有线/无线网卡驱动原理简介

有线/无线网卡驱动原理简介

  网卡里一个概念叫descripter,它是DMA和CPU交换控制的一个固定结构链表。

    在初始化的时候，申请一定数目的和descripter的结构一样大小的内存给网卡。对于收包方向上，还要申请同样数目的packet buffer挂在这些descripter上。发包方向上，只在要发包的时候把要发送的这个packet buffer挂在当前的descripter上,初始化的时候并不需要申请。

    初始化还需要对descripter做一些必要的设置。完成以后，在收包方向，只要把这些descripter的控制权从CPU交到DMA的手上，然后DMA负责检测网络上有没有包进来，如果有，会根据设定做一些检查，没有问题就把这个包复制到第一个descripter 里面所带的packet buffer里，产生一个信号通知CPU（一般是interrupt)同时也把这个descripter的控制权交给CPU，DMA自己会跳到下一个descripter上继续同样的监测。一般这个链表是环行的，所以到底以后可以从头再开始,也有的网卡会记住哪个是第一个哪个是最后一个，自己做跳转。 另外一端，CPU如果接收到interrupt或者自己loop查询时，发现有descripter的控制权是自己时，就要去把这个packet buffer取出来，这里可以把内容复制出来，也可以用一个新的把这个packet buffer替换掉，（在descripter里记录只是buffer的指针），很明显这种替换的做法，效率很高，这就是所谓“Zero copy”。当然也有些网卡像realtek 8139系列就没办法做到这一点。因为因为他的descripter 和packet buffer是连在一起的连续空间。

    发包方向，初始化时只要descripter填些默认值就可以了。在要发包的时候，才去做具体的事情，包括把packet buffer链到descripter上，再对descripter做必要设置，然后就把控制权交给DMA去处理。DMA发现这个descripter的控制者是自己,就会把这里packet buffer里面的内容发送出去。发送完毕也会发个interrupt信号给cpu,然后把控制权还给cpu。CPU收到这个发送完成的interrupt，就会把这个packet buffer free掉。这里也是"Zero copy"的机制。另外一种做法是在初始化也和接收一样同样也申请packet buffer给descripter，在发送的时候需要把要发送的内容复制到这个packet buffer里，然后发送完成后，就不需要对这个packet buffer做什么特别的事情了。

    大概的原理就是这样的，当然还有其他许多东西比如flow control可以再做深入了解，而且每颗芯片
都不太一样，需要结合datasheet具体去处理。

    无线网卡硬件实现和有线网卡差别很大，但是他的驱动原理其实和有线网卡是一样的，只是多了个RF的模块而已。

原文地址:http://net.zol.com.cn/119/1193530.html

 

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