編寫Linux網路驅動程式中需要注意的問題
3.1 中斷共用
Linux系統運行幾個裝置共用同一個中斷。需要共用的話,在申請的時候指明共用方式。系統提供的request_irq()調用的定義:
int request_irq(unsigned int irq,
void (*handler)(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs),
unsigned long flags,
const char * devname,
void *dev_id);
如果共用中斷,flags設定SA_SHIRQ屬性,這樣就允許別的裝置申請同一個中斷。需要注意所有用到這個中斷的裝置在調用request_irq()都必須設定這個屬性。系統在回調每個中斷處理常式時,可以用dev_id這個參數找到相應的裝置。系統在回調每個中斷處理常式時,可以用dev_id這個參數找到相應的裝置。一般dev_id就設為device結構本身。系統處理共用中斷是用各自的dev_id參數依次調用每一個中斷處理常式。
3.2 硬體發送忙時的處理
一般對發送忙的處理,置tbusy為1。處理完髮送資料後,在發送結束中斷裡清tbusy,同時用mark_bh()調用通知系統繼續發送。
另一種實現方法:不把tbusy置1,讓系統始終認為硬體空閑,但是報告發送不成功。系統會一直嘗試重發。
3.3 流量控制(flow control)
網路資料的發送和接收都需要流量控制。這些控制是在系統裡實現的,不需要驅動程式做工作。每個裝置資料結構裡都有一個參數dev->tx_queue_len,這個參數標明發送時最多緩衝的資料包。發送時另一個方面的流控是更高層協議的發送視窗(TCP協議裡就有發送視窗)。達到了視窗大小,高層協議就不會再發送資料。
接收流控也分兩個層次。netif_rx()緩衝的資料包有限制。另外高層協議也會有一個最大的等待處理的資料量。
發送和接收流控處理在net/core/dev.c的do_dev_queue_xmit()和netif_rx()中
3.4 調試
很多Linux的驅動程式都是編譯進核心的,形成一個大的核心檔案。但對調試來說,這是相當麻煩的。調試驅動程式可以用module方式載入。支援模組方式的驅動程式必須提供兩個函數:int init_module(void)和void cleanup_module(void)。init_module()在載入此模組時調用,在這個函數裡可以register_netdev()註冊裝置。init_module()返回0表示成功,返回負表示失敗。cleanup_module()在驅動程式被卸載時調用,清除佔用的資源,調用unregister_netdev()。
模組可以動態地載入、卸載。手工載入使用insmod命令,卸載用rmmod命令,看核心中的模組用lsmod命令。
進一步的閱讀
Linux程式設計資料可以從網上獲得。這就是開放原始碼的好處。並且沒有什麼“未公開的秘密”。我編寫驅動程式時參閱的主要資料包括:
Linux核心原始碼
《The Linux Kernel Hacker's Guide》by Michael K. Johnson
《Linux Kernel Module Programming Guide》by Ori Pomerantz
《Linux下的裝置驅動程》by olly in BBS水木清華站
可以選擇一個模板作為開始,核心原始碼裡有一個網路驅動程式的模板,drivers/net/skeleton.c。裡麵包含了驅動程式的基本內容。但這個模板是以乙太網路裝置為對象的,乙太網路的處理在Linux系統裡有特殊“待遇”,所以如果不是乙太網路裝置,有些細節上要注意,主要在初始化程式裡。
最後,多參照別人寫的程式,聽聽其他開發人員的經驗之談大概是最有效協助了。
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