驱动实验〈二〉

1.1.1 步骤三：网络驱动程序的数据结构和抽象接口

首先熟悉以下重要的数据结构，然后对照DM9000的驱动程序，察看具体数据结构的用法。
保存网络设备信息的结构体net_device
net_device结构存储了网络设备的操作方法和其他信息。其定义如下面的清单。仅仅列出了部分常用的成员，对于普通的网络设备驱动程序已足够。想详细了解的结构体参考ＬＤＤ（Linux Device Driver）或内核源码/include/linux/netdevice.h

程序清单 0‑2

struct net_device { char name[IFNAMSIZ]; unsigned short flags; /* interface flags (a la BSD) */ unsigned long base_addr; /* device I/O address */ unsigned int irq; /* device IRQ number */ unsigned char dev_addr[MAX_ADDR_LEN]; /* hw address */ unsigned char addr_len; /* hardware address length */ unsigned long trans_start; /* Time (in jiffies) of last Tx */ unsigned long last_rx; /* Time of last Rx */ int watchdog_timeo; void *priv; /* pointer to private data */ struct module *owner; /* open/release and usage marking */ int (*init)(struct net_device *dev); int (*open)(struct net_device *dev); int (*stop)(struct net_device *dev); int (*set_config)(struct net_device *dev, struct ifmap *map); int (*hard_start_xmit) (struct sk_buff *skb,struct net_device *dev); int (*set_mac_address)(struct net_device *dev, void *addr); //.............. };

网卡实现的抽象接口
init(),open(),stop(),set_config()方法在模板中已经清楚地介绍了，这里重点讲解hard_start_xmit()方法。当内核需要发送一个数据包时，他调用hard_start_xmit()方法将数据放到一个输出队列。数据包包含在一个套接字缓冲区结构体（struct sk_buff）变量中。对于驱动程序来说，sk_buff只是一个数据包，不用关心里面复杂的结构成员。

程序清单 0‑3

static int test_tx(struct sk_buff * skb , struct net_device * dev) { int len; netif_stop_queue(dev); //让内核暂停调用hard_start_xmit()方法 len = skb->len < ETH_ZLEN ? ETH_ZLEN :skb->len; //把len个数据写入网络设备硬件缓冲区并启动发送； dev->trans_start = jiffies;　　//记录时间 dev_kfree_skb(skb); //等待数据发送完毕 netif_wake_queue(dev); return 0; } static int test_set_mac_address(struct net_device * dev, void *addr) { struct socketaddr * mac_addr; mac_addr = addr; if(netif_running(dev)) { Return –EBUSY; } memcpy(dev->dev_addr , mac_addr->sa_data , dev->addr_len); //改变mac地址，与具体硬件相关。 return 0; }

数据接收与中断服务程序
一般网络驱动程序不对发送数据进行缓存，而是直接使用硬件的发送功能把数据发送出去。接收数据则通过硬件中断来通知的。在中断处理程序中，把硬件帧信息填入一个sk_buff结构中，然后调用netif_rx()传递给上层处理。当然，在使用中断之前，需要向系统注册中断处理程序。

下面是中断服务程序的写法：

static void net_irq_handle(int irq, void * dev_id, struct pt_regs * regs) { struct net_device * dev; struct sk_buff *skb; unsigned int length; u8 * dec; dev = (struct net_device *)dev_id; if(发送成功) { 　清除发送中断标志； 　　 netif_wake_queue(dev); } if(接收成功) { 清除接受中断标志； 　　length = 数据包长度； skb = dev_alloc_skb(length + 2); if(!skb) { return; } skb_reserve(skb, 2); dec = skb->data; //把数据包（length长度）读到dec指向的内存中； skb->dev = dev; skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev); skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY; netif_rx(skb); dev->last_rx = jiffies; } if(出错) 　　　错误处理 清除中断源； }