Linux网卡驱动分析--(结合cs8900)

Linux网络设备驱动程序概述

Linux网络驱动程序遵循通用的接口。设计时采用的是面向对象的方法。一个设备就是一个对象(net_device结构)，它内部有自己的数据和方法。一个网络设备最基本的方法有初始化,发送和接收。
Linux网络驱动程序的体系结构可以划分为四层：
网络协议接口，网络设备接口，设备驱动功能，网络设备和网络媒介层网络驱动程序，最主要的工作就是完成设备驱动功能层。在Linux中所有网络设备都抽象为一个接口，这个接口提供了对所有网络设备的操作集合。由数据结构struct net_device来表示网络设备在内核中的运行情况，即网络设备接口。它既包括纯软件网络设备接口，如环路（Loopback），也包括硬件网络设备接口，如以太网卡。而由以dev_base为头指针的设备链表来集体管理所有网络设备，该设备链表中的每个元素代表一个网络设备接口。数据结构net_device中有很多供系统访问和协议层调用的设备方法，包括初始化,打开和关闭网络设备的open和stop函数，处理数据包发送的hard_start_xmit函数，以及中断处理函数等。
网络设备在Linux里做专门的处理。Linux的网络系统主要是基于BSDunix的socket机制。在系统和驱动程序之间定义有专门的数据结构(sk_buff)进行数据的传递。系统里支持对发送数据和接收数据的缓存，提供流量控制机制，提供对多协议的支持。

网络架构

Linux网络设备

网络设备，又叫网络接口是Linux第三类标准设备
• 网络设备和块设备类似，在内核的特定数据结构中注册自己
• 当发生网络数据交换时，网络设备驱动程序注册的方法将被内核调用
• 网络设备不会在/dev下存在一个设备入口，它使用保留的内部设备名
•网络设备异步的接收外来的数据包，有别于其他设备
• 网络设备同时要执行大量的管理任务
– 设置地址
– 修改传输参数
– 维护流量和流量控制
– 错误统计和报告
• 网络子系统是完全与协议无关的，网络驱动程序与内核其余部分之间的每次交互处理的都是一个网络数据包

网络设备驱动体系架构

以太网帧结构

以太网(IEEE 802.3)协议其驱动相关的帧结构：


 网卡驱动也不必关心所有内容，如其中前导序列、帧起始位、CRC 校验由硬件自动添加/删除，与驱动软件无关

socket 简介

客户端与服务器都围绕着通信端点(commnication endpoint)的概念，即套接字。
• 一个套接字通过使用socket()函数惟一确定了一个端点。最终，客户端定义的端点将与服务器定义的端点进行连接和通信。
• 使用UDP和TCP时，端点就是本地或远程IP地址与端口的组合。Socket广泛用在网络编程中，使用socket有固定的流程。

服务器：

– 调用socket
– 调用bind连接网络地址<