Linux驱动-网络设备(1)

1.Linux网络设备驱动结构

Linux网络设备驱动体系分为四层,从上往下依次为 网络协议接口层,网络设备接口层,设备驱动功能层,网络设备与媒介层

这里值得一提的是Linux网络设备体系和TCP,IP协议栈之间的关系.下图是TCP/IP结构图

Linux网络驱动提供的是硬件接口,它服务与ARP(链路层)和Ip(网络层).

 

1.1网络协议接口层

网络协议接口层最主要的功能是给上层协议提供透明的数据包发送和接收接口.当上层ARP或IP需要发送数据包时,他将调用网络协议接口层的dev_queue_xmit()函数发送数据包,接收数据时调用netif_rx()函数;

函数原型为:

     int dev_queue_xmit(struct sk_buff *skb);

     int netif_rx(struct sk_buff *skb);

1.1.1.sk_buff结构体

这里的sk_buff(套接字缓冲区)结构体非常重要,其主要功能是用于在Linux网络设备各层之间传递数据.

例如,当发送数据包时,Linux内核的网络处理模块建立一个包含要传输数据的sk_buff,然后递交给下层,各层添加不同的协议头直至交给网络设备发送;反之,接收数据包就是一层层去掉协议头.

它定义域include/linux/skbuff.h中,参见Linux 内核网络协议栈 ------sk_buff 结构体 以及 完全解释

1.2网络设备接口层

网络设备接口层的主要功能是为千变万化的网络设备定义统一,抽象的数据结构net_device结构体,实现多种硬件在软件层次的统一.

1.2.1 net_device结构体

net_device是一个巨大的结构体,参见net_device结构以及操作函数

1.3设备驱动功能层

net_device结构体的成员(属性和net_device_ops结构体中的函数指针)需要被设备功能层赋予具体的数值和函数.

例如驱动功能函数:xxx_open(),xxx_stop()等;

由于网络数据包的接收可以由中断触发,因此设备驱动功能层的另一个主体部分是中断功能函数(读取接收的数据包发给上层函数):xxx_interrupt(),xxx_rx()