ARM-Linux驱动--DM9000网卡驱动分析（三）

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硬件平台：FL2440（s3c2440）

内核版本：2.6.35

主机平台：Ubuntu11.04

内核版本：2.6.39

交叉编译器：arm-linuc-gcc4.3.2

原创作品，转载请标明出处http://blog.csdn.net/yming0221/article/details/6615027

本文接上文

ARM-Linux驱动 --DM9000网卡驱动分析（一）

ARM-Linux驱动 --DM9000网卡驱动分析（二）

下面开始看网卡设备的打开、关闭函数和操作函数

static const struct net_device_ops dm9000_netdev_ops = {
	.ndo_open		= dm9000_open,/* 打开设备函数 */
	.ndo_stop		= dm9000_stop,/* 关闭设备函数 */
	.ndo_start_xmit		= dm9000_start_xmit,/* 开始发送数据 */
	.ndo_tx_timeout		= dm9000_timeout,/* 发送超时 */
	.ndo_set_multicast_list	= dm9000_hash_table,/* 设定多播列表 */
	.ndo_do_ioctl		= dm9000_ioctl,/* io操作函数 */
	.ndo_change_mtu		= eth_change_mtu,/* 改变MTU */
	.ndo_validate_addr	= eth_validate_addr,
	.ndo_set_mac_address	= eth_mac_addr,
#ifdef CONFIG_NET_POLL_CONTROLLER
	.ndo_poll_controller	= dm9000_poll_controller,
#endif
};

1、DM9000的打开函数

由于在函数alloc_netdev_mq()中分配net_device和网卡的私有数据是一起分配的，详见函数的实现

struct net_device *alloc_netdev_mq(int sizeof_priv, const char *name,
		void (*setup)(struct net_device *), unsigned int queue_count)
{
...................
alloc_size = sizeof(struct net_device);
	if (sizeof_priv) {
		/* ensure 32-byte alignment of private area */
		alloc_size = ALIGN(alloc_size, NETDEV_ALIGN);
		alloc_size += sizeof_priv;
	}
	/* ensure 32-byte alignment of whole construct */
	alloc_size += NETDEV_ALIGN - 1;

	p = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
	if (!p) {
		printk(KERN_ERR "alloc_netdev: Unable to allocate device.\n");
		return NULL;
	}

	tx = kcalloc(queue_count, sizeof(struct netdev_queue), GFP_KERNEL);
	if (!tx) {
		printk(KERN_ERR "alloc_netdev: Unable to allocate "
		       "tx qdiscs.\n");
		goto free_p;
	}

#ifdef CONFIG_RPS
	rx = kcalloc(queue_count, sizeof(struct netdev_rx_queue), GFP_KERNEL);
	if (!rx) {
		printk(KERN_ERR "alloc_netdev: Unable to allocate "
		       "rx queues.\n");
		goto free_tx;
	}
..............
}

所以使用函数netdev_priv()函数返回的是网卡的私有数据的地址，函数的实现如下：

/**
 *      netdev_priv - access network device private data
 *      @dev: network device
 *
 * Get network device private data
 */
static inline void *netdev_priv(const struct net_device *dev)
{
        return (char *)dev + ALIGN(sizeof(struct net_device), NETDEV_ALIGN);
}

这样两者会同时生存和消失。

dm9000_open()函数

/*
 *  Open the interface.
 *  The interface is opened whenever "ifconfig" actives it.
 */
static int
dm9000_open(struct net_device *dev)
{
        board_info_t *db = netdev_priv(dev);/* 返回board_info_t的地址 */
        unsigned long irqflags = db->irq_res->flags & IRQF_TRIGGER_MASK;

        if (netif_msg_ifup(db))
                dev_dbg(db->dev, "enabling %s\n", dev->name);

        /* If there is no IRQ type specified, default to something that
         * may work, and tell the user that this is a problem */

        if (irqflags == IRQF_TRIGGER_NONE)
                dev_warn(db->dev, "WARNING: no IRQ resource flags set.\n");

        irqflags |= IRQF_SHARED;
        
        /* 注册中断 */
        if (request_irq(dev->irq, dm9000_interrupt, irqflags, dev->name, dev))
                return -EAGAIN;

        /* Initialize DM9000 board */
        dm9000_reset(db);/* 复位DM9000 */
        dm9000_init_dm9000(dev);/* 根据net_device的数据初始化DM9000 */

        /* Init driver variable */
        db->dbug_cnt = 0;

        mii_check_media(&db->mii, netif_msg_link(db), 1);/* 检测mii接口的状态 */
        netif_start_queue(dev);/* 用来告诉上层网络协定这个驱动程序还有空的缓冲区可用，请把下 一个封包送进来。*/
        
        /*在probe函数中初始化的等待队列 INIT_DELAYED_WORK(&db->phy_poll, dm9000_poll_work);   
        ＊初始化定时器，调用等待队列*/
        dm9000_schedule_poll(db);

        return 0;
}

2、网卡关闭函数

/*
 * Stop the interface.
 * The interface is stopped when it is brought.
 */
static int
dm9000_stop(struct net_device *ndev)
{
        board_info_t *db = netdev_priv(ndev);/* 同上，获取网卡的私有结构信息的地址 */

        if (netif_msg_ifdown(db))
                dev_dbg(db->dev, "shutting down %s\n", ndev->name);

        cancel_delayed_work_sync(&db->phy_poll);/* 终止phy_poll队列中被延迟的任务 */

        netif_stop_queue(ndev);/* 关闭发送队列 */
        netif_carrier_off(ndev);/*通知该内核设备载波丢失,大部分涉及实际的物理连接的网络技术提供有一个载波状态,载波存在说明硬件存在并准备好*/

        /* free interrupt */
        free_irq(ndev->irq, ndev);/* 释放中断 */

        dm9000_shutdown(ndev);/* 关闭DM9000网卡 */

        return 0;
}

下面是调用的dm9000_shutdown(ndev)函数，该函数的功能是复位phy，配置寄存器GPR位0为1，关闭dm9000电源，配置寄存器IMR位7为1，disable中断，配置寄存器RCR，disable接收

函数如下:

static void
dm9000_shutdown(struct net_device *dev)
{
        board_info_t *db = netdev_priv(dev);/* 获取网卡私有信息的地址 */

        /* RESET device */
        dm9000_phy_write(dev, 0, MII_BMCR, BMCR_RESET); /* PHY RESET ,复位PHY*/
        iow(db, DM9000_GPR, 0x01);      /* Power-Down PHY ，关闭PHY*/
        iow(db, DM9000_IMR, IMR_PAR);   /* Disable all interrupt ，关闭所有的中断*/
        iow(db, DM9000_RCR, 0x00);      /* Disable RX ,不再接受数据*/
}

3、接下来了解一下数据的发送函数dm9000_start_xmit

上图可以看出DM9000的SRAM中地址0x0000到0x0BFF是TXBuffer，从0x0C00到0x3FFF是RXBuffer，包的有效数据必须提前放到TXBuffer缓冲区，使用端口命令来选择MWCMD寄存器。最后设置TXCR寄存器的bit[0]TXREQ来自动发送包。
发送包的步骤如下:

（1）检查存储器宽度，通过读取ISR的bit[7:6]来确定位数
（2）写数据到TXSRAM
（3）写传输长度到TXPLL和TXPLH寄存器
（4）设置TXCR的bit[0]TXREQ来发送包

/*
 *  Hardware start transmission.
 *  Send a packet to media from the upper layer.
 */
static int
dm9000_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
{
        unsigned long flags;
        board_info_t *db = netdev_priv(dev);/* 获取网卡虽有信息的存储结构信息的地址 */

        dm9000_dbg(db, 3, "%s:\n", __func__);

        if (db->tx_pkt_cnt > 1)
                return NETDEV_TX_BUSY;

        spin_lock_irqsave(&db->lock, flags);/* 获得自旋锁 */

        /* Move data to DM9000 TX RAM */
        /*MWCMD 即 Memory data write command with address increment Register(F8H)
        * 根据 IO 操作模式(8-bit or 16-bit)来增加写指针 1 或 2
        */
        writeb(DM9000_MWCMD, db->io_addr);

        (db->outblk)(db->io_data, skb->data, skb->len);/* 将数据从sk_buff中copy到网卡的TX SRAM中 */
        
        dev->stats.tx_bytes += skb->len;/* 统计发送的字节数 */
        
        db->tx_pkt_cnt++;/* 待发送计数 */
        /* TX control: First packet immediately send, second packet queue */
        if (db->tx_pkt_cnt == 1) {
                dm9000_send_packet(dev, skb->ip_summed, skb->len);/* 如果计数为1，直接发送 */
        } else {/* 如果是第2个，则 */
                /* Second packet */
                db->queue_pkt_len = skb->len;
                db->queue_ip_summed = skb->ip_summed;
                netif_stop_queue(dev);/* 告诉上层停止发送 */
        }
        spin_unlock_irqrestore(&db->lock, flags);/* 解锁 */
        /* free this SKB ，释放SKB*/
        dev_kfree_skb(skb);

        return NETDEV_TX_OK;
}

上面函数调用下面的函数dm9000_send_packet来发送数据

static void dm9000_send_packet(struct net_device *dev,
                               int ip_summed,
                               u16 pkt_len)
{
        board_info_t *dm = to_dm9000_board(dev);

        /* The DM9000 is not smart enough to leave fragmented packets alone. */
        if (dm->ip_summed != ip_summed) {
                if (ip_summed == CHECKSUM_NONE)
                        iow(dm, DM9000_TCCR, 0);
                else
                        iow(dm, DM9000_TCCR, TCCR_IP | TCCR_UDP | TCCR_TCP);
                dm->ip_summed = ip_summed;
        }

        /* Set TX length to DM9000 */
        /* 设置TX数据的长度到寄存器TXPLL和TXPLH */
        iow(dm, DM9000_TXPLL, pkt_len);
        iow(dm, DM9000_TXPLH, pkt_len >> 8);

        /* Issue TX polling command */
        /* 设置发送控制寄存器的发送请求位 */
        iow(dm, DM9000_TCR, TCR_TXREQ); /* Cleared after TX complete */
}

5、下面看一下当一个数据包发送完成后的中断处理函数dm9000_tx_done

/*
 * DM9000 interrupt handler
 * receive the packet to upper layer, free the transmitted packet
 */

static void dm9000_tx_done(struct net_device *dev, board_info_t *db)
{
        int tx_status = ior(db, DM9000_NSR);    /* Got TX status */

        if (tx_status & (NSR_TX2END | NSR_TX1END)) {/* 第一个或第二个数据包发送完毕 */
                /* One packet sent complete */
                db->tx_pkt_cnt--;/* 待发送的数据包个数减1 */
                dev->stats.tx_packets++;/* 发送的数据包加1 */

                if (netif_msg_tx_done(db))
                        dev_dbg(db->dev, "tx done, NSR %02x\n", tx_status);

                /* Queue packet check & send */
                if (db->tx_pkt_cnt > 0)/* 如果还有数据包 */
                        dm9000_send_packet(dev, db->queue_ip_summed,
                                           db->queue_pkt_len);
                netif_wake_queue(dev);/* 告诉内核，将数据包放入发生那个队列 */
        }
}

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