Linux 内核游记 (2)

网络设备驱动

上一篇分析的loopback是所谓的"伪设备"，即它不对应真实世界中的硬件，而只是一种软件抽象。今天我们来看一个真实硬件设备的驱动程序，它就是Intel 8255x 10/100 Mbps网卡，对应的内核文件是drivers/net/ethernet/intel/e100.c。

e100

8255x是一系列网卡的统称，包括82557, 82558, 82559, 82550,82551。以82557为例，其硬件模块图如下所示

可以看到，该型网卡主要由三部分组成：

• MAC, 即图中标有82557的部分，是核心部件
• PHY, 即物理层接口设备，与核心部件之间以 MII 连接
• EEPROM, 用来存储相关节点地址和 PCI 配置参数等信息

PCI接口

来到代码的最末，可以看到模块的初始化函数中只是简单的进行了PCI驱动信息的注册。
在pci_driver结构中，最重要的两个成员分别是id_table和probe。前者列出了设备支持的PCI标识信息，后者为当系统发现有匹配的PCI设备插入时所调用的函数。
id_table中包含以下成员:vendor, device, subvendor, subdevice, class, class_mask, driver_data。对于Intel的这款网卡来说，vendor为0x8086表示Intel，class为0x0200表示以太网设备。代码中定义了宏

#define INTEL_8255X_ETHERNET_DEVICE(device_id, ich) {\
	PCI_VENDOR_ID_INTEL, device_id, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, \
	PCI_CLASS_NETWORK_ETHERNET << 8, 0xFFFF00, ich }

来辅助id_table信息的填充。从代码可以看到，在这个表里注册的设备可真多呀¹。可不要忘了使用MODULE_DEVICE_TABLE()导出我们的设备列表。

在probe函数中，除了之前说过的对net_device结构的填充之外，还要进行PCI相关的初始化操作，关于这部分，可参考内核文档²。主要的API包括:

• pci_enable_device() / pci_disable_device()
• pci_request_regions() / pci_release_region()
• pci_set_dma_mask()
• pci_iomap() / pci_iounmap()

说到pci_iomap()，就不得不提及PCI配置空间。每个PCI设备都至少有256字节的地址空间,其中前64字节是标准化的，我们现在就来看一下这块网卡的配置空间的情况。

为什么说pci_iomap()跟这个配置空间有关呢。注意图中用红框框起来的部分，那就是所谓的基地址，共有6个，官方名称为PCI_BASE_ADDREESS_0到PCI_BASE_ADDREESS_5。而

extern void __iomem *pci_iomap(struct pci_dev *dev, int bar, unsigned long max);