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