2410平台上dm9000a网卡驱动分析.docx
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2410平台上dm9000a网卡驱动分析
2410平台上dm9000a网卡驱动分析
该驱动基于linux-2.6.24.4内核。
首先，需要在arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c文件中添加如下代码：
staticstructresources3c_dm9000_resource[]={
[0]={
.start=0x10000000,
.end=0x10000040,
.flags=IORESOURCE_MEM
},
[1]={
.start=IRQ_EINT2,
.end=IRQ_EINT2,
.flags=IORESOURCE_IRQ,
}
};
注意上面的start、end等地址是指的网卡的物理地址。
然后，还要在该文件中加入如下代码：
struct platform_devices3c_device_dm9000={
.name="dm9000",
.id=-1,
.num_resources=ARRAY_SIZE（s3c_dm9000_resource）,
.resource=s3c_dm9000_resource,
};
需要特别注意上面的name字段，当设备驱动程序寻找设别资源时，会根据该字段对设备进行匹配。
另外，该文件中的smdk2410_devices[]数组中，还需要加入s3c_device_dm9000，不然系统启动时没有找到该资源就不会调用相应的probe函数。
下面分析驱动程序的probe函数。
若驱动被编译进内核，则在系统启动的时候，该函数会被调用。
该函数的源代码如下：
static int dm9k_drv_probe（struct platform_device *pdev）
{
struct net_device *ndev;
unsigned long base;
unsigned int *addr = NULL;
int ret = -ENODEV;
ndev = alloc_etherdev（sizeof（struct board_info））;
if （!
ndev） {
printk（"%s:
couldnotallocatedevice.\n", CARDNAME）;
return -ENOMEM;
}
ndev->dma = （unsigned char）-1;
if （pdev->num_resources < 2 || pdev->num_resources > 3） {
printk（"DM9000:
Wrongnumofresources%d\n", pdev->num_resources）;
ret = -ENODEV;
goto out;
}
base = pdev->resource[0].start;
ndev->irq = pdev->resource[1].start;
/*
*Requesttheregions.
*/
if （!
request_mem_region（base, 4, ndev->name）） {
ret = -EBUSY;
goto out;
}
addr = ioremap（base, 4）;
if （!
addr） {
ret = -ENOMEM;
goto release_mem;
}
ret = dm9k_probe（ndev, （unsigned long）addr）;
if （ret !
= 0） {
iounmap（addr）;
release_mem:
release_mem_region（base, 4）;
out:
printk（"%s:
notfound（%d）.\n", CARDNAME, ret）;
kfree（ndev）;
}
return ret;
}
函数首先调用alloc_etherdev，该函数在include/linux/etherdevice.h中声明，其中有如下语句:
#define alloc_etherdev（sizeof_priv） alloc_etherdev_mq（sizeof_priv, 1）
而alloc_etherdev_mq函数又定义在net/ethernet/eth.c中，如下：
struct net_device *alloc_etherdev_mq（int sizeof_priv, unsigned int queue_count）
{
return alloc_netdev_mq（sizeof_priv, "eth%d", ether_setup, queue_count）;
}
可见，该函数只是用自己的参数来调用alloc_netdev_mq函数。
alloc_netdev_mq函数定义在net/core/dev.c中，原型如下：
struct net_device *alloc_netdev_mq（int sizeof_priv, const char *name,
void （*setup）（struct net_device *）, unsigned int queue_count）
关于该函数的说明：
/**
* alloc_netdev_mq-allocatenetworkdevice
* @sizeof_priv:
sizeofprivatedatatoallocatespacefor
* @name:
devicenameformatstring
* @setup:
callbacktoinitializedevice
* @queue_count:
thenumberofsubqueuestoallocate
*
* Allocatesastructnet_devicewithprivatedataareafordriveruse
* andperformsbasicinitialization. Alsoallocatessubquuestructs
* foreachqueueonthedeviceattheendofthenetdevice.
*/
可见，alloc_etherdev为设备驱动分配了私有数据空间，并对设备驱动做了一些初始化工作。
接下来，设备驱动将要检查设备的resources的数量，如果数量小于2或者大于3，则初始化函数自动返回，初始化失败。
我们的设备驱动中，resources的数量为2：
一个表示设备的IO地址，另一个是设备的中断号。
代码
base = pdev->resource[0].start;
ndev->irq = pdev->resource[1].start;
分别得到设备的端口地址和中断号。
接下来，驱动程序将向系统申请io内存，从地址base开始，大小为4个字节。
如果申请成功，接下来需要做的就是将地址重新映射，从地址base开始，长度为4个字节。
这样做的原因主要是驱动程序一般不直接访问物理地址，而访问虚拟地址。
地址重新映射成功后，就调用dm9k_probe函数进行设备初始化。
dm9k_probe函数的全部代码如下
int __initdm9k_probe（struct net_device *dev, unsigned long addr）
{
struct board_info *db; /*Pointaboardinformationstructure*/
u32id_val;
u16i, j;
int retval;
/*SearchforDM9000serialNIC*/
PUTB（DM9KS_VID_L, addr）;
id_val = GETB（addr + 2）; /*Changeoffsetto2^^^^^*/
PUTB（DM9KS_VID_H, addr）;
id_val |= GETB（addr + 2） << 8;
PUTB（DM9KS_PID_L, addr）;
id_val |= GETB（addr + 2） << 16;
PUTB（DM9KS_PID_H, addr）;
id_val |= GETB（addr + 2） << 24;
if （id_val !
= DM9KS_ID && id_val !
= DM9010_ID） {
/*Dm9kchipnotfound*/
printk（"dmfe_probe（）:
DM9000notfound.ID=%08X\n", id_val）;
return -ENODEV;
}
printk（"I/O:
%lx,VID:
%x\n",addr, id_val）;
/*Allocatedboardinformationstructure*/
memset（dev->priv, 0, sizeof（struct board_info））;
db = （board_info_t *）dev->priv;
dmfe_dev = dev;
db->io_addr = addr;
db->io_data = addr + 2; /*Changeoffsetto2^^^^^*/
/*driversystemfunction*/
dev->base_addr = addr;
dev->irq = IRQ_EINT2;
dev->open = &dmfe_open;
dev->hard_start_xmit = &dmfe_start_xmit;
dev->watchdog_timeo = HZ;
dev->tx_timeout = dmfe_timeout;
dev->stop = &dmfe_stop;
dev->get_stats = &dmfe_get_stats;
dev->set_multicast_list = &dm9000_hash_table;
dev->do_ioctl = &dmfe_do_ioctl;
for（i=0,j=0x10; i<6; i++,j++）
{
db->srom[i] = ior（db, j）;
}
/*SetNodeAddress*/
for （i=0; i<6; i++）
dev->dev_addr[i] = db->srom[i];
retval = register_netdev（dev）;
if （retval == 0） {
/*now,printoutthecardinfo,inashortformat..*/
printk（"%s:
at%#lxIRQ%d\n",
dev->name, dev->base_addr, dev->irq）;
if （dev->dma !
= （unsigned char）-1）
printk（"DMA%d\n", dev->dma）;
if （!
is_valid_ether_addr（dev->dev_addr）） {
printk（"%s:
InvalidethernetMACaddress.Please"
"setusingifconfig\n", dev->name）;
} else {
/*PrinttheEthernetaddress*/
printk（"%s:
Ethernetaddr:
", dev->name）;
for （i = 0; i < 5; i++）
printk（"%2.2x:
", dev->dev_addr[i]）;
printk（"%2.2x\n", dev->dev_addr[5]）;
}
}
return 0;
}
函数首先调用PUTB来写dm9000a芯片，来看看PUTB的实现
#define PUTB（d,a） *（（volatile unsigned char *） （a）） = d
可见，PUTB是直接使用的指针，而没有使用内核提供的write等函数，同样，GETB函数如下
#define GETB（a） *（（volatile unsigned char *） （a））
注意，这里的地址都是虚拟地址，因为前面调用函数dm9k_probe时传递的addr时重新映射后的，而不是直接传送的物理地址。
具体操作涉及到dm9000a的硬件实现，做简单的说明。
dm9000a有两个PORT，一个是INDEXPORT，另一个就是DATAPORT。
具体访问哪一个是根据CMD引脚的信号来确定的：
CMD为0，则访问INDEX，否则，访问DATA。
访问寄存器之前，必须将寄存器的地址存放在INDEXPORT。
首先，驱动程序需要读芯片的ID。
DM9000A的ID存放在四个不同的字节中，分别叫做VendorID和ProductID。
将着四个字节读出来，组合后应该得到0x90000A46，如果读出来的ID与该值不相等，说明不是DM9000A网卡，程序将返回，初始化失败。
读出ID相同后，就可以认为系统中存在dm9000a网卡了，接下来就开始进行其他初始化工作。
主要工作
dev->base_addr = addr;
dev->irq = IRQ_EINT2;
dev->open = &dmfe_open;
dev->hard_start_xmit = &dmfe_start_xmit;
dev->watchdog_timeo = HZ;
dev->tx_timeout = dmfe_timeout;
dev->stop = &dmfe_stop;
dev->get_stats = &dmfe_get_stats;
dev->set_multicast_list = &dm9000_hash_table;
dev->do_ioctl = &dmfe_do_ioctl;
就是为net_device的成员指定功能函数，以便系统需要的时候进行调用。
完成这些基本的工作后，就可以向系统注册设备了
retval = register_netdev（dev）;
注册完成，该函数就返回。
probe函数剩下的就是对返回值的判断了，若注册成功，直接推出，probe完成；失败的话，还需要将ioremap过的地方ioumap掉，request_mem_region的地方release掉。
前面分析了dm9000a网卡的probe部分，接下来继续其他部分。
当用户在命令行下使用ifconfig等命令的时候，网卡设备将打开，系统将调用open函数。
dm9000a的open函数如下
static int dmfe_open（struct net_device *dev）
{
board_info_t *db = （board_info_t *）dev->priv;
u8reg_nsr;
int i;
if （request_irq（dev->irq,&dmfe_interrupt,IRQF_SHARED,dev->name,dev））
return -EAGAIN;
/*GrabtheIRQ*/
set_irq_type（dev->irq, IRQ_TYPE_EDGE_RISING）;
/*InitilizeDM910Xboard*/
dmfe_init_dm9000（dev）;
/*Initdrivervariable*/
db->reset_counter = 0;
db->reset_tx_timeout = 0;
db->cont_rx_pkt_cnt = 0;
/*checklinkstateandmediaspeed*/
db->Speed =10;
i=0;
do {
reg_nsr = ior（db,0x1）;
if（reg_nsr & 0x40） /*linkOK!
!
*/
{
/*waitfordetectedSpeed*/
mdelay（200）;
reg_nsr = ior（db,0x1）;
if（reg_nsr & 0x80）
db->Speed =10;
else
db->Speed =100;
break;
}
i++;
mdelay
（1）;
}while（i<3000）; /*wait3second*/
//printk（"i=%dSpeed=%d\n",i,db->Speed）;
/*setandactiveatimerprocess*/
init_timer（&db->timer）;
db->timer.expires = DMFE_TIMER_WUT * 2;
db->timer.data = （unsigned long）dev;
db->timer.function = &dmfe_timer;
add_timer（&db->timer）; //MovetoDM9000initiallizationwasfinished.
netif_start_queue（dev）;
return 0;
}
函数首先向系统申请中断，利用内核提供的request_irq函数。
该函数声明于include/linux/interrupt.h中，而它的定于位于kernel/irq/manage.c中。
关于它的说明和原型如下
/**
* request_irq-allocateaninterruptline
* @irq:
Interruptlinetoallocate
* @handler:
FunctiontobecalledwhentheIRQoccurs
* @irqflags:
Interrupttypeflags
* @devname:
Anasciinamefortheclaimingdevice
* @dev_id:
Acookiepassedbacktothehandlerfunction
*
* Thiscallallocatesinterruptresourcesandenablesthe
* interruptlineandIRQhandling.Fromthepointthis
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