Linux下DM9000网卡驱动实验〈三〉

newcch

1.1.1          步骤四：分析DM9000的网卡驱动程序
驱动程序共包含三个文件dm9000x.c ，dm9000.c 和dm9000.h，都存放在drivers/net/目录下，其中dm9000x.c 主要包括以下函数：

底层硬件操作函数：这些函数与硬件相关，与驱动程序编写相关不大。  
void            outb(unsigned char value, unsigned long addr)
void            outw(unsigned short value, unsigned long addr)
unsigned char     inb(unsigned long addr)
unsigned short    inw(unsigned long addr)

u8 ior(board_info_t *db, int reg)   // Read a byte from I/O port
void iow(board_info_t *db, int reg, u8 value) //   Write a byte to I/O port


驱动程序的函数接口，
int init_module(void) ； //加载设备驱动程序
void cleanup_module(void) //卸载设备驱动程序

static void dmfe_init_dm9000(struct DEVICE *dev) /* Initilize DM910X board */
dmfe_probe(struct DEVICE *dev)； //初始化net_device 结构体
static int dmfe_open(struct DEVICE *dev)
static int dmfe_stop(struct DEVICE *dev)
static int dmfe_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct DEVICE *dev) //发送一个数据包
static void dmfe_packet_receive(struct DEVICE *dev, board_info_t *db) //接收数据包，被中断调用


其中int init_module(void)函数调用了dmfe_probe(struct DEVICE *dev)来初始化net_device结构体
if(strcmp(dev->name,"eth0")==0)
         if(strcmp(dev->name,"eth1")==0)
         if(strcmp(dev->name,"eth3")==0)
                  
         outb(DM9000_VID_L, iobase);
         id_val = inb(iobase + 4);
         outb(DM9000_VID_H, iobase);
         id_val |= inb(iobase + 4)
         outb(DM9000_PID_L, iobase);
         id_val |= inb(iobase + 4)
         outb(DM9000_PID_H, iobase);
         id_val |= inb(iobase + 4)

         if (id_val == DM9000_ID) {
             printk("HHTech DM9000 %s I/O: %x,VID: %x,MAC: ", dev->name,iobase, id_val);
             dm9000_count++;
             /* Init network device */
             dev = init_etherdev(dev, 0);

         /* Allocated board information structure */
       irqline = 3;
         db = (void *)(kmalloc(sizeof(*db), GFP_KERNEL|GFP_DMA));
         memset(db, 0, sizeof(*db));
         dev->priv = db;   /* link device and board info */
         db->next_dev = dmfe_root_dev;
         dmfe_root_dev = dev;
         db->ioaddr = iobase;
         db->io_data = iobase + 4;

         /* driver system function */
         dev->base_addr = iobase;
         //dev->irq = 68; //INT4 166;//irqline;
         dev->open = &dmfe_open;
         dev->hard_start_xmit = &dmfe_start_xmit;
         dev->stop = &dmfe_stop;
         dev->get_stats = &dmfe_get_stats;
         dev->set_multicast_list = &dm9000_hash_table;
         dev->do_ioctl = &dmfe_do_ioctl;


在dmfe_open(struct DEVICE *dev)中，申请了中断处理程序，然后调用了
dmfe_init_dm9000(dev);初始化DM9000芯片。
static int dmfe_open(struct DEVICE *dev)
{      
if(request_irq(dev->irq, &dmfe_interrupt,SA_INTERRUPT/*SA_SHIRQ*/,
"DM9000 device",dev))
                   return -EAGAIN;
/* Initilize DM910X board */
       dmfe_init_dm9000(dev);

netif_wake_queue(dev);         //add by simon 2001.9.4 for kernel 2.4
MOD_INC_USE_COUNT;
}

Stop()方法停止网络驱动程序：
static int dmfe_stop(struct DEVICE *dev)
{
netif_stop_queue(dev);  //add by simon 2001.9.4 for kernel 2.4

         /* free interrupt */
         free_irq(dev->irq, dev);

         /* RESET devie */
         phy_write(db, 0x00, 0x8000);        /* PHY RESET */
         iow(db, 0x1f, 0x01);     /* Power-Down PHY */
         iow(db, 0xff, 0x80);      /* Disable all interrupt */
         iow(db, 0x05, 0x00);    /* Disable RX */

         MOD_DEC_USE_COUNT;
return 0;
}
发送数据接口，对照前面的简单的驱动框架。
static int dmfe_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct DEVICE *dev)
{
netif_stop_queue(dev); //add by simon 2001.9.4 for kernel 2.4

         /* Disable all interrupt */
         iow(db, 0xff, 0x80);

         /* Move data to DM9000 TX RAM */
         data_ptr = (char *)skb->data;
         outb(0xf8, db->ioaddr);
         tmplen = (skb->len + 1) / 2;
         /* Word mode*/
         for (i = 0; i
                      outw(((u16 *)data_ptr), db->io_data);
         
         /* TX control: First packet immediately send, second packet queue */
         if (db->tx_pkt_cnt == 0) {
                   /* First Packet */
                   db->tx_pkt_cnt++;

                   /* Set TX length to DM9000 */
                   iow(db, 0xfc, skb->len & 0xff);
                   iow(db, 0xfd, (skb->len >> 8) & 0xff);

                   /* Issue TX polling command */
                   iow(db, 0x2, 0x1);        /* Cleared after TX complete */

                   dev->trans_start = jiffies;      /* saved the time stamp */
         } else {
                   /* Second packet */
                   db->tx_pkt_cnt++;
                   db->queue_pkt_len = skb->len;
         }

         /* free this SKB */
         dev_kfree_skb(skb);

       /* Re-enable resource check */
         if (db->tx_pkt_cnt == 1)
         netif_wake_queue(dev);   //add by simon 2001.9.4 for kernel 2.4
                  
         /* Re-enable interrupt mask */
         iow(db, 0xff, 0x83);

         return 0;
}

中断处理程序，用来接收数据
static void dmfe_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{      
         db = (board_info_t *)dev->priv;
         spin_lock(&db->lock); // add by simon 2001.9.4 for kernel 2.4

         /* Save previous register address */
         reg_save = inb(db->ioaddr);

         /* Disable all interrupt */
         iow(db, 0xff, 0x80);

         /* Got DM9000 interrupt status */
         int_status = ior(db, 0xfe);               /* Got ISR */
         iow(db, 0xfe, int_status);                /* Clear ISR status */
         //printk("I%x ", int_status);

         /* Received the coming packet */
         if (int_status & 1)
                   dmfe_packet_receive(dev, db);
                  
         /* Trnasmit Interrupt check */
         if (int_status & 2) {
                   tx_status = ior(db, 0x01);      /* Got TX status */
                   if (tx_status & 0xc) {
                            /* One packet sent complete */
                            db->tx_pkt_cnt--;
                            dev->trans_start = 0;
                            db->stats.tx_packets++;

                            /* Queue packet check & send */
                            if (db->tx_pkt_cnt > 0) {
                                     iow(db, 0xfc, db->queue_pkt_len & 0xff);
                                     iow(db, 0xfd, (db->queue_pkt_len >> 8) & 0xff);
                                     iow(db, 0x2, 0x1);
                                     dev->trans_start = jiffies;
                            }

                            //dev->tbusy = 0;         /* Active upper layer, send again */
                            //mark above by simon 2001.9.4 for kernel 2.4
                            netif_wake_queue(dev);
                            //mark_bh(NET_BH); //mark by simon 2001.9.4
                   }
         }

         /* Re-enable interrupt mask */
         iow(db, 0xff, 0x83);

         /* Restore previous register address */
         outb(reg_save, db->ioaddr);

1.1.2          步骤五：调试运行DM9000网卡驱动程序
在内核的DM9000驱动代码中，直接增加调试和打印信息，然后重新编译内核，下载到开发板上，察看调试信息。内核中的打印输出语句用printk()。
把内核中的DM9000的网络驱动程序/drivers/net/dm9000x.c中的注释掉的printk语句打开。详细见dm9000x.c文件。

第一步，打印网络的配置信息，与ifconfig显示的信息比较。
1, 在/kernel/drivers/net/dm9000x.c中，注释掉的printk有效。主要是在dmfe_probe(struct DEVICE *dev)函数中的打印信息.
2, 然后再/kernel目录下编译内核，make zImage
3, 通过TFTP下载刚编译的内核镜像zImage到开发板中
tftp 30008000 zImage
tftp 30800000 ramdisk.image.gz
go 30008000

4，观察系统启动时有网络驱动程序打印出来的信息。进入系统后用ifconfig察看网络信息。

第二步：观察中断调用，数据接收的情况
1, 在/kernel/drivers/net/dm9000x.c中，使宏定义有效
//#undef DM9000_DEBUG   
#define DM9000_DEBUG
主要是在
static void dmfe_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
static void dmfe_packet_receive(struct DEVICE *dev, board_info_t *db)
中的打印信息, 注释掉的printk有效.
2, 然后再/kernel目录下编译内核，make zImage
3, 通过TFTP下载刚编译的内核镜像zImage到开发板中
tftp 30008000 zImage
tftp 30800000 ramdisk.image.gz
go 30008000
4，观察系统启动时有网络驱动程序打印出来的信息。进入系统后挂载NFS系统（如果还没有挂载NFS），可以看到打印出网络中断和数据接收的信息。

第二步：用户层调用网络socket接口。
1，  因为操作系统封装了网络设备驱动程序，用户层只能通过socket接口使用网络。 HHARM2410-STUDY\modules.TestApp\ethernet-performance-test提供了测试网络流量的测试程序，使用了socket接口。
2，  分别编译HHARM2410-STUDY\modules.TestApp\ethernet-performance-test\run-on-board和HHARM2410-STUDY\modules.TestApp\ethernet-performance-test\run-on-LINUX-PC
3，开发板用网线（对接线）同PC机相连；
PC机上编译好eth-perf-pc/中的程序，生成server可执行程序，运行
./server
在minicom下执行客户端程序（开发板上）
./client 192.168.2.111 –t 1 –p 1
其中192.168.2.111为PC机的IP,-t表示time，-p表示package。
4，如果这时候没有注释掉网络驱动程序dm9000的中断和接收数据的打印信息，屏幕会频繁的提示产生中断和接收到数据。
还可以用
[localhost]# cat /prop/interrupts
察看中断使用情况，可以看到网络驱动程序使用中断号，和使用次数。


本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u2/82249/showart_1929243.html