网卡驱动流程分析

最新推荐文章于 2025-05-24 08:54:33 发布

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分类专栏： LINUX设备驱动进阶文章标签：网卡 DM9000 exynos4412 网络协议

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/cmh477660693/article/details/52727979

本文详细分析了Linux网络子系统，包括System call interface、Protocol agnostic interface、Network protocols和Device drivers。重点讨论了DM9000网卡驱动的初始化、发送和接收过程，以及中断处理。介绍了net_device结构和sk_buff数据结构在网络驱动中的作用，并给出了相关代码示例。

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1.网卡驱动架构分析
1.1linux网络子系统
1.2.重要数据结构
1.3.网卡驱动架构分析

1.1linux网络子系统

linux网络子系统可以分为System call interface（系统调用接口），Protocol agnostic interface（协议无关接口），Network protocols（网络协议栈），Device agnostic interface(设备无关接口)，(Device drivers)设备驱动程序
系统调用接口层
为应用程序提供访问网络子系统的统一方法。
协议无关层
提供通用的方法来使用传输层协议。
协议栈的实现
实现具体的网络协议
设备无关层
协议与设备驱动之前通信的通用接口
设备驱动程序

1.2.重要数据结构.

在Linux内核中，每个网卡都由一个net_device结构来描述，其中的一些重要成员有：
char name[IFNAMSIZ]
设备名,如：eth%d
unsigned long base_addr
I/O 基地址
const struct net_device_ops *netdev_ops;
net_device_ops结构记录了网卡所支持的操作。
static const struct net_device_ops dm9000_netdev_ops =
{
.ndo_open = dm9000_open,
.ndo_stop = dm9000_stop,
.ndo_start_xmit = dm9000_start_xmit,
.ndo_do_ioctl = dm9000_ioctl,
.ndo_validate_addr = eth_validate_addr,
.ndo_set_mac_address = eth_mac_addr,
};
Linux内核中的每个网络数据包都由一个套接字缓冲区结构struct sk_buff 描述，即一个
sk_buff结构就是一个网络包,指向sk_buff的指针通常被称做skb。其中包含4个成员，head，data，tail，end，其中data和tail指向数据的头和尾，head和end指向数据包的头和尾。

1.3.网卡驱动架构分析

1.3.1初始化
1.3.1.1分配net_device结构-alloc_etherdev
1.3.1.2初始化net_device结构（设备号，基地址，MAC地址，netdev_ops）
1.3.1.3初始化硬件
1.3.1.4注册网卡驱动—register_netdev
1.3.2数据发送
1.3.2.1通知上层协议，暂停向网卡发送数据-netif_stop_queue
1.3.2.2将SKb的数据写入网卡寄存器，发送走