千兆网口Freescale ETSEC + Marvell 88E1111 uboot Linux 驱动分析Word格式.docx
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如果CPU与PHY之间是RTBI接口，那么PCS层的工作在ETSEC中已经做完了，ETSEC中的TBI模块可以做PCS层的工作，PHY只需要做PMA和PMD的工作即可；
如果CPU与PHY之间是SGMII接口，那么PHY只需要完成PMD的工作，ETSEC中的PCS由TBI完成，而PMA由CPU自带的Serdes模块完成。
3BD表结构
在千兆以太网的驱动中，现在一般都使用一个叫BD表的东西来管理MAC层发送和接收的内存区域，如下图所示：
在IMMR映射的寄存器空间中有两组寄存器TBASEn和RBASEn，分别为TxBDRingn
和
RxBDRingn的指针。
MPC8314的ETSEC允许有8个TxBDRing和8个RxBDRing，他们都存放在内存的某个区域中。
每个BufferDescriptor
都是有8个字节构成，两个字节的状态，两个字节的数据长度和四个字节的数据指针，这个指针指向内存的另一块地方，这才是真正存储发送接收数据的地方。
BufferDescriptor必须在网口初始化的时候初始化，并将自己的地址赋给TBASEn和RBASEn。
在网口驱动程序中可以看到，每个BDRing中的BD数量是可变的（我们设为64），而他们之间并没有指针连接，只是一段连续的空间，顺序下来的，所谓的环只是一个虚拟的概念，在最后一个BD时，需要将BD状态位中的W位（Wrap）置一，表示这是最后一个BD，他的下一个BD就是第一个BD。
如下图所示：
下面一节将结合uboot源码分析一下网口初始化以及PHY配置的过程，再下一节会分析内核中的驱动。
为什么先说uboot，因为在我看来，驱动程序就是分为两个部分，1
按照Datasheet的说明去配置寄存器，2
添加符合操作系统规范去融入操作系统。
在uboot下系统很简单，代码一目了然，所以我们应该在boot下先把寄存器配置好，再去分析复杂的多的内核代码。
这节分析uboot中的网口驱动代码。
网口驱动函数列表
函数名
函数用途
tsec_initialize（）
网口初始化函数
tsec_init（）
网口启动函数
tsec_local_mdio_write（）
MDIO口写函数
tsec_local_mdio_read（）
MDIO口读函数
tsec_send（）
网口发送函数
tsec_recv（）
网口接收函数
tsec_configure_serdes（）
配置TBIPHY的函数
fsl_serdes_init（）
Serdes模块初始化函数
init_phy（）
PHY初始化函数
adjust_link（）
根据PHY状态配置MAC的函数
2tsec_initialize（）函数
该函数为ETSEC的初始化函数，在该函数中要初始化eth_device结构和私有的tsec_private结构，并初始化PHY。
inttsec_initialize（bd_t*bis,intindex,char*devname）
{
structeth_device*dev;
inti;
structtsec_private*priv;
/*为dev分配空间*/
dev=（structeth_device*）malloc（sizeof*dev）;
if（NULL==dev）
return0;
memset（dev,0,sizeof*dev）;
/*为priv分配空间*/
priv=（structtsec_private*）malloc（sizeof（*priv））;
if（NULL==priv）
/*从tsec_info数组中取合适的值去初始化私有结构tsec_private*/
privlist[num_tsecs++]=priv;
priv->
regs=tsec_info[index].regs;
//每个tsec寄存器的基址
phyregs=tsec_info[index].miiregs;
//PHYMDIO读写状态寄存器基址
/*TBIPHY的MDIO读写状态寄存器基址*/
phyregs_sgmii=tsec_info[index].miiregs_sgmii;
phyaddr=tsec_info[index].phyaddr;
//PHY地址
flags=tsec_info[index].flags;
ID=index;
/*使用将priv结构体挂到dev结构体下，挂载tsec的打开、关闭、发送、接收函数*/
sprintf（dev->
name,tsec_info[index].devname）;
dev->
iobase=0;
priv=priv;
init=tsec_init;
halt=tsec_halt;
send=tsec_send;
recv=tsec_recv;
/*初始化IP地址*/
for（i=0;
i<
6;
i++）
enetaddr[i]=0;
/*设置当前活跃的网口名相当于setethacteTSECn，将多个网口级联*/
eth_register（dev）;
/*通过设置MACCFG1寄存器重启MAC*/
regs->
maccfg1|=MACCFG1_SOFT_RESET;
udelay
（2）;
/*SoftResetmustbeassertedfor3TXclocks*/
maccfg1&
=~（MACCFG1_SOFT_RESET）;
/*挂载MII口的读写函数*/
#ifdefined（CONFIG_MII）||defined（CONFIG_CMD_MII）/
&
!
defined（BITBANGMII）
miiphy_register（dev->
name,tsec_miiphy_read,tsec_miiphy_write）;
#endif
/*初始化PHY，并返回*/
returninit_phy（dev）;
}
3init_phy（）
staticintinit_phy（structeth_device*dev）
structtsec_private*priv=（structtsec_private*）dev->
priv;
structphy_info*curphy;
volatiletsec_t*regs=priv->
regs;
/*在TBIPA的寄存器中写入TBIPHY的地址*/
tbipa=CONFIG_SYS_TBIPA_VALUE+priv->
ID;
asm（"
sync"
）;
/*重启MII接口*/
phyregs->
miimcfg=MIIMCFG_RESET;
miimcfg=MIIMCFG_INIT_VALUE;
while（priv->
miimind&
MIIMIND_BUSY）;
/*通过读PHY的2号3号寄存器获得该ETSEC外连的PHY的ID，搜索phy_info数组，找到符合ID的PHY信息返回。
*/
curphy=get_phy_info（dev）;
if（curphy==NULL）
phyinfo=NULL;
printf（"
%s:
NoPHYfound/n"
dev->
name）;
/*如果是SGMII的接口，需要使用TBIPHY，初始化TBIPHY，注意这里名字竟然叫serdes配置，Linux里面也这么叫，真是误人子弟啊。
*/
if（regs->
ecntrl&
ECNTRL_SGMII_MODE）
tsec_configure_serdes（priv）;
/*在符合条件的PHY的phy_info数组中调用其初始化配置函数*/
phyinfo=curphy;
phy_run_commands（priv,priv->
phyinfo->
config）;
return1;
4phy_info结构
Uboot中使用这个结构来完成phy的操作，所有的phy都要使用这个结构表示，下面是88E1111的phy_info结构：
structphy_infophy_info_M88E1111S={
0x01410cc,
//PHYID
"
Marvell88E1111S"
//PHY名称
4,
（structphy_cmd[]）
{
/*配置数组，在调用priv->
config时将依次调用下面的内容，每个大括号内，第一个为PHY寄存器地址，第二个为value*/
/*ResetandconfigurethePHY*/
{MIIM_CONTROL,MIIM_CONTROL_RESET,NULL},
/*DelayRGMIITXandRX*/
{MIIM_GBIT_CONTROL,MIIM_GBIT_CONTROL_INIT,NULL},
{MIIM_ANAR,MIIM_ANAR_INIT,NULL},
{MIIM_CONTROL,MIIM_CONTROL_INIT,&
mii_cr_init},
{miim_end,}
},
/*启动数组，在ETSEC启动的时候要依次调用。
/*Statusisreadoncetoclearoldlinkstate*/
{MIIM_STATUS,miim_read,NULL},
/*Auto-negotiate*/
{MIIM_STATUS,miim_read,&
mii_parse_sr},
/*Readthestatus*/
{MIIM_88E1011_PHY_STATUS,miim_read,&
mii_parse_88E1011_psr},
{miim_end,}
/*shutdown*/
},
};
需要注意的是，这个数组时uboot的源码中提供的，但是由于PHY与MAC之间接口使用的不同，这个数组中的内容需要根据需要，参考相应PHY的datasheet作出一定的修改。
5tsec_init（）
该函数不会在初始化的时候调用，它在每当你使用网口的时候被调用，使用网口，不管是ping，还是tftp。
inttsec_init（structeth_device*dev,bd_t*bd）
uinttempval;
chartmpbuf[MAC_ADDR_LEN];
/*初始化MACCFG2和ECNTRL两个寄存器，这两个寄存器非常重要，它们主要是用来是配置MAC对PHY的接口。
在这里先给个初始化的值，默认为GMII。
*/
tsec_halt（dev）;
maccfg2=MACCFG2_INIT_SETTINGS;
ecntrl=ECNTRL_INIT_SETTINGS;
/*配置MAC地址。
MAC_ADDR_LEN;
i++）
tmpbuf[MAC_ADDR_LEN-1-i]=dev->
enetaddr[i];
}
tempval=（tmpbuf[0]<
<
24）|（tmpbuf[1]<
16）|（tmpbuf[2]<
8）|
tmpbuf[3];
macstnaddr1=tempval;
tempval=*（（uint*）（tmpbuf+4））;
macstnaddr2=tempval;
/*resettheindicestozero*/
rxIdx=0;
txIdx=0;
/*清除其它的寄存器*/
init_registers（regs）;
/*启动tsec*/
startup_tsec（dev）;
/*Ifthere'
snolink,fail*/
return（priv->
link?
0:
-1）;
6startup_tsec（）
staticvoidstartup_tsec（structeth_device*dev）
/*初始化BD表基址指针*/
tbase=（unsignedint）（&
rtx.txbd[txIdx]）;
rbase=（unsignedint）（&
rtx.rxbd[rxIdx]）;
/*初始化RXBD*/
PKTBUFSRX;
i++）{
rtx.rxbd[i].status=（RXBD_EMPTY|RXBD_INTERRUPT）;
rtx.rxbd[i].length=0;
rtx.rxbd[i].bufPtr=（uint）NetRxPackets[i];
rtx.rxbd[PKTBUFSRX-1].status|=RXBD_WRAP;
/*初始化TXBD*/
TX_BUF_CNT;
rtx.txbd[i].status=0;
rtx.txbd[i].length=0;
rtx.txbd[i].bufPtr=0;
rtx.txbd[TX_BUF_CNT-1].status|=TXBD_WRAP;
/*又要去找phy_info数组了，这次调用的是startup中的命令和函数*/
if（priv->
phyinfo）
startup）;
/*根据PHY的Copper侧值配置MAC寄存器*/
adjust_link（dev）;
/*使能MACCFG1中的发送接收使能*/
maccfg1|=（MACCFG1_RX_EN|MACCFG1_TX_EN）;
/*让DMA知道可以准备搬运了这里的DMA是ETSEC内部的，并不是CPU中的DMA单元。
dmactrl|=DMACTRL_INIT_SETTINGS;
tstat=TSTAT_CLEAR_THALT;
dmactrl&
=~（DMACTRL_GRS|DMACTRL_GTS）;
参照上面的phy_info数组的startup中的内容得知这里phy_run_commands（priv,priv->
st
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