Linux内核--网络栈实现分析（十一）--驱动程序层（下）

本文分析基于Linux Kernel 1.2.13

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作者：闫明

注：标题中的”（上）“，”（下）“表示分析过程基于数据包的传递方向：”（上）“表示分析是从底层向上分析、”（下）“表示分析是从上向下分析。

在博文Linux内核--网络栈实现分析（三）--驱动程序层（链路层）（上）中对网络设备结构，网络设备初始化等函数有了初步认识，并列出了设备的发送和接收函数。

设备接口层会调用函数设备驱动层ei_start_xmit()函数发送数据，这里没有详细分析。

[cpp] view plaincopy

1. static int ei_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct device *dev)
2. {
3. int e8390_base = dev->base_addr;
4. struct ei_device *ei_local = (struct ei_device *) dev->priv;//取出网卡设备的私有数据，和具体的网卡型号有关，在ethdev_init()函数中已经分配空间
5. int length, send_length;
6. unsigned long flags;
7. /*
8. *  We normally shouldn't be called if dev->tbusy is set, but the
9. *  existing code does anyway. If it has been too long since the
10. *  last Tx, we assume the board has died and kick it.
11. */
12. if (dev->tbusy) {    /* Do timeouts, just like the 8003 driver. */
13. ........................................
14. ........................................
15. }
16. /* Sending a NULL skb means some higher layer thinks we've missed an
17. tx-done interrupt. Caution: dev_tint() handles the cli()/sti()
18. itself. */
19. if (skb == NULL) {//该条件似乎不会发生，这用于处理内核中的BUG
20. dev_tint(dev);//发送设备中的所有缓存的数据包
21. return 0;
22. }
23. length = skb->len;
24. if (skb->len <= 0)
25. return 0;
26. save_flags(flags);
27. cli();
28. /* Block a timer-based transmit from overlapping. */
29. if ((set_bit(0, (void*)&dev->tbusy) != 0) || ei_local->irqlock) {
30. printk("%s: Tx access conflict. irq=%d lock=%d tx1=%d tx2=%d last=%d\n",
31. dev->name, dev->interrupt, ei_local->irqlock, ei_local->tx1,
32. ei_local->tx2, ei_local->lasttx);
33. restore_flags(flags);
34. return 1;
35. }
36. /* Mask interrupts from the ethercard. */
37. outb(0x00, e8390_base + EN0_IMR);
38. ei_local->irqlock = 1;
39. restore_flags(flags);
40. send_length = ETH_ZLEN < length ? length : ETH_ZLEN;
41. if (ei_local->pingpong) {
42. int output_page;
43. if (ei_local->tx1 == 0) {
44. output_page = ei_local->tx_start_page;
45. ei_local->tx1 = send_length;
46. if (ei_debug  &&  ei_local->tx2 > 0)
47. printk("%s: idle transmitter tx2=%d, lasttx=%d, txing=%d.\n",
48. dev->name, ei_local->tx2, ei_local->lasttx,
49. ei_local->txing);
50. } else if (ei_local->tx2 == 0) {
51. output_page = ei_local->tx_start_page + 6;
52. ei_local->tx2 = send_length;
53. if (ei_debug  &&  ei_local->tx1 > 0)
54. printk("%s: idle transmitter, tx1=%d, lasttx=%d, txing=%d.\n",
55. dev->name, ei_local->tx1, ei_local->lasttx,
56. ei_local->txing);
57. } else {    /* We should never get here. */
58. if (ei_debug)
59. printk("%s: No Tx buffers free. irq=%d tx1=%d tx2=%d last=%d\n",
60. dev->name, dev->interrupt, ei_local->tx1,
61. ei_local->tx2, ei_local->lasttx);
62. ei_local->irqlock = 0;
63. dev->tbusy = 1;
64. outb_p(ENISR_ALL, e8390_base + EN0_IMR);
65. return 1;
66. }
67. ei_block_output(dev, length, skb->data, output_page);
68. if (! ei_local->txing) {
69. ei_local->txing = 1;
70. NS8390_trigger_send(dev, send_length, output_page);
71. dev->trans_start = jiffies;
72. if (output_page == ei_local->tx_start_page)
73. ei_local->tx1 = -1, ei_local->lasttx = -1;
74. else
75. ei_local->tx2 = -1, ei_local->lasttx = -2;
76. } else
77. ei_local->txqueue++;
78. dev->tbusy = (ei_local->tx1  &&  ei_local->tx2);
79. } else {  /* No pingpong, just a single Tx buffer. */
80. ei_block_output(dev, length, skb->data, ei_local->tx_start_page);
81. ei_local->txing = 1;
82. NS8390_trigger_send(dev, send_length, ei_local->tx_start_page);
83. dev->trans_start = jiffies;
84. dev->tbusy = 1;
85. }
86. /* Turn 8390 interrupts back on. */
87. ei_local->irqlock = 0;
88. outb_p(ENISR_ALL, e8390_base + EN0_IMR);
89. dev_kfree_skb (skb, FREE_WRITE);
90. return 0;

其中的dev_tint()函数是将设备的所有缓存队列中的数据全部调用dev_queue_xmit()发送全部数据包。

[cpp] view plaincopy

1. /*
2. *  This routine is called when an device driver (i.e. an
3. *  interface) is ready to transmit a packet.
4. */
5. //该函数功能:遍历设备的缓冲队列，对所有的数据包调用dev_queue_xmit()函数发送数据
6. void dev_tint(struct device *dev)
7. {
8. int i;
9. struct sk_buff *skb;
10. unsigned long flags;
11. save_flags(flags);
12. /*
13. *  Work the queues in priority order
14. */
15. for(i = 0;i < DEV_NUMBUFFS; i++)
16. {
17. /*
18. *  Pull packets from the queue
19. */
20. cli();
21. while((skb=skb_dequeue(&dev->buffs[i]))!=NULL)
22. {
23. /*
24. *  Stop anyone freeing the buffer while we retransmit it
25. */
26. skb_device_lock(skb);
27. restore_flags(flags);
28. /*
29. *  Feed them to the output stage and if it fails
30. *  indicate they re-queue at the front.
31. */
32. dev_queue_xmit(skb,dev,-i - 1);//注意优先级的计算方式，在函数dev_queue_xmit()中优先级若<0则计算pri=-pri-1=-(-i-1)-1=i，
33. //这样做的目的就是为了得到正确的where值,函数(dev_queue_xmit())中
34. /*
35. *  If we can take no more then stop here.
36. */
37. if (dev->tbusy)
38. return;
39. cli();
40. }
41. }
42. restore_flags(flags);
43. }

驱动层严格的说不属于内核网络栈的内容，和硬件关系密切，何况这种网卡硬件设备可能已经不用了，这里就没有详细分析，如果对网卡驱动有兴趣可以看一下之前的分析的ARM-Linux下的DM9000网卡驱动的分析，链接如下：

1. ARM-Linux驱动--DM9000网卡驱动分析（一）
2. ARM-Linux驱动--DM9000网卡驱动分析（二）
3. ARM-Linux驱动--DM9000网卡驱动分析（三）
4. ARM-Linux驱动--DM9000网卡驱动分析（四）