mini2440 dm9000 网卡驱动详解 3
*dm9000_get_drvinfo()
该函数去的设备的基本信息(设备名，版本，总线名)传给ethtool_drvinfo结构体变量。代码清单如下：
static void dm9000_get_drvinfo(struct net_device *dev,
struct ethtool_drvinfo *info)
{
board_info_t *dm = to_dm9000_board(dev); /*to_dm9000_board实际上就是调用了netdev_priv(dev)*/
strcpy(info->driver, CARDNAME);
strcpy(info->version, DRV_VERSION);
strcpy(info->bus_info, to_platform_device(dm->dev)->name);
}
*dm9000_get_settings()
该函数得到由参数cmd指定的设置信息。
*dm9000_set_settings()
该函数设置由参数cmd指定的信息。
*dm9000_get_msglevel()
*dm9000_set_msglevel()
这两个函数设置和取得messagelevel，实际是设置和取得board_info中的msg_enable信息。
*dm9000_nway_reset()
重启mii的自动协商
*dm9000_get_link()
该函数的到link状态。如果带外部PHY，则返回mii链接状态。 否则返回DM9000 NSR寄存器数值。
*dm9000_get_eeprom_len()
dm9000_get_eeprom()
dm9000_set_eeprom()
这三个函数用来读写eeprom。
5. 与数据传输有关的函数。
上面已经分析了一个与数据传输有关的函数，那就是发送数据的函数dm9000_start_xmit()。这里再来分析数据的接收。再看具体代码之前还是来看看DM9000的数据接收的过程。
接收的数据存储在RX SRAM中，地址是0C00h~3FFFh。存储在RX_SRAM中的每个包都有4个字节的信息头。可以使用MRCMDX和MRCMD寄存器来得到这些信息。第一个字节用来检查数据包是否接收到了RX_SRAM中，如果这个字节是"01"，意味着一个包已经接收。如果是"00"，则还没有数据包被接收到RX_SRAM中。第二个字节保存接收到的数据包的信息，格式和RSR寄存器一样。根据这个格式，接收到的包能被校验是正确的还是错误的包。第三和第四字节保存了接收的数据包的长度。这四个字节以外的其他字节就是接收包的数据。看下图可以更好的理解这种格式。
根据包的结构可以知道接收一个包应该按照下面的步骤来进行：
第一步：判断包是否已经接收过来了。需要用到MRCMDX寄存器。MRCMDX寄存器是存储数据读命令寄存器（地址不增加）。这个寄存器只是用来读接收包标志位"01"。下面这段代码是一个例子，用来判断RX ready：
u8 RX_ready = ior( IOaddr, 0xF0 ); /* dummy read the packet ready flag */
RX_ready = (u8) inp( IOaddr + 4 ); /* got the most updated data */
if ( RX_ready == 1 ) { /* ready check: this byte must be 0 or 1 */
/* check the RX status and to get RX length (see datasheet ch.5.6.3) */
/* income RX a packet (see datasheet ch.5.6.4) */
} else if ( RX_ready != 0 ) { /* stop device and wait to reset device */
iow( IOaddr, 0xFF, 0x80 ); /* stop INT request */
iow( IOaddr, 0xFE, 0x0F ); /* clear ISR status */
iow( IOaddr, 0x05, 0x00 ); /* stop RX function */
u8 device_wait_reset = TRUE; /* raise the reset flag */
}
第二步：检查包的状态和长度。需要用到MRCMD寄存器（存储数据读命令，读指针自动增加）。下面这段例子代码用来读RX状态和长度。
u8 io_mode = ior( IOaddr, 0xFE ) >> 6; /* ISR bit[7:6] keep I/O mode */
outp( IOaddr, 0xF2 ); /* trigger MRCMD reg_F2h with read_ptr++ */
/* int RX_status : the RX packet status, int RX_length : the RX packet length */
if ( io_mode == 2 ) { /* I/O byte mode */
RX_status = inp( IOaddr + 4 ) + ( inp( IOaddr + 4 ) << 8 );
RX_length = inp( IOaddr + 4 ) + ( inp( IOaddr + 4 ) << 8 ); }
else if ( io_mode == 0 ) { /* I/O word mode */
RX_status = inpw( IOaddr + 4 );
RX_length = inpw( IOaddr + 4 ); }
else if ( io_mode == 1 ) { /* I/O dword mode */
(u32) status_tmp = inpl( IOaddr + 4 ); /* got the RX 32-bit dword data */
RX_status = (u16)( status_tmp & 0xFFFF );
RX_length = (u16)( ( status_tmp >> 16 ) & 0xFFFF ); }
第三步：读包的数据。也需要MRCMD寄存器。例子代码如下：
/* u8 RX_data[] : the data of the received packet */
if ( io_mode == 2 ) { /* I/O byte mode */
for ( i = 0 ; i < RX_length ; i++ ) /* loop to read a byte data from RX SRAM */
RX_data[ i ] = (u8) inp( IOaddr + 4 ); }
else if ( io_mode == 0 ) { /* I/O word mode */
int length_tmp = ( RX_length + 1 ) / 2;
for ( i = 0 ; i < length_tmp ; i++ ) /* loop to read a word data from RX SRAM */
( (u16 *)RX_data)[ i ] = inpw( IOaddr + 4 ); }
else if ( io_mode == 1 ) { /* I/O dword mode */
int length_tmp = ( RX_length + 3 ) / 4;
for ( i = 0 ; i < length_tmp ; i++ ) /* loop to read a dword data from RX SRAM */
( (u32 *)RX_data)[ i ] = inpl( IOaddr + 4 ); } /* inpl() is inport 32-bit I/O */
下面的dm9000_rx()函数实际上是按照上面这三个步骤来实现的，具体实现并不一定是要参照例子代码。注意这里按照DM9000接收包的格式定义了一个结构体dm9000_rxhdr用来表示头部的四个字节。代码清单如下：
struct dm9000_rxhdr {
u8 RxPktReady;
u8 RxStatus;
__le16 RxLen;
} __attribute__((__packed__));
接收函数代码如下：
/*
* Received a packet and pass to upper layer
*/
static void
dm9000_rx(struct net_device *dev)
{
board_info_t *db = netdev_priv(dev);
struct dm9000_rxhdr rxhdr;
struct sk_buff *skb;
u8 rxbyte, *rdptr;
bool GoodPacket;
int RxLen;
/* Check packet ready or not */
do {
ior(db, DM9000_MRCMDX); /* Dummy read */
/* Get most updated data */
/*读一下最新数据的第一个字节*/
rxbyte = readb(db->io_data);
/* Status check: this byte must be 0 or 1 */
/*DM9000_PKT_RDY定义是0x01，如果第一个字节大于0x01，则不是正确的状态。因为第一个字节只能是01h或00h*/
if (rxbyte > DM9000_PKT_RDY) {
dev_warn(db->dev, "status check fail: %d\n", rxbyte);
iow(db, DM9000_RCR, 0x00); /* Stop Device */
iow(db, DM9000_ISR, IMR_PAR); /* Stop INT request */
return;
}
if (rxbyte != DM9000_PKT_RDY)
return;
/* A packet ready now & Get status/length */
GoodPacket = true;
writeb(DM9000_MRCMD, db->io_addr);
(db->inblk)(db->io_data, &rxhdr, sizeof(rxhdr));/*一次性读入四个字节的内容到rxhdr变量*/
RxLen = le16_to_cpu(rxhdr.RxLen);
if (netif_msg_rx_status(db))
dev_dbg(db->dev, "RX: status %02x, length %04x\n",
rxhdr.RxStatus, RxLen);
/* Packet Status check */
if (RxLen < 0x40) {
GoodPacket = false;
if (netif_msg_rx_err(db))
dev_dbg(db->dev, "RX: Bad Packet (runt)\n");
}
if (RxLen > DM9000_PKT_MAX) {
dev_dbg(db->dev, "RST: RX Len:%x\n", RxLen);
}
/* rxhdr.RxStatus is identical to RSR register. */
if (rxhdr.RxStatus & (RSR_FOE | RSR_CE | RSR_AE |
RSR_PLE | RSR_RWTO |
RSR_LCS | RSR_RF)) {
GoodPacket = false;
if (rxhdr.RxStatus & RSR_FOE) {
if (netif_msg_rx_err(db))
dev_dbg(db->dev, "fifo error\n");
dev->stats.rx_fifo_errors++;
}
if (rxhdr.RxStatus & RSR_CE) {
if (netif_msg_rx_err(db))
dev_dbg(db->dev, "crc error\n");
dev->stats.rx_crc_errors++;
}
if (rxhdr.RxStatus & RSR_RF) {
if (netif_msg_rx_err(db))
dev_dbg(db->dev, "length error\n");
dev->stats.rx_length_errors++;
}
}
/* Move data from DM9000 */
/*关键的代码就是这里啦。使用到了上面提到的sk_buff。将RX SRAM中的data段数据放入sk_buff，然后发送给上层，至于怎么发送，不用去驱动操心了。sk_buff的protocol全部搞定*/
if (GoodPacket
&& ((skb = dev_alloc_skb(RxLen + 4)) != NULL)) {
skb_reserve(skb, 2);
rdptr = (u8 *) skb_put(skb, RxLen - 4);
/* Read received packet from RX SRAM */
(db->inblk)(db->io_data, rdptr, RxLen);
dev->stats.rx_bytes += RxLen;
/* Pass to upper layer */
skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
netif_rx(skb);
dev->stats.rx_packets++;
} else {
/* need to dump the packet's data */
(db->dumpblk)(db->io_data, RxLen);
}
} while (rxbyte == DM9000_PKT_RDY);
}
6. 中断处理相关函数
DM9000的驱动程序采用了中断方式而非轮询方式。触发中断的时机发生在：1）DM9000接收到一个包以后。2）DM9000发送完了一个包以后。
中断处理函数在open的时候被注册进内核。代码清单如下：
static irqreturn_t dm9000_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
struct net_device *dev = dev_id;
board_info_t *db = netdev_priv(dev);
int int_status;
unsigned long flags;
u8 reg_save;
dm9000_dbg(db, 3, "entering %s\n", __func__);
/* A real interrupt coming */
/* holders of db->lock must always block IRQs */
spin_lock_irqsave(&db->lock, flags);
/* Save previous register address */
reg_save = readb(db->io_addr);
/* Disable all interrupts */
iow(db, DM9000_IMR, IMR_PAR);
/* Got DM9000 interrupt status */
int_status = ior(db, DM9000_ISR); /* Got ISR */
iow(db, DM9000_ISR, int_status); /* Clear ISR status */
if (netif_msg_intr(db))
dev_dbg(db->dev, "interrupt status %02x\n", int_status);
/* Received the coming packet */
/*如果是由于收到数据而触发的中断，显然调用dm9000_rx()把数据取走，传递给上层*/
if (int_status & ISR_PRS)
dm9000_rx(dev);
/* Trnasmit Interrupt check */
/*如果是由于发送完了数据而触发的中断，则调用dm9000_tx_done()函数，下面具体分析这个函数*/
if (int_status & ISR_PTS)
dm9000_tx_done(dev, db);
if (db->type != TYPE_DM9000E) {
if (int_status & ISR_LNKCHNG) {
/* fire a link-change request */
schedule_delayed_work(&db->phy_poll, 1);
}
}
/* Re-enable interrupt mask */
iow(db, DM9000_IMR, db->imr_all);
/* Restore previous register address */
writeb(reg_save, db->io_addr);
spin_unlock_irqrestore(&db->lock, flags);
return IRQ_HANDLED;
}
*dm9000_tx_done()
注：dm9000可以发送两个数据包，当发送一个数据包产生中断后，要确认一下队列中有没有第2个包需要发送。
（1）读取dm9000寄存器NSR（NetworkStatus Register）获取发送的状态，存在变量tx_status中；
（2）如果发送状态为NSR_TX2END（第2个包发送完毕）或者NSR_TX1END（第1个包发送完毕），则将待发送的数据包数量（db-> tx_pkt_cnt ）减1，已发送的数据包数量（dev->stats.tx_packets）加1；
（3）检查变量db->tx_pkt_cnt（待发送的数据包）是否大于0（表明还有数据包要发送），则调用函数dm9000_send_packet发送队列中的数据包；
（4）调用函数netif_wake_queue(dev)通知内核可以将待发送的数据包进入发送队列。
/*
* DM9000 interrupt handler
* receive the packet to upper layer, free the transmitted packet
*/
static void dm9000_tx_done(struct net_device *dev, board_info_t *db)
{
int tx_status = ior(db, DM9000_NSR); /* Got TX status */
if (tx_status & (NSR_TX2END | NSR_TX1END)) {
/* One packet sent complete */
db->tx_pkt_cnt--;
dev->stats.tx_packets++;
if (netif_msg_tx_done(db))
dev_dbg(db->dev, "tx done, NSR %02x\n", tx_status);
/* Queue packet check & send */
if (db->tx_pkt_cnt > 0) {
iow(db, DM9000_TXPLL, db->queue_pkt_len);
iow(db, DM9000_TXPLH, db->queue_pkt_len >> 8);
iow(db, DM9000_TCR, TCR_TXREQ);
dev->trans_start = jiffies;
}
netif_wake_queue(dev);
}
}
7.一些操作硬件细节的函数。
在看函数之前还是先来看一下DM9000CMD Pin 和Processor并行总线的连接关系。CMD管脚用来设置命令类型。当CMD管脚拉高时，这个命令周期访问DATA_PORT。如果拉低， 则这个命令周期访问ADDR_PORT。见下图：
当然，内存映射的I/O空间读写还是采用最基本的readb(), readw(), readl(), writeb(), writew(), writel() , readsb(),readsw(), readsl(), writesb(), writesw(), writesl() 。
在DM9000的驱动中还自定义了几个函数，方便操作。
* ior()
从IO端口读一个字节。代码清单如下：
static u8 ior(board_info_t * db, int reg)
{
writeb(reg, db->io_addr); /*写reg到ADDR_PORT,用来选择寄存器*/
return readb(db->io_data); /*从DATA_PORT读一个字节，用来读寄存器*/
}
* iow()
向IO端口写一个字节。代码清单如下：
/*
* Write a byte to I/O port
*/
static void
iow(board_info_t * db, int reg, int value)
{
writeb(reg, db->io_addr);
writeb(value, db->io_data);
}
此外还有dm9000_outblk_8bit(), dm9000_outblk_16bit(), dm9000_outblk_32bit(),dm9000_inblk_8bit(), dm9000_inblk_16bit(), dm9000_inblk_32bit()等等。不一一解释。