本文档深入解析了Linux网络设备驱动程序的结构和关键元素，包括网络设备的宏定义，如ETH_ALEN、ETH_DATA_LEN和ETH_HLEN，以及`struct net_device`结构体的详细成员，如设备名称、内存地址、中断号、状态标志和操作函数等。此外，还介绍了设备的初始化、打开、关闭、发送数据包的流程，以及中断响应处理函数`nic_8019_rx`的工作原理。
//////////////// I.与网络设备相关的宏: /////////////////////////////////
/*下列宏定义于<linux/if_ether.h>中
ETH_ALEN 网络设备的硬件地址(即MAC地址)长度，单位为一个八位字节，该值通常为6。
ETH_DATA_LEN 每次传输的最大数据量(不包括14位设备报头)。该值通常为1500。
ETH_HLEN 设备报头长度。该值通常为14。(包括目的地址(DA长度6)、源地址(SA长度6)、类型字段(TYPE长度2))
ETH_ZLEN 整个数据包的最小长度。该值通常为60。
*/
/*MAX_ADDR_LEN 该宏定义于<linux/netdevice.h>中，指的是网络设备地址(即MAC地址)的最大长度，该值通常为32。*/
/////////////// II.与网络设备相关的结构体: //////////////////////////////////
/********************************* struct net_device *************************************************/
/*为了屏蔽网络环境中物理网络设备的多样性,Linux对所有的物理网络设备进行抽象并定义了一个统一的概念，
称之为接口（Interface）。每个接口在内部都表现为一个这样的结构体。以下为该结构体的定义：*/
struct net_device
{
/* 以下为该结构体的可见成员，用户可从Space.c等文件中查看到它们*/
char name[IFNAMSIZ]; /* 网络设备的名称*/
unsigned long mem_end; /* 设备发送和接收数据时需要占用内存空间，该值为内存区域的结束地址*/
unsigned long mem_start; /* 共享内存区域的起始地址*/
unsigned long base_addr; /* 设备I/O操作的基地址，由驱动程序设置，该成员可通过ifconfig来查看或更新*/
unsigned int irq; /* 设备的中断号，该成员可通过ifconfig来查看或更新*/
/*
* 下列成员只用于部分设备，它们不会出现在Space.c文件中
*/
unsigned char if_port; /* 端口传输特性，用于多端口设备，可选值如下：
enum {
IF_PORT_UNKNOWN = 0, //未知方式
IF_PORT_10BASE2, //10兆同轴方式
IF_PORT_10BASET, //10兆双绞方式
IF_PORT_AUI,
IF_PORT_100BASET,
IF_PORT_100BASETX,
IF_PORT_100BASEFX
};*/
unsigned char dma; /* 设备的DMA通道，通常只在与外部总线通讯时才有意义，通过ifconfig可查看该成员*/
unsigned long state; /* 设备的当前状态*/
struct net_device *next; /* 指向全局设备链表中下一个设备的指针*/
int (*init)(struct net_device *dev); /* 设备的初始化函数，仅需调用一次 */
/* 至此，在Space.c文件中可见的成员介绍完毕 */
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
struct net_device *next_sched;
/* 设备索引，唯一的设备标识 */
int ifindex;
int iflink;
struct net_device_stats* (*get_stats)(struct net_device *dev);
struct iw_statistics* (*get_wireless_stats)(struct net_device *dev);
/*用于处理无线传输的函数，ioctl的替代品，详情查看 <net/iw_handler.h>*/
struct iw_handler_def * wireless_handlers;
struct ethtool_ops *ethtool_ops;
/* 至此，该结构体的可见成员已介绍完毕，以下的所有成员都属于系统底层，
* 而且可能会有不定期变动。*/
/* 在未来处理网络设备掉电的代码中也许会用到以下成员：*/
unsigned long trans_start; /* 进行最后一次发送操作的时间(以jiffies表示)*/
unsigned long last_rx; /* 进行最后一次接收操作的时间*/
unsigned short flags; /* 设备标记。可用标记查看<linux/if.h>*/
unsigned short gflags; /* 全局标记(?)*/
unsigned short priv_flags; /* 类似于flags，但用户空间不可见 */
unsigned short unused_alignment_fixer; /* Because we need priv_flags,
* and we want to be 32-bit aligned.
*/
unsigned mtu; /* 每次传输的最大数据量(即ETH_DATA_LEN),缺省值为1500字节，该成员可通过ifconfig更改*/
unsigned short type; /* 设备类型。(ARP)地址解析协议根据该成员来判断接口支持何种硬件地址。对于以太网设备
来说，合适的值为ARPHRD_ETHER。在<linux/if_arp.h>中有所有设备类型。该成员通过ether_setup设置*/
unsigned short hard_header_len;/* 设备报头长度。即位于发送数据包中IP报头之前的数据长度(即ETH_HLEN),
以太网设备的该值为14。*/
void *priv; /* 相当于filp->private_data。通过alloc_netdev设置，通过netdev_priv访问*/
struct net_device *master; /* 该指针指向当前设备组中该设备所属的主设备*/
/* 设备地址相关信息 */
unsigned char broadcast[MAX_ADDR_LEN]; /* 广播地址。由ether_setup 进行分配*/
unsigned char dev_addr[MAX_ADDR_LEN]; /* 设备地址(MAC地址)，通过读取设备信息获得*/
unsigned char addr_len; /* 设备地址长度(MAC地址)，通常为6*/
struct dev_mc_list *mc_list; /* 用于多点传送的MAC地址列表 */
int mc_count; /* 多点传送时MAC地址列表中的元素个数 */
int promiscuity;
int allmulti;
int watchdog_timeo; /* 该成员是一个以jiffies为单位的时间数。表示的是网络层判定传输超时的最小时间标准*/
struct timer_list watchdog_timer; /* 用来为超时计数的定时器(?)*/
/* Protocol specific pointers */
void *atalk_ptr; /* AppleTalk link */
void *ip_ptr; /* IPv4 specific data */
void *dn_ptr; /* DECnet specific data */
void *ip6_ptr; /* IPv6 specific data */
void *ec_ptr; /* Econet specific data */
void *ax25_ptr; /* AX.25 specific data */
struct list_head poll_list; /* Link to poll list */
int quota;
int weight;
struct Qdisc *qdisc;
struct Qdisc *qdisc_sleeping;
struct Qdisc *qdisc_ingress;
struct list_head qdisc_list;
unsigned long tx_queue_len; /* Max frames per queue allowed */
/* ingress path synchronizer */
spinlock_t ingress_lock;
/* hard_start_xmit synchronizer */
spinlock_t xmit_lock; /* 该锁用来防止同一时间内对hard_start_xmit函数进行多次调用*/
/* cpu id of processor entered to hard_start_xmit or -1,
if nobody entered there.
*/
int xmit_lock_owner; /* 该成员指的是获得了xmit_lock的CPU的ID号。-1表示没有当前CPU获得xmit_lock*/
/* device queue lock */
spinlock_t queue_lock;
/* Number of references to this device */
atomic_t refcnt;
/* delayed register/unregister */
struct list_head todo_list;
/* device name hash chain */
struct hlist_node name_hlist;
/* device index hash chain */
struct hlist_node index_hlist;
/* register/unregister state machine */
enum { NETREG_UNINITIALIZED=0,
NETREG_REGISTERING, /* called register_netdevice */
NETREG_REGISTERED, /* completed register todo */
NETREG_UNREGISTERING, /* called unregister_netdevice */
NETREG_UNREGISTERED, /* completed unregister todo */
NETREG_RELEASED, /* called free_netdev */
} reg_state;
/* 网络设备的特性 */
int features;
#define NETIF_F_SG 1 /* 分散/整合的I/O操作。标志设备可以将分散的数据包整合后再发送 */
#define NETIF_F_IP_CSUM 2 /* 只对TCP/UDP包进行校验 */
#define NETIF_F_NO
/*下列宏定义于<linux/if_ether.h>中
ETH_ALEN 网络设备的硬件地址(即MAC地址)长度，单位为一个八位字节，该值通常为6。
ETH_DATA_LEN 每次传输的最大数据量(不包括14位设备报头)。该值通常为1500。
ETH_HLEN 设备报头长度。该值通常为14。(包括目的地址(DA长度6)、源地址(SA长度6)、类型字段(TYPE长度2))
ETH_ZLEN 整个数据包的最小长度。该值通常为60。
*/
/*MAX_ADDR_LEN 该宏定义于<linux/netdevice.h>中，指的是网络设备地址(即MAC地址)的最大长度，该值通常为32。*/
/////////////// II.与网络设备相关的结构体: //////////////////////////////////
/********************************* struct net_device *************************************************/
/*为了屏蔽网络环境中物理网络设备的多样性,Linux对所有的物理网络设备进行抽象并定义了一个统一的概念，
称之为接口（Interface）。每个接口在内部都表现为一个这样的结构体。以下为该结构体的定义：*/
struct net_device
{
/* 以下为该结构体的可见成员，用户可从Space.c等文件中查看到它们*/
char name[IFNAMSIZ]; /* 网络设备的名称*/
unsigned long mem_end; /* 设备发送和接收数据时需要占用内存空间，该值为内存区域的结束地址*/
unsigned long mem_start; /* 共享内存区域的起始地址*/
unsigned long base_addr; /* 设备I/O操作的基地址，由驱动程序设置，该成员可通过ifconfig来查看或更新*/
unsigned int irq; /* 设备的中断号，该成员可通过ifconfig来查看或更新*/
/*
* 下列成员只用于部分设备，它们不会出现在Space.c文件中
*/
unsigned char if_port; /* 端口传输特性，用于多端口设备，可选值如下：
enum {
IF_PORT_UNKNOWN = 0, //未知方式
IF_PORT_10BASE2, //10兆同轴方式
IF_PORT_10BASET, //10兆双绞方式
IF_PORT_AUI,
IF_PORT_100BASET,
IF_PORT_100BASETX,
IF_PORT_100BASEFX
};*/
unsigned char dma; /* 设备的DMA通道，通常只在与外部总线通讯时才有意义，通过ifconfig可查看该成员*/
unsigned long state; /* 设备的当前状态*/
struct net_device *next; /* 指向全局设备链表中下一个设备的指针*/
int (*init)(struct net_device *dev); /* 设备的初始化函数，仅需调用一次 */
/* 至此，在Space.c文件中可见的成员介绍完毕 */
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
struct net_device *next_sched;
/* 设备索引，唯一的设备标识 */
int ifindex;
int iflink;
struct net_device_stats* (*get_stats)(struct net_device *dev);
struct iw_statistics* (*get_wireless_stats)(struct net_device *dev);
/*用于处理无线传输的函数，ioctl的替代品，详情查看 <net/iw_handler.h>*/
struct iw_handler_def * wireless_handlers;
struct ethtool_ops *ethtool_ops;
/* 至此，该结构体的可见成员已介绍完毕，以下的所有成员都属于系统底层，
* 而且可能会有不定期变动。*/
/* 在未来处理网络设备掉电的代码中也许会用到以下成员：*/
unsigned long trans_start; /* 进行最后一次发送操作的时间(以jiffies表示)*/
unsigned long last_rx; /* 进行最后一次接收操作的时间*/
unsigned short flags; /* 设备标记。可用标记查看<linux/if.h>*/
unsigned short gflags; /* 全局标记(?)*/
unsigned short priv_flags; /* 类似于flags，但用户空间不可见 */
unsigned short unused_alignment_fixer; /* Because we need priv_flags,
* and we want to be 32-bit aligned.
*/
unsigned mtu; /* 每次传输的最大数据量(即ETH_DATA_LEN),缺省值为1500字节，该成员可通过ifconfig更改*/
unsigned short type; /* 设备类型。(ARP)地址解析协议根据该成员来判断接口支持何种硬件地址。对于以太网设备
来说，合适的值为ARPHRD_ETHER。在<linux/if_arp.h>中有所有设备类型。该成员通过ether_setup设置*/
unsigned short hard_header_len;/* 设备报头长度。即位于发送数据包中IP报头之前的数据长度(即ETH_HLEN),
以太网设备的该值为14。*/
void *priv; /* 相当于filp->private_data。通过alloc_netdev设置，通过netdev_priv访问*/
struct net_device *master; /* 该指针指向当前设备组中该设备所属的主设备*/
/* 设备地址相关信息 */
unsigned char broadcast[MAX_ADDR_LEN]; /* 广播地址。由ether_setup 进行分配*/
unsigned char dev_addr[MAX_ADDR_LEN]; /* 设备地址(MAC地址)，通过读取设备信息获得*/
unsigned char addr_len; /* 设备地址长度(MAC地址)，通常为6*/
struct dev_mc_list *mc_list; /* 用于多点传送的MAC地址列表 */
int mc_count; /* 多点传送时MAC地址列表中的元素个数 */
int promiscuity;
int allmulti;
int watchdog_timeo; /* 该成员是一个以jiffies为单位的时间数。表示的是网络层判定传输超时的最小时间标准*/
struct timer_list watchdog_timer; /* 用来为超时计数的定时器(?)*/
/* Protocol specific pointers */
void *atalk_ptr; /* AppleTalk link */
void *ip_ptr; /* IPv4 specific data */
void *dn_ptr; /* DECnet specific data */
void *ip6_ptr; /* IPv6 specific data */
void *ec_ptr; /* Econet specific data */
void *ax25_ptr; /* AX.25 specific data */
struct list_head poll_list; /* Link to poll list */
int quota;
int weight;
struct Qdisc *qdisc;
struct Qdisc *qdisc_sleeping;
struct Qdisc *qdisc_ingress;
struct list_head qdisc_list;
unsigned long tx_queue_len; /* Max frames per queue allowed */
/* ingress path synchronizer */
spinlock_t ingress_lock;
/* hard_start_xmit synchronizer */
spinlock_t xmit_lock; /* 该锁用来防止同一时间内对hard_start_xmit函数进行多次调用*/
/* cpu id of processor entered to hard_start_xmit or -1,
if nobody entered there.
*/
int xmit_lock_owner; /* 该成员指的是获得了xmit_lock的CPU的ID号。-1表示没有当前CPU获得xmit_lock*/
/* device queue lock */
spinlock_t queue_lock;
/* Number of references to this device */
atomic_t refcnt;
/* delayed register/unregister */
struct list_head todo_list;
/* device name hash chain */
struct hlist_node name_hlist;
/* device index hash chain */
struct hlist_node index_hlist;
/* register/unregister state machine */
enum { NETREG_UNINITIALIZED=0,
NETREG_REGISTERING, /* called register_netdevice */
NETREG_REGISTERED, /* completed register todo */
NETREG_UNREGISTERING, /* called unregister_netdevice */
NETREG_UNREGISTERED, /* completed unregister todo */
NETREG_RELEASED, /* called free_netdev */
} reg_state;
/* 网络设备的特性 */
int features;
#define NETIF_F_SG 1 /* 分散/整合的I/O操作。标志设备可以将分散的数据包整合后再发送 */
#define NETIF_F_IP_CSUM 2 /* 只对TCP/UDP包进行校验 */
#define NETIF_F_NO
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