Linux網路驅動程式編寫(一)(轉)

Linux網路驅動程式編寫(一)(轉)[@more@]

　　工作需要寫了我們公司一塊網路卡的Linux驅動程式。經歷一個從無到有的過程，深感技術交流的重要。Linux作為挑戰微軟壟斷的強有力武器，日益受到大家的喜愛。真希望她能在中國迅速成長。把程式文件貼出來，希望和大家探討Linux技術和應用，促進Linux在中國的普及。

　　本文可隨意轉載，但請不要在盈利性出版物上刊登。

　　一.Linux系統裝置驅動程式概述

　　1.1 Linux裝置驅動程式分類

　　Linux裝置驅動程式在Linux的核心原始碼中佔有很大的比例，原始碼的長度日益增加，主要是驅動程式的增加。在Linux核心的不斷升級過程中，驅動程式的結構還是相對穩定。在2.0.xx到2.2.xx的變動裡，驅動程式的編寫做了一些改變，但是從2.0.xx的驅動到2.2.xx的移植只需做少量的工作。

　　Linux系統的裝置分為字元裝置(char device)，塊裝置(block device)和網路裝置(network device)三種。字元裝置是指存取時沒有快取的裝置。塊裝置的讀寫都有快取來支援，並且塊裝置必須能夠隨機存取(random access)，字元裝置則沒有這個要求。典型的字元裝置包括滑鼠，鍵盤，序列口等。塊裝置主要包括硬碟軟盤裝置，CD-ROM等。一個檔案系統要安裝進入作業系統必須在塊裝置上。

　　網路裝置在Linux裡做專門的處理。Linux的網路系統主要是基於BSD unix的socket機制。在系統和驅動程式之間定義有專門的資料結構(sk_buff)進行資料的傳遞。系統裡支援對傳送資料和接收資料的快取，提供流量控制機制，提供對多協議的支援。

　　1.2 編寫驅動程式的一些基本概念

　　無論是什麼作業系統的驅動程式，都有一些通用的概念。作業系統提供給驅動程式的支援也大致相同。下面簡單介紹一下網路裝置驅動程式的一些基本要求。

　　1.2.1 傳送和接收

　　這是一個網路裝置最基本的功能。一塊網路卡所做的無非就是收發工作。所以驅動程式裡要告訴系統你的傳送函式在哪裡，系統在有資料要傳送時就會呼叫你的傳送程式。還有驅動程式由於是直接操縱硬體的，所以網路硬體有資料收到最先能得到這個資料的也就是驅動程式，它負責把這些原始資料進行必要的處理然後送給系統。這裡，作業系統必須要提供兩個機制，一個是找到驅動程式的傳送函式，一個是驅動程式把收到的資料送給系統。是驅動程式把收到的資料送給系統。

　　1.2.2 中斷

　　中斷在現代計算機結構中有重要的地位。作業系統必須提供驅動程式響應中斷的能力。一般是把一箇中斷處理程式註冊到系統中去。作業系統在硬體中斷髮生後呼叫驅動程式的處理程式。Linux支援中斷的共享，即多個裝置共享一箇中斷。

　　1.2.3 時鐘

　　在實現驅動程式時，很多地方會用到時鐘。如某些協議裡的超時處理，沒有中斷機制的硬體的輪詢等。作業系統應為驅動程式提供定時機制。一般是在預定的時間過了以後回撥註冊的時鐘函式。在網路驅動程式中，如果硬體沒有中斷功能，定時器可以提供輪詢(poll)方式對硬體進行存取。或者是實現某些協議時需要的超時重傳等。