Linux编程：网络设备驱动详解
在此仅仅讨论网络设备驱动的一般写法，有关硬件部分的相关代码由于硬件规格不同，予以省略。有什么地方错误，或补充，欢迎大家提出。
1, 驱动模块的加载和卸载
如果网络设备(包括wireless)是PCI规范的，则先是向内核注册该PCI设备(pci_register_driver)，然后由pci_driver数据结构中的probe函数指针所指向的侦测函数来初始化该PCI设备，并且同时注册和初始化该网络设备。
如果网络设备(包括wireless)是PCMCIA规范的，则先是向内核注册该PCMCIA设备(register_pccard_driver)，然后driver_info_t数据结构中的attach函数指针所指向的侦测函数来初始化该PCMCIA设备，并且同时注册和初始化该网络设备。
static int __init tg3_init(void)
{
//先注册成PCI设备，并初始化，如果是其他的ESIA，PCMCIA，用其他函数
return pci_module_init(&tg3_driver);
}
static void __exit tg3_cleanup(void)
{
pci_unregister_driver(&tg3_driver);//注销PCI设备
}
module_init(tg3_init); //驱动模块的加载
module_exit(tg3_cleanup); //驱动模块的卸载
申明为PCI设备：
static struct pci_driver tg3_driver = {
.name = DRV_MODULE_NAME,
.id_table = tg3_pci_tbl, //此驱动所支持的网卡系列，vendor_id, device_id
.probe = tg3_init_one, //初始化网络设备的回调函数
.remove = __devexit_p(tg3_remove_one), //注销网络设备的回调函数
.suspend = tg3_suspend, //设备挂起函数
.resume = tg3_resume //设备恢复函数
};
2，PCI设备探测函数probe，初始化网络设备
static int __devinit tg3_init_one(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent)
{
//初始化设备，使I/O，memory可用，唤醒设备
pci_enable_device(pdev);
//申请内存空间，配置网卡的I/O，memory资源
pci_request_regions(pdev, DRV_MODULE_NAME);
pci_set_master(pdev);
//设置DMA属性
pci_set_dma_mask(pdev, (u64) 0xffffffffffffffff);
//网卡 I/O,memory资源的启始地址
tg3reg_base = pci_resource_start(pdev, 0);
//网卡I/O,memory资源的大小
tg3reg_len = pci_resource_len(pdev, 0);
//分配并设置网络设备
dev = alloc_etherdev(sizeof(*tp));
//申明为内核设备模块
SET_MODULE_OWNER(dev);
//初始化私有结构中的各成员值
tp = dev->priv;
tp->pdev = pdev;
tp->dev = dev;
……
//锁的初始化
spin_lock_init(&tp->lock);
//映射I/O,memory地址到私有域中的寄存器结构
tp->regs = (unsigned long) ioremap(tg3reg_base, tg3reg_len);
dev->irq = pdev->irq;
//网络设备回调函数赋值
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;
//网卡的MAC地址赋值dev->addr
tg3_get_device_address(tp);
//注册网络设备
#p#副标题#e#
register_netdev(dev);
//把网络设备指针地址放入PCI设备中的设备指针中
pci_set_drvdata(pdev, dev);
}
3，注销网络设备
static void __devexit tg3_remove_one(struct pci_dev *pdev)
{
struct net_device *dev = pci_get_drvdata(pdev);
//注销网络设备
unregister_netdev(dev);
//取消地址映射
iounmap((void *) ((struct tg3 *)(dev->priv))->regs);
//释放网络设备
kfree(dev);
//释放PCI资源
pci_release_regions(pdev);
//停用PCI设备
pci_disable_device(pdev);
//PCI设备中的设备指针赋空
pci_set_drvdata(pdev, NULL);
}
4，打开网络设备
static int tg3_open(struct net_device *dev)
{
//分配一个中断
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是要申请的硬件中断号。在Intel平台，范围0--15。handler是向系统登记的中断处理函数。这是一个回调函数，中断发生时，系统调用这个函数，传入的参数包括硬件中断号，device id，寄存器值。dev_id就是下面的request_irq时传递给系统的参数dev_id。irqflags是中断处理的一些属性。比较重要的有SA_INTERRUPT，标明中断处理程序是快速处理程序(设置SA_INTERRUPT)还是慢速处理程序(不设置SA_INTERRUPT)。快速处理程序被调用时屏蔽所有中断。慢速处理程序不屏蔽。还有一个SA_SHIRQ属性，设置了以后运行多个设备共享中断。dev_id在中断共享时会用到。一般设置为这个设备的device结构本身或者NULL。中断处理程序可以用dev_id找到相应的控制这个中断的设备，或者用rq2dev_map找到中断对应的设备。*/
//初始化硬件
tg3_init_hw(tp);
//初始化收包和发包的缓冲区
tg3_init_rings(tp);
//初始化定时器
init_timer(&tp->timer);
tp->timer.expires = jiffies tp->timer_offset;
tp->timer.data = (unsigned long) tp;
tp->timer.function = tg3_timer; //超时回调函数
add_timer(&tp->timer);
//允许网卡开始传输包
netif_start_queue(dev);
}
5，关闭网络设备
static int tg3_close(struct net_device *dev)
{
//停止网卡传输包
netif_stop_queue(dev);
netif_carrier_off(tp->dev);
//去除定时器
del_timer_sync(&tp->timer);
//释放收包和发包的缓冲区
tg3_free_rings(tp);
//释放中断
free_irq(dev->irq, dev);
}
6，硬件处理数据包发送
static int tg3_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
{
len = (skb->len - skb->data_len);
//以DMA方式向网卡物理设备传输包。如果是wireless的话，需要根据802.11协议及硬件的规范从新填充
//硬件帧头，然后提交给硬件发送。
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);
//硬件发送
tg3_set_txd(tp, entry, mapping, len, base_flags, mss_and_is_end);
//记录发包开始时间
#p#副标题#e#
dev->trans_start = jiffies;
}
7，中断处理收包，发包
static void tg3_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
//如果要收包
tg3_rx(tp);
//如果要发包
tg3_tx(tp);
}
8，发包
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方式向网卡传输包完毕
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;
//分配一个包
copy_skb = dev_alloc_skb(len 2);
copy_skb->dev = tp->dev;
//修改包头空间
skb_reserve(copy_skb, 2);
//加入数据到包中
skb_put(copy_skb, len);
//以DMA方式从网卡传输回数据
pci_dma_sync_single(tp->pdev, dma_addr, len, PCI_DMA_FROMDEVICE);<
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