Linux网络设备驱动
设计Linux系统网络设备驱动程序
１ ｎ ｕ ｘ ／ ｉ ｉｎ ｃ １Ｕ ｄ ｅ ／ １ ｎ ｕ ｘ ／ ｉ
ｎｅｔ ｖｉ ｅ． 。 ｄｅ ｃ ｈ
■
网络物 理 设备 媒介
２ 初 始 化
网 络 设 备 的 初 始 化 主 要 是 由
设 备 媒 介 层
图 １ ｉｕ Ｌ ｎ ｘ网络驱 动程 序体 系结 构 图
开藏豸 统世界奠 ； ≯
维普资讯
开 放 系统 世界
一 ［ ｉ ｕ ］ Ｌｎ ｘ 技 术 开 发 一
・
序 会 很 轻 松 ， 并 且 能 够 形 成 固 定 的 模
备 接 口 ｆ ｒ （ｈｉ＿ ｖ ＝ ０： ｔ ｓ ｄｅ ＜ ｏ ｔ ｓ ｄｅ ｈｉ ＿ ｖ
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计 Ｌｉ ｎｕｘ 防 火 墙 和 网 络 入 侵 检 测 系 统 时， 可 以在 网络 驱 动程 序 的基 础上 拦 截 网 络 数 据 包 ，继 而 对 其 进 行 分 析 。由 于 Ｌｉ ｎｕｘ是 开 放 源 代 码 的 ，所 以 给 我 们 提 供 了一个分析 和改造 网络驱ｒ ｃ ｅ ｉ ｅ ｔｕ ｔｄ ｖｃ
网络 设 备接 口层
ｎｅ ＿ｄｅ ｃ ｔ ｖｉｅ）
的 详 细 内容 ， 请 参 看 ／
数 据包 发 送 ｈ ｒ ｔｒ ｍｉ ａ ｄ ｓａ ｔｘ ｔ Ｏ
中 断处 理 （ 据 包 数 接收）
Linux网络驱动开发步骤
设备驱动功能层的函数模板
void xxx_init(struct net_device *dev)
{ /*设备的私有信息结构体*/ struct xxx_priv *priv;
/* 检查设备是否存在和设备所使用的硬件资源 */ xxx_hw_init();
/* 初始化以太网设备的公用成员 */ ether_setup(dev);
//设备所使用的共享内存的起始地址 //设备所使用的共享内存的结束地址 //网络设备I/O 基地址 //设备使用的中断号 //多端口设备使用哪一个端口，该字段仅针对多端口设备 //指定分配给设备的DMA通道
（3）接口信息。 unsigned short hard_header_len; //网络设备的硬件头长度，以太网设备为ETH_HLEN-14
} }
/* 其他类型的中断 */
static void xxx_rx(struct xxx_device *dev)
{ ... length = get_rev_len (...); /* 分配新的套接字缓冲区 */ skb = dev_alloc_skb(length + 2); skb_reserve(skb, 2); /* 对齐 */ skb->dev = dev;
linux上网etho解决网卡驱动的问题
linux上网etho解决网卡驱动的问题注意：本文是在linux系统完全安装的条件下进行的。
有的朋友安装linux是定制安装，因此可能会出现某些必要的软件包没有的情况。
这就需要自己解决了。
不难的呵呵一查看网卡是否安装1 ifconfig -a 如果没有ethX 就很可能是网卡没有安装，至少可以断定网卡没有自动加载。
如果这时输入ifconfig eth0 xxx.xxx.xx.xx 系统会提示没有eth0 该设备。
2 可以用 dmesg | grep ethx 来查看系统能不能检查到该模块。
如果能会返回ATL2: eth0 NIC Link is up <100M full duplex>否则没反应3 用lsmod 查看开机时是否有加载如果有的，会有atl2 或eg3之类的4，查看网卡驱动安装的目录#uname -r 查看内核版本#cd lib/modules/'uname -r'/kernel/drives/net 网卡驱动安装在该目录下#ls显示相关的驱动，如果没有就要手动安装了二，安装驱动1 查看你的驱动类型。
我切换到2003系统查看网卡型号。
2 网上下载驱动。
我下载的地址如下：/downloads/downloadsView.aspx?Langid=3&PNid=4&PFid =4&Level=5&Conn=4&DownTypeID=3&GetDown=false&Dow nloads=true#RTL8110S-32/RTL8169S-32/RTL8110SB(L)/RTL8169SB(L)<br>RTL8110SC(L)/RTL8169SC(L)3 通过U盘拷贝到linux中。
1）#modprobe usb-storage 必须的命令好像这样才能读出U 盘2） # mount /dev/sdb? /mnt (?为几可以用fdisk -l查看一下，我的是sda)注意：有的U盘可能linux无法读出。
linux usb wifi驱动开发原理
linux usb wifi驱动开发原理Linux USB WiFi驱动开发原理一、引言随着无线网络的普及，WiFi成为了人们生活中不可或缺的一部分。
而在Linux操作系统中，为了支持各种WiFi设备，需要进行对应的驱动开发。
本文将介绍Linux USB WiFi驱动开发的原理和过程。
二、USB WiFi驱动开发的基本原理1. USB接口USB（Universal Serial Bus）是一种通用的串行总线标准，用于连接计算机与外部设备。
USB WiFi设备通过USB接口与计算机通信，传输数据和控制命令。
2. 驱动程序驱动程序是用于操作和控制硬件设备的软件。
USB WiFi驱动程序负责与USB WiFi设备进行通信，实现数据的传输和接收。
驱动程序需要与操作系统紧密结合，通过操作系统提供的API接口与设备进行交互。
三、USB WiFi驱动开发的过程1. 设备识别与初始化USB WiFi设备插入计算机后，操作系统会通过USB子系统进行设备的识别和初始化。
在Linux系统中，USB设备的识别和初始化由USB核心驱动完成。
核心驱动会根据设备的VID（Vendor ID）和PID （Product ID）来匹配对应的驱动程序。
2. 驱动程序注册驱动程序需要在Linux系统中进行注册，以便系统能够正确识别和加载驱动。
注册过程通常包括向系统注册设备类型、设备ID等信息。
3. 设备操作接口的实现驱动程序需要实现设备操作接口，包括设备的打开、关闭、读取数据、写入数据等功能。
这些操作接口是通过USB子系统提供的API 来实现的。
4. 数据传输与控制USB WiFi驱动程序需要实现数据的传输和控制功能。
数据传输主要包括从设备读取数据和向设备写入数据，而控制功能包括设置设备参数、配置网络等操作。
5. 错误处理与调试在USB WiFi驱动开发中，错误处理和调试是非常重要的一部分。
驱动程序需要处理各种异常情况，如设备断开连接、传输错误等。
linux驱动实践案例
linux驱动实践案例Linux驱动是指在Linux操作系统上运行的设备驱动程序，用于控制硬件设备的工作。
Linux驱动开发是Linux系统开发中重要的一部分，涉及到对硬件设备的了解、驱动程序的编写与调试等工作。
下面是一些相关的实践案例：1. 网卡驱动：网卡是计算机与网络之间的桥梁，网卡驱动程序负责控制网卡的工作以及数据的发送与接收。
开发网卡驱动需要了解网卡的硬件特性，编写相应的驱动程序，实现数据的传输和网络功能的支持。
2. 显卡驱动：显卡是计算机中负责图形显示的设备，显卡驱动程序负责控制显卡的工作，包括图像处理、显示输出等功能。
开发显卡驱动需要了解显卡的硬件特性和图形处理的相关知识，编写相应的驱动程序，实现图形显示的支持。
3. 声卡驱动：声卡是计算机中负责音频处理和播放的设备，声卡驱动程序负责控制声卡的工作，包括音频输入输出、音频编解码等功能。
开发声卡驱动需要了解声卡的硬件特性和音频处理的相关知识，编写相应的驱动程序，实现音频的播放和录制功能。
4. USB设备驱动：USB设备是计算机与外部设备之间的接口，USB 设备驱动程序负责控制USB设备的工作，包括设备的识别、数据传输等功能。
开发USB设备驱动需要了解USB设备的通信协议和硬件特性，编写相应的驱动程序，实现USB设备的支持。
5. 打印机驱动：打印机是计算机的输出设备，打印机驱动程序负责控制打印机的工作，包括打印数据的处理和输出等功能。
开发打印机驱动需要了解打印机的硬件特性和打印数据的处理方式，编写相应的驱动程序，实现打印功能的支持。
6. 触摸屏驱动：触摸屏是一种输入设备，触摸屏驱动程序负责控制触摸屏的工作，包括触摸数据的采集和解析等功能。
开发触摸屏驱动需要了解触摸屏的硬件特性和触摸数据的处理方式，编写相应的驱动程序，实现触摸功能的支持。
7. 硬盘驱动：硬盘是计算机的存储设备，硬盘驱动程序负责控制硬盘的工作，包括数据的读写和存储管理等功能。
linux安装网卡驱动教程
linux安装网卡驱动教程在Linux系统中，网卡驱动是一个必需的组件，它允许计算机与网络相连，进行数据的传输和通信。
虽然大多数Linux发行版会自动安装一些常用的网卡驱动，但某些特殊型号的网卡可能需要手动安装对应的驱动程序。
下面是一个详细的Linux安装网卡驱动的教程，帮助你完成这个过程。
1. 首先，你需要确定你的网卡型号和型号。
可以通过以下命令获取：```lspci | grep Ethernet```这将列出系统中所有的以太网适配器，包括网卡的型号和型号。
2. 一旦你确定了网卡的型号和型号，你可以在厂商的官方网站或者第三方驱动程序网站上查找和下载对应的驱动程序。
确保选择与你的Linux发行版和内核版本兼容的驱动程序。
3. 下载驱动程序后，将其保存在你的计算机上的一个可访问的位置，比如家目录。
4. 打开终端，在命令行中输入以下命令以进入驱动程序所在目录：```cd ~/下载```这里假设你将驱动程序保存在`~/下载`目录下。
如果你将其保存在其他目录，请将命令中的路径替换为实际位置。
5. 解压驱动程序文件。
这可以通过以下命令完成：```tar zxvf 驱动程序文件名.tar.gz```这里的`驱动程序文件名`应该是你下载的驱动程序文件的实际名称。
6. 进入驱动程序文件夹。
这可以通过以下命令完成：```cd 驱动程序文件夹名```这里的`驱动程序文件夹名`是解压后的驱动程序文件夹的实际名称。
7. 阅读驱动程序的安装说明文档。
通常情况下，驱动程序的文件夹中都会包含一个README文件或者INSTALL文件，其中提供了安装驱动程序所需的具体步骤和说明。
8. 一般来说，安装驱动程序的第一步是编译驱动程序的源代码。
在终端中输入以下命令以编译驱动程序：```make```这将根据驱动程序的源代码编译出可执行的二进制文件。
9. 安装编译好的驱动程序。
在终端中输入以下命令以安装驱动程序：```sudo make install```这需要管理员权限，所以你可能需要输入管理员密码。
基于linux无线网桥与无线网络设备驱动分析与分析
广播方式向目的节点,发现帧会沿着所有可能的路由通过整个由网桥互连的局域网,抵达目的节点后,发现帧就沿着各自的路由原路返回源节点,得到所有路由信息后,源节点从中选择出一个最佳路由。
这种网桥经常用在令牌环网中。
2.1.3网桥的工作方式(1)点对点类型点对点类型的无线网桥由一对桥接器和一对天线组成,可用来连接两个位于不同地点的网络,是无线连网的常用方式。
这种类型连网方式的优点是传输速率高,传输距离远,不易受外界环境影响。
(2)点对多点型点对多点的无线网桥相对于点对点的来说结构复杂,这一类型的网桥能够把多个离散的远程网络连接到一块。
这种类型网桥通常选取一个网络为中心点发射无线信号,其它点进行信号的接收。
此类网桥的优点是构建网络的费用低、设备维护方便,调试也相对容易。
(3)桥接中继无线中继的方法是可以绕开有障碍物隔离的两个局域网之间的无线桥接。
选择可以同时看到两个网络的位置设置为无线中继点,让两个天线分别与两个网络相连接,网络的通讯就可以通过中继无线网桥来完成。
有两种方式来构建中继网桥:单个桥接器或者是两个桥接器,两个桥接器是通过背靠背来完成。
单个桥接器连接两个天线是通过分路器,这种方式使用简单,但是由于双向通讯共享带宽,网络带宽较小。
处于不同工作频段的背靠背的两个桥接器以无线网桥模式工作,适用于对带宽要求高的用户,这种连接可以让每一个无线网桥都连接上一个天线以构成桥接中继,可以提高带宽[4]。
2.2 网桥在Linux系统中的实现过程网桥在Linux中是一个虚拟设备,只有将其绑定到实际设备上才能接收和转发数据。
创建网桥时告诉内核此网桥绑定的实际设备。
比如,创建了一个名为br的网桥设备分配eth与ath网卡给它。
eth和ath作为网桥的端口不需要设置IP就能被第三层看到,所以只需要为br设置一个IP地址,当br要传输的时候,它的设备驱动程序管理两个实际的设备。
从以下几点来介绍网桥在Linux网络内核中的实现:和网桥有关的一些数据结构、对网桥一些基本操作、网桥收发数据的流程。
Linux网络设备驱动程序培训
Linux网络设备驱动程序培训概述Linux网络设备驱动程序是连接计算机与网络设备之间的桥梁，它使得计算机可以通过网络与其他计算机进行通信。
本文档将介绍Linux网络设备驱动程序的基本知识和开发过程，帮助读者了解如何开发和调试Linux网络设备驱动程序。
Linux网络设备驱动程序的工作原理Linux网络设备驱动程序的工作原理可以简单地分为两个步骤：设备初始化和数据传输。
设备初始化是指在Linux系统启动时，操作系统会扫描并加载设备驱动程序，并对设备进行初始化设置。
这些设置包括设备的硬件参数配置、内存分配和中断处理等。
数据传输是指在设备初始化完成后，操作系统可以通过设备驱动程序与网络设备进行数据的发送和接收。
设备驱动程序负责管理设备的发送和接收缓冲区，并处理和转发网络数据包。
Linux网络设备驱动程序的开发流程下面是Linux网络设备驱动程序的开发流程的简单概述：1.设备驱动程序的编写：开发者需要使用C语言编写设备驱动程序的代码。
驱动程序主要包括设备初始化函数、数据传输函数和中断处理函数等。
2.设备的注册：在驱动程序中，需要使用注册函数将设备注册到Linux系统中。
注册函数会创建设备文件，以供用户态应用程序进行访问。
3.设备的加载：开发者需要在系统启动时将驱动程序加载到内核中。
这可以通过将驱动程序的模块插入内核或者将驱动程序编译进内核实现。
4.驱动程序的调试：在开发过程中，开发者可以使用调试工具进行驱动程序的调试。
常用的调试工具包括GDB调试器和内核调试接口等。
5.驱动程序的发布和更新：完成驱动程序的开发和调试后，开发者可以将驱动程序发布给用户使用。
如果需要更新驱动程序，开发者可以通过发布新的驱动程序版本来完成更新。
Linux网络设备驱动程序的常见问题和解决方法在开发和调试Linux网络设备驱动程序的过程中，可能会遇到一些常见的问题。
下面是一些常见问题和解决方法的示例：1.设备驱动程序无法加载：这可能是因为驱动程序代码中存在错误，或者驱动程序与操作系统的版本不兼容。
LINUX设备驱动开发详解
LINUX设备驱动开发详解概述LINUX设备驱动开发是一项非常重要的任务，它使得硬件设备能够与操作系统进行有效地交互。
本文将详细介绍LINUX设备驱动开发的基本概念、流程和常用工具，帮助读者了解设备驱动开发的要点和技巧。
设备驱动的基本概念设备驱动是连接硬件设备和操作系统的桥梁，它负责处理硬件设备的输入和输出，并提供相应的接口供操作系统调用。
设备驱动一般由设备驱动程序和设备配置信息组成。
设备驱动程序是编写解决设备驱动的代码，它负责完成设备初始化、IO操作、中断处理、设备状态管理等任务。
设备驱动程序一般由C语言编写，使用Linux内核提供的API函数进行开发。
设备配置信息是定义硬件设备的相关参数和寄存器配置的文件，它告诉操作系统如何与硬件设备进行交互。
设备配置信息一般以设备树或者直接编码在设备驱动程序中。
设备驱动的开发流程设备驱动的开发流程包括设备初始化、设备注册、设备操作函数编写和设备驱动注册等几个主要步骤。
下面将详细介绍这些步骤。
设备初始化设备初始化是设备驱动开发的第一步，它包括硬件初始化和内存分配两个主要任务。
硬件初始化是对硬件设备进行基本的初始化工作，包括寄存器配置、中断初始化等。
通过操作设备的寄存器，将设备设置为所需的状态。
内存分配是为设备驱动程序分配内存空间以便于执行。
在设备初始化阶段，通常需要为设备驱动程序分配一块连续的物理内存空间。
设备注册设备注册是将设备驱动程序与设备对象进行关联的过程，它使得操作系统能够正确地管理设备。
设备注册包括设备号分配、设备文件创建等操作。
设备号是设备在系统中的唯一标识符，通过设备号可以找到设备对象对应的设备驱动程序。
设备号分配通常由操作系统负责，设备驱动程序通过注册函数来获取设备号。
设备文件是用户通过应用程序访问设备的接口，它是操作系统中的一个特殊文件。
设备文件的创建需要通过设备号和驱动程序的注册函数来完成。
设备操作函数编写设备操作函数是设备驱动程序的核心部分，它包括设备打开、设备关闭、读和写等操作。
Linux网络设备驱动_PCI网卡
⏹ Linux 网络设备驱动结构Linux的加载和卸载设备的注册初始化和注销设备的打开和释放据包的发送和接收络连接状况数设置和统计数据此驱动所支持的网卡系列初始化网络设备注销网络设备设备挂起函数设备恢复函数打开网络设备关闭网络设备读取包的网卡收发包的状态，统计数据用户的ioctl 命令系统调用硬件处理数据包发送ISR 数据包发送和接收⏹ struct pci_driver如果网络设备（包括wireless ）是PCI 规范的，则先是向内核注册该PCI 设备(pci_register_driver)，然后由pci_driver 数据结构中的probe 函数指针所指向的侦测函数来初始化该PCI 设备，并且同时注册和初始化该网络设备。
如果网络设备（包括wireless ）是PCMCIA 规范的，则先是向内核注册该PCMCIA 设备(register_pccard_driver)，然后driver_info_t 数据结构中的attach 函数指针所指向的侦测函数来初始化该PCMCIA 设备，并且同时注册和初始化该网络设备。
1. 申明为PCI 设备：static struct pci_driver tg3_driver = {.name = DRV_MODULE_NAME,//此驱动所支持的网卡系列，vendor_id, device_id.id_table = tg3_pci_tbl,//初始化网络设备的回调函数.probe = tg3_init_one,//注销网络设备的回调函数.remove = __devexit_p(tg3_remove_one),//设备挂起函数.suspend = tg3_suspend,//设备恢复函数.resume = tg3_resume};2. 驱动模块的加载和卸载static int __init tg3_init(void){//先注册成PCI设备，并初始化，如果是其他的ESIA，PCMCIA，用其他函数return pci_module_init(&tg3_driver);}static void __exit tg3_cleanup(void){pci_unregister_driver(&tg3_driver);//注销PCI设备}module_init(tg3_init); //驱动模块的加载module_exit(tg3_cleanup); //驱动模块的卸载3. PCI设备探测函数probe，初始化网络设备主要工作：申请并设置pci资源（内存），申请并设置net_device网络设备结构，IO映射，注册网络设备static int __devinit tg3_init_one(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent){//初始化设备，使I/O，memory可用，唤醒设备pci_enable_device(pdev);//申请内存空间，配置网卡的I/O，memory资源pci_request_regions(pdev, DRV_MODULE_NAME);pci_set_master(pdev);//设置DMA属性pci_set_dma_mask(pdev, (u64) 0xffffffffffffffff);//网卡 I/O,memory资源的启始地址tg3reg_base = pci_resource_start(pdev, 0);//网卡I/O,memory资源的大小tg3reg_len = pci_resource_len(pdev, 0);//分配并设置网络设备dev = alloc_etherdev(sizeof(*tp));//申明为内核设备模块SET_MODULE_OWNER(dev);//初始化私有结构中的各成员值tp = dev->priv;tp->pdev = pdev;tp->dev = dev;……//锁的初始化spin_lock_init(&tp->lock);//映射I/O,memory地址到私有域中的寄存器结构tp->regs = (unsigned long) ioremap(tg3reg_base, tg3reg_len);dev->irq = pdev->irq;//网络设备回调函数赋值dev->open = tg3_open;dev->stop = tg3_close;dev->get_stats = tg3_get_stats;dev->set_multicast_list = tg3_set_rx_mode;dev->set_mac_aDDRess = tg3_set_mac_addr;dev->do_ioctl = tg3_ioctl;dev->tx_timeout = tg3_tx_timeout;dev->hard_start_xmit= tg3_start_xmit;//网卡的MAC地址赋值dev->addrtg3_get_device_address(tp);//注册网络设备register_netdev(dev);//把网络设备指针地址放入PCI设备中的设备指针中pci_set_drvdata(pdev, dev);}4. 注销网络设备主要工作：注销并释放网络设备，取消地址映射，释放PCI资源static void __devexit tg3_remove_one(struct pci_dev *pdev){struct net_device *dev = pci_get_drvdata(pdev);//注销网络设备unregister_netdev(dev);//取消地址映射iounmap((void *) ((struct tg3 *)(dev->priv))->regs);//释放网络设备kfree(dev);//释放PCI资源pci_release_regions(pdev);//停用PCI设备pci_disable_device(pdev);//PCI设备中的设备指针赋空pci_set_drvdata(pdev, NULL);}5. 网络设备挂起主要工作：停用网卡的中断寄存器，停止网卡收发包，停用网卡某些硬件，设置电源状态static int tg3_suspend(struct pci_dev *pdev, u32 state){//停用网卡的中断寄存器tg3_disable_ints(tp);//停止网卡收发包netif_device_detach(dev);//停止网卡某些硬件，fireware的一些功能tg3_halt(tp);//设置网卡的电源状态tg3_set_power_state(tp, state);}6. 网络设备恢复主要工作：恢复网卡电源，允许收发包，初始化收发包的缓冲区，初始化网卡硬件，打开网卡中断寄存器static int tg3_resume(struct pci_dev *pdev){//恢复网卡电源tg3_set_power_state(tp, 0);//允许网卡收发包netif_device_attach(dev);//初始化收发包的缓冲区tg3_init_rings(tp);//初始化网卡硬件tg3_init_hw(tp);//打开网卡中断寄存器tg3_enable_ints(tp);}struct net_device1. 打开网络设备主要工作：分配中断及注册中断处理函数，初始化硬件及收发缓冲区，初始化定时器及注册超时函数，允许网卡开始传送包static int tg3_open(struct net_device *dev){//分配一个中断request_irq(dev->irq, tg3_interrupt, SA_SHIRQ, dev->name, dev);/* int request_irq(unsigned int irq,void (*handler)(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs),unsigned long irqflags,const char * devname,void *dev_id);irq是要申请的硬件中断号。
Linux系统中网络设备驱动的研究
件数据然后丢弃硬件 帧头 （ ｂ ｐ Ｕ 。还要设置 ｓ ＿ｕ ） ｋ ｓ － ｐｔｔ ｅ标明第二层（ ｋ ＞ｋ ｙ ， ｂ ＿ｐ 链路层 ） 数据类型， 可 以是 以下 类型 ：
ＰＡ ＣＫＥＴ
＿
驱 动程 序 必须 有一 个初 始 化方 法 。在 把 驱 动 程序 载人 系统 的 时候会 调 用这 个 初始 化 程序 。它
网络数据主要经过用 户进程 、 套接字 、 网络协议 、 网络设备 四个层次后被发送到网络中。
Ｉ程ｌ ｌ例
．． ．． ．．． ．． ．． ．． ．．． ．． ．． ．． ．
Ｈ ｒ＿ ａ ｍ ｔ ｌ Ｍｙ ｅ ｔｒｐ ａ ．ｒｘ ｉ ｄｓ ｔ ｔ Ｉ ｄｖ ｉ ｅ ｕ ｔ ｎ ｒ
后都会产生一个中断，在 中断处理程序 中驱动程 序申请一块 ｓ ｕ （ ｂ ， ｋｂ ｆ ｓ ）从硬件读 出数据放置到 ｋ 申请好的缓冲区里。 接下来填充 ｓ ｂ ｆ中的一些 ｋ ｕ ＿ 信息 ， 判断收到帧的协议类 型 ， 填入 ｓｂ ＞ ｒｔ－ ｋ － ｐｏｏ
ｃｌ多协议 的支持 ）把 指针 ｓ 一 ｍａ．ｗ 指 向硬 ｏ（ ， ｋ ＞ ｃａ ｂ ｒ
作者简 介：卜 １７ －）女 ， 鸥（９ ５ ， 四川 乐山人 ， 重庆 师范大学讲师 ， 硕士。
７ ３
维普资讯
３ ｉｕ Ｌｎ ｘ中网络驱动程序
３１ 网络 驱动 程序 的方 法 ．
到应该 是 驱动 程序 来通 知系 统 的 。设 备 收 到数 据
并把它转换成能被网络协议识别的网络缓 冲区，
２ ｉ ｘ中网络设备 的基本结构 Ｌｎ ｕ
Ｌｎ ｘ ｉｕ 对所有 网络设备提供 了统一的接 口， 在
然后传递给 ｎｆ ｒ ｅｆ ｘ函数 ， ｉ ＿ 进行进一步处理。这个 过程中，所有的控制信息都保存在驱动程序的数 据结构中。 为此我们要利用网络驱动程序将网络设备做 为一个对象 ， 提供一些方法和属性供系统访问。 利 用这些统一接 口的方法 ， 掩蔽了硬件 的具体细节 ， 让系统对 各种网络设备 的访 问都采用统 一 的形 式， 做到硬件无关性 ， 实现硬件的驱动。
Linux网络设备驱动
close所做的处理： -释放所申请到的资源 -停止发送队列 -void netif_stop_queue(struct net_device *dev);
数据包的发送
sk_buff结构 #include <linux/skbuff.h> 包含要发送的数据包 sk_buff的分配和释放 struct sk_buff *dev_alloc_skb(unsigned int len); （使用GFP_ATOMIC标志调用kmalloc,可以在中断处理函数中使用） void dev_kfree_skb(struct sk_buff *skb);
接收数据包流程
中断方式 分配一个缓存区来保存报文(dev_alloc_skb) 调用 memcpy将报文数据拷贝到缓存区 更新数据包统计计数 调用netif_rx将 skb提交给上层
中断处理函数
通过网卡中的中断状态寄存器判断是接 收还是发送中断，或是错误指示、状态 改变等 snull中断处理函数分析
网络设备驱动体系结构
net_device结构
分配 #include <linux/netdevice.h> struct net_device *alloc_netdev(int sizeof_priv, const char *name, void (*setup)(struct net_device *)); sizeof_priv ："私有数据"区的大小 name：接口名（如eth0等） setup：初始化函数的指针, 用来设置 net_device 结构的剩余部分（snull的net_device 初始化函数分析） 如： snull_devs[0] = alloc_netdev(sizeof(struct snull_priv), "sn%d", snull_init); 对于以太网，可以简化为： #include <linux/etherdevice.h> struct net_device *alloc_etherdev(int sizeof_priv); 默认使用eth%d 作为name参数. ether_setup（)为初始化函数。 释放 void free_netdev(struct net_device *dev);
Linux网络设备驱动的实现
Linux⽹络设备驱动的实现结论：1、对⼀个设备驱动⽽⾔，主要从两个⽅⾯进⾏着⼿，⼀个是控制流，⼀个是数据流。
控制流就是如何控制⽹络设备，数据流则说的是报⽂的收发流程。
2、⽹络设备可以是Linux服务器的⽹卡，也可以是嵌⼊式设备的cpu或者交换芯⽚。
3、控制流分为低端的串⾏总线，如SMI、UART、SPI、USB等，也可以是⾼速总线，如PCI、PCIE总线等。
4、数据流则包含接收报⽂、发送报⽂，关键的内核数据结构是skb.⼀、⽹络设备注册与初始化1、⽹络设备的注册2、内核怎么知道调⽤驱动哪个发送函数呢？解答：在向内核注册⽹络设备时，会把驱动的实际发送函数挂接在ndo_start_xmit这个函数指针。
⼆、⽹络设备收包1、接收报⽂的流程如下：2、驱动收包任务的处理流程：三、⽹络设备发包1、驱动发包处理。
发包时，不⽤任务，⽽是在内核调⽤驱动的发包函数中直接发送。
实现思路是，将skb中的data字段和长度信息得到，然后挂在芯⽚的BD结构体上，然后启动发送，硬件就会发送出去。
四、⽹络设备性能提升⽅法1、总体思路：软硬件结合疗效好，再结合指令cache，优化收发流程处理、多核并发收发包（转发核直接使⽤轮询⽽不⽤中断收发包）。
五、skb常⽤操作⽅法1、增、删、改、查接⼝：分配skb: struct sk_buff *dev_alloc_skb(unsigned int length)释放skb: void dev_kfree_skb_any(struct sk_buff *skb)修改skb: 尾部增加内容：skb_put尾部减少内容：skb_trim头部增加内容：skb_push头部减少内容：skb_pull查找skb的头部空间：skb_headroom查找skb的尾部空间：skb_tailroom。
linux网络设备驱动
网络设备驱动
struct net_device 全局信息 结构 net_device 的第一部分是由下面成员组成: char name[IFNAMSIZ]; 设备名子. 如果名子由驱动设置, 包含一个 %d 格式串, register_netdev 用一个数替换它来形成一个唯一的名子; 分配的编 号从 0 开始. unsigned long state; 设备状态. 这个成员包括几个标志. 驱动正常情况下不直接操作这些 标志; 相反, 提供了一套实用函数. struct net_device *next; 全局列表中指向下一个设备的指针. 这个成员驱动不能动. int (*init)(struct net_device *dev); 一个初始化函数. 如果设置了这个指针, 这个函数被 register_netdev 调用来完成对 net_device 结构的初始化. 大部分现代的网络驱动不 再使用这个函数; 相反, 初始化在注册接口前进行.
网络设备驱动
struct net_device接口信息
unsigned char addr_len; unsigned char broadcast[MAX_ADDR_LEN]; unsigned char dev_addr[MAX_ADDR_LEN]; 硬件 (MAC) 地址长度和设备硬件地址. 以太网地址长度是 6 个字节( 我们指的是接口板的硬件 ID ), 广播地址由 6 个 0xff 字节组成; ether_setup 安排成正确的值. 设备地址, 另外, 必 须以特定于设备的方式从接口板读出, 驱动应当将它拷贝到 dev_addr. 硬件地址用来产生正确的以太网头
void *priv;
Байду номын сангаас
Linux网络设备驱动程序介绍07205040203
Linux网络设备驱动程序介绍07205040203，(安徽建筑工业学院电子与信息工程学院通信工程2班)摘要:Linux网络设备驱动程序是Linux网络应用的重要组成部分。
本文详细分析了Linux内核中网络设备驱动程序的运行机理，并着重介绍了实现Linux网络驱动程序的关键过程，最后给出了一种实现模式和具体实例。
关键词:Linux操作系统；网络设备驱动程序；内核；模块Linux network device driver description07205040203，（07 Communication Engineering 2 Course,，Electronic and Information Engineering，Anhui University of Architecture，230031,China）Abstract: Linux Network Linux network device driver is an important part of the application. This paper analyzes the Linux kernel network device driver running mechanism, with an emphasis on Linux network drivers to achieve the key processes, and finally an implementation model and given specific examples.Key words: Linux operating system; network device driver; kernel; module0 引言1驱动程序设计原理1．1体系结构1．2初始化1．3数据包的发送与接收2实现模式3 LINUX系统下的设备驱动程序3．1入口点结构3．2入口点位置3．3 LINUX系统下的具体实现4应用实例4．1模块加载和卸载4．2网络接口初始化4．3网络接口设备的打开和关闭4．4数据包的接收和发送5 结束语0引言Linux网络设备驱动程序是Linux网络应用中一个重要的组成部分，分析其运行机理，对于设计Linux网络应用程序很有帮助。
linux设备驱动程序入门
Linux设备驱动程序入门在Linux操作系统中，驱动程序是操作系统与硬件设备之间进行通信的重要组成部分。
通过编写设备驱动程序，可以让我们的硬件在Linux系统中得到充分的利用。
本文将介绍Linux设备驱动程序的基本概念和编写方法。
设备驱动程序的基本概念什么是设备驱动程序设备驱动程序是指操作系统内核中的一部分代码，它用于控制和管理硬件设备。
设备驱动程序扮演着操作系统与硬件之间的桥梁，通过操作硬件设备的寄存器和控制器来完成设备的初始化、读取和写入等操作。
同时，设备驱动程序还需要将底层硬件接口和操作系统的抽象层进行对接。
设备驱动程序的类型在Linux系统中，设备驱动程序大致可以分为字符设备驱动程序、块设备驱动程序和网络设备驱动程序三类。
•字符设备驱动程序：字符设备驱动程序用于管理字符设备，它以字符为单位进行数据处理。
在Linux系统中，串口和终端是典型的字符设备。
字符设备驱动程序通常使用文件操作接口（也称为系统调用）来与用户进程进行数据传输。
•块设备驱动程序：块设备驱动程序用于管理块设备，它以块大小为单位进行数据处理。
在Linux系统中，硬盘和U盘是典型的块设备。
块设备驱动程序通常使用块操作接口来与用户进程进行数据传输，它也可以使用文件操作接口。
•网络设备驱动程序：网络设备驱动程序用于管理网络接口设备，它以数据包为单位进行数据处理。
网络设备驱动程序负责管理数据包的发送和接收，以及对数据包进行处理。
在Linux系统中，以太网卡是最常见的网络设备。
Linux设备驱动程序的框架Linux设备驱动程序的框架可以分为五个部分：设备模型、驱动模型、总线模型、中断处理和定时器。
•设备模型：设备模型是指Linux内核中对设备进行抽象和描述的一种模型。
设备模型可以帮助我们更加高效地对设备进行管理和操作。
•驱动模型：驱动模型是指Linux内核中对驱动程序进行管理的一种模型。
驱动模型可以帮助我们更好地管理和协调驱动程序和设备之间的关系。
linux驱动知识点
Linux驱动相关的知识点包括：
驱动简介：Linux的驱动本质上就是一种软件程序，上层软件可以在不了解硬件特性的情况下，通过驱动提供的接口和计算机以及外设进行通信。
驱动程序将内核与硬件之间串联起来，为应用开发屏蔽了硬件的细节，使应用能够直接操作硬件。
对于Linux来说，硬件设备就是一个设备文件，应用程序可以像操作普通文件那样对硬件设备进行操作。
驱动分类：Linux将外设和存储器分为三个基础大类，分别是块设备驱动、字符设备驱动、网络设备驱动。
字符设备驱动是较为简单和初学者首先进行学习的驱动。
设备文件：Linux系统将所有的设备都当做文件来处理，每个设备都有一个对应的设备文件，应用程序通过访问这些设备文件来访问硬件。
主设备号和次设备号：主设备号用来表明设备的类型，与一个确定的驱动程序对应；次设备号则是用于标明不同的属性，例如不同的使用方法，不同的位置，不同的操作等，它标志着某个具体的物理设备。
加载和卸载驱动：在Linux中，可以使用insmod命令加载驱动模块，使用rmmod命令卸载驱动模块。
设备操作：Linux驱动中的设备操作包括对设备的初始化和释放、数据的传送、设备错误的检测和处理等。
读写设备：读写设备的主要任务就是把内核空间的数据复制到用户空间，或者从用户空间复制到内核空间。
以上是关于Linux驱动的一些主要知识点，但请注意，这些只是基础知识，深入学习还需要参考更详细的资料和实践经验。
Linux网络设备驱动程序
Linux网络设备驱动程序Linux网络设备驱动程序体系结构-------------------------------------- | 数据包发送| 数据包接收| ----->网络协议接口层| dev_queue_xmit() | netif_rx() | |-------------------------------------- | 结构体net_device | ----->网络设备接口层-------------------------------------- | 数据包发送| 中断处理| ----->网络驱动功能层| hard_start_xmit() | 数据包接收| |-------------------------------------- | 网络设备媒介(物理层) | ----->网络设备与媒介层--------------------------------------硬件相关的驱动程序(要提供hard_start_xmit, 有数据时要用neTIf_rx上报)5.sk_buff套接字缓冲区，用于linux中各层之间传输数据。
当要发送数据包的时候，内核必须建立一个包含传输数据的sk_buff，然后将sk_buff交给下层，各层在sk_buff递交给下一层，各层在sk_buff中添加不同的协议贞头，直到交给网络设备发送。
接收原理相同。
struct sk_buff { /* These two members must be first. */ struct sk_buff *next; struct sk_buff *prev; /*网络设备接口层中的net_devive结构体*/struct net_device *dev; ..../*控制缓冲区，每个层都可以使用它，用于存放私有数据*/char cb[48];unsigned int len, //数据真实长度data_len,//数据长度mac_len; //链接层帧头的长度/*钩子函数垃圾回收*/void (*destructor)(struct sk_buff *skb);sk_buff_data_t transport_header; sk_buff_data_t network_header; sk_buff_data_t mac_header; /* These elements must be at the end, see alloc_skb() for details. */ sk_buff_data_t tail; sk_buff_data_t end; unsigned char *head, *data; unsigned int truesize; atomic_t users; };5.1、sk_buff结构：----------- ---->*head | 头部| |------------ ---->*data | 数据| | 缓存| |----------- ---->*tail | 尾部|----------- ---->*end5.2、分配：分配套接字缓冲区：以GFP_ATOMIC优先级进行skb的分配，因为该函数经常在设备驱动中被调用staTIc inline struct sk_buff *dev_alloc_skb(unsigned int length)。
Linux设备之网络驱动介绍
Linux设备之⽹络驱动介绍有线⽹络：以太⽹⽆线⽹络：4G、wifi、蓝⽛、5G总结：内部MAC + 外部PHY + RJ45 座(内置⽹络变压器)就组成了⼀个完整的嵌⼊式⽹络接⼝硬件。
内部的 MAC 外设会通过 MII 或者 RMII 接⼝来连接外部的 PHY 芯⽚， MII/RMII 接⼝⽤来传输⽹络数据。
另外主控需要配置或读取 PHY 芯⽚，也就是读写 PHY 的内部寄存器，所以还需要⼀个控制接⼝，叫做 MIDO， MDIO 很类似 IIC，也是两根线，⼀根数据线叫做 MDIO，⼀根时钟线叫做 MDC。
（1）数据链路层 MAC 是 Media Access Control 的缩写，即媒体访问控制⼦层协议。
该协议位于 OSI 七层协议中数据链路层的下半部分，主要负责控制与连接物理层的物理介质。
在发送数据的时候，MAC 协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上⼀些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC 协议⾸先判断输⼊的信息并是否发⽣传输错误，如果没有错误，则去掉控制信息发送⾄ LLC 层。
以太⽹ MAC 由 IEEE-802.3 以太⽹标准定义。
（2）物理层 PHY 是物理接⼝收发器，它实现物理层。
包括 MII/GMII（介质独⽴接⼝）⼦层、PCS（物理编码⼦层）、PMA（物理介质附加）⼦层、 PMD（物理介质相关）⼦层、MDI ⼦层。
（3）MII 全称是 Media Independent Interface 即媒体独⽴接⼝ , “媒体独⽴”表明在不对 MAC 硬件重新设计或替换的情况下，任何类型的 PHY 设备都可以正常⼯作。
包括分别⽤于发送器和接收器的两条独⽴信道。
每条信道都有⾃⼰的数据、时钟和控制信号。
MII 数据接⼝总共需要 16 个信号，包括TX_ER，TXD<3:0>，TX_EN，TX_CLK，COL，RXD，RX_EX，RX_CLK，CRS，RX_DV 等。
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嵌入式培训专家Linux网络设备驱动主讲：宋宝华华清远见今天的内容vLinux网络设备驱动架构 vLinux网络设备驱动数据流程Ø NON-NAPI模式数据接收流程 Ø NAPI模式数据接收流程 Ø 数据发送流程vLinux网络协议栈的实现Ø TCP/UDP/IP/MAC各层数据传递 Ø 网络系统调用与socket华清远见Linux网络设备驱动架构华清远见net_devicestruct net_device_ops { int (*ndo_open)(struct net_device *dev); int (*ndo_start_xmit) (struct sk_buff *skb, struct net_device *dev); int (*ndo_set_mac_address)(struct net_device *dev, void *addr); int (*ndo_do_ioctl)(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr, int cmd); void (*ndo_tx_timeout) (struct net_device *dev); ... }struct net_device { struct net_device_stats stats; const struct net_device_ops *netdev_ops; const struct ethtool_ops *ethtool_ops; ... }struct ethtool_ops { int (*get_settings)(struct net_device *, struct ethtool_cmd *); int (*set_settings)(struct net_device *, struct ethtool_cmd *); void (*get_drvinfo)(struct net_device *, struct ethtool_drvinfo *); int (*get_regs_len)(struct net_device *); ... }华清远见n协议层包头1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Linux网络设备驱动—sk_buffunion{ struct tcphdr *th; /* TCP头部 */ struct udphdr *uh; /* UDP头部*/ struct icmphdr *icmph; /* ICMP头部*/ struct igmphdr *igmph; /* IGMP头部*/ struct iphdr *ipiph; /* IP头部*/ struct ipv6hdr *ipv6h; /* IPv6头部*/ unsigned char *raw; /* 数据链路层头部*/ }h; union{ struct iphdr *iph; /* IP头部*/ struct ipv6hdr *ipv6h; /* IPv6头部*/ struct arphdr *arph; /*ARP头部*/ unsigned char *raw; /* 数据链路层头部*/ }nh; union{ unsigned char *raw; } mac;/* 数据链路层头部*/5华清远见n发送流程数据发送流程① 网络设备驱动程序从上层协议传递过来的sk_buff参数获得数据包的有效数据和长度，将有 效数据放入临时缓冲区。
② 对于以太网，如果有效数据的长度小于以太网冲突检测所要求数据帧的最小长度 ETH_ZLEN，则给临时缓冲区的末尾填充0。
③ 设置硬件的寄存器，驱使网络设备进行数据发送操作。
1 2 3 4 5 6 7 16 17 18 19 20 21 22 网络设备驱动程序数据包发送函数模板 int xxx_tx(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev) { int len; char *data, shortpkt[ETH_ZLEN]; /* 获得有效数据指针和长度 */ data = skb->data; len = skb->len; … dev->trans_start = jiffies; /* 记录发送时间戳 */ /* 设置硬件寄存器让硬件把数据包发送出去 */ xxx_hw_tx(data, len, dev); ... }6华清远见传输超时n当发生传送超时, 驱动必须在接口统计量中标记这个错误, 并安排设备 被复位到一个干净的能发送新报文的状态. 当一个超时发生在 snull, 驱 动调用 snull_interrupt 来填充"丢失"的中断并用 netif_wake_queue 重启 队列.net_dev->watchdog_timeo = TX_TIMEOUT; static const struct net_device_ops netdev_ops = { ... .ndo_tx_timeout = xxx_tx_timeout, ... }; xxx_tx_timeout (struct net_device *dev) { ... netif_wake_queue(dev); }7华清远见n接收流程,NON-NAPI数据接收流程(1)网络设备接收数据的主要方法是由中断引发设备的中断处理函数，中断处理函数判 断中断类型，如果为接收中断，则读取接收到的数据，分配sk_buffer数据结构和数据缓 冲区，将接收到的数据拷入数据缓冲区，并调用netif_rx()将sk_buffer传递给上层协议。
网络设备驱动poll中断处理函数模板static irqreturn_t net_interrupt(int irq, void *dev_id) { switch(status & ISQ_EVENT_MASK) { case ISQ_RECEIVER_EVENT: /* Got a packet(s). */ net_rx(dev); break; ...｝static void net_rx(struct net_device *dev) { skb = dev_alloc_skb(length + 2); skb_reserve(skb, 2); /* longword align L3 header */ skb->protocol=eth_type_trans(skb,dev); netif_rx(skb); lp->stats.rx_packets++; lp->stats.rx_bytes += length; }8华清远见n接收流程,数据接收流程(2)NAPI方式 与数据包的中断接收方式不同的是，以poll方式接收数据包时，当第 一次中断发生后，中断处理程序要禁止设备的数据包接收中断：网络设备驱动poll中断处理函数模板1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 static void xxx_poll_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs) { switch (status &ISQ_EVENT_MASK) { case ISQ_RECEIVER_EVENT: … /* 获取数据包 */ xxx_disable_rx_int(...); /* 禁止接收中断 */ netif_rx_schedule(dev); break; … /* 其他类型的中断 */ } }NAPI 在高负载的情况下可以产生更好的性能，它避免了为每 个传入的帧都产生中断。
9华清远见数据接收流程(3)nndo_poll_controller#ifdef CONFIG_NET_POLL_CONTROLLER static void net_poll_controller(struct net_device *dev) { disable_irq(dev->irq); net_interrupt(dev->irq, dev); enable_irq(dev->irq); } #endif static const struct net_device_ops net_ops = { #ifdef CONFIG_NET_POLL_CONTROLLER .ndo_poll_controller = net_poll_controller, #endif ... };10华清远见华清远见Linux驱动课程v 嵌入式Linux驱动初级班v 通过本课程的学习，学员可以掌握Linux下字符设备、块设备、网络设备的驱动程序开发，同时掌握嵌入式Linux的系统开发和分析方法。
v 嵌入式Linux驱动开发高级班v 本课程以案例教学为主，系统地介绍Linux下有关FrameBuffer、MMC卡、USB设备的驱动程序开发。
v 班级规模及环境v 为了保证培训效果，增加互动环节，我们坚持小班授课，每期报名人数限15人，多余人员安排到下一期进行。
人手一套开发板和开发用的PC主 机。
华清远见让我们一起讨论！The success's road谢谢！。