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Linux网络驱动程序编写(一)

2005-5-30 14:31| 投稿: Linux

摘要: 工作需要写了我们公司一块网卡的Linux驱动程序。经历一个从无到有的过程,深感技术交流的重要。Linux作为挑战微软垄断的强有力武器,日益受到大家的喜爱。真希望她能在中国迅速成长。把程序文档贴出来,希...
工作需要写了我们公司一块网卡的Linux驱动程序。经历一个从无到有的过程,深感技术交流的重要。Linux作为挑战微软垄断的强有力武器,日益受到大家的喜爱。真希望她能在中国迅速成长。把程序文档贴出来,希望和大家探讨Linux技术和应用,促进Linux在中国的普及。 本文可随意转载,但请不要在盈利性出版物上刊登。 一.Linux系统设备驱动程序概述 1.1 Linux设备驱动程序分类 Linux设备驱动程序在Linux的内核源代码中占有很大的比例,源代码的长度日益增加,主要是驱动程序的增加。在Linux内核的不断升级过程中,驱动程序的结构还是相对稳定。在2.0.xx到2.2.xx的变动里,驱动程序的编写做了一些改变,但是从2.0.xx的驱动到2.2.xx的移植只需做少量的工作。 Linux系统的设备分为字符设备(char device),块设备(block device)和网络设备(network device)三种。字符设备是指存取时没有缓存的设备。块设备的读写都有缓存来支持,并且块设备必须能够随机存取(random access),字符设备则没有这个要求。典型的字符设备包括鼠标,键盘,串行口等。块设备主要包括硬盘软盘设备,CD-ROM等。一个文件系统要安装进入操作系统必须在块设备上。 网络设备在Linux里做专门的处理。Linux的网络系统主要是基于BSD unix的socket机制。在系统和驱动程序之间定义有专门的数据结构(sk_buff)进行数据的传递。系统里支持对发送数据和接收数据的缓存,提供流量控制机制,提供对多协议的支持。 1.2 编写驱动程序的一些基本概念 无论是什么操作系统的驱动程序,都有一些通用的概念。操作系统提供给驱动程序的支持也大致相同。下面简单介绍一下网络设备驱动程序的一些基本要求。 1.2.1 发送和接收 这是一个网络设备最基本的功能。一块网卡所做的无非就是收发工作。所以驱动程序里要告诉系统你的发送函数在哪里,系统在有数据要发送时就会调用你的发送程序。还有驱动程序由于是直接操纵硬件的,所以网络硬件有数据收到最先能得到这个数据的也就是驱动程序,它负责把这些原始数据进行必要的处理然后送给系统。这里,操作系统必须要提供两个机制,一个是找到驱动程序的发送函数,一个是驱动程序把收到的数据送给系统。是驱动程序把收到的数据送给系统。 1.2.2 中断 中断在现代计算机结构中有重要的地位。操作系统必须提供驱动程序响应中断的能力。一般是把一个中断处理程序注册到系统中去。操作系统在硬件中断发生后调用驱动程序的处理程序。Linux支持中断的共享,即多个设备共享一个中断。 1.2.3 时钟 在实现驱动程序时,很多地方会用到时钟。如某些协议里的超时处理,没有中断机制的硬件的轮询等。操作系统应为驱动程序提供定时机制。一般是在预定的时间过了以后回调注册的时钟函数。在网络驱动程序中,如果硬件没有中断功能,定时器可以提供轮询(poll)方式对硬件进行存取。或者是实现某些协议时需要的超时重传等。

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