Understanding.Linux.Network.Internals 讀書筆記 Chapter 5 network device init

來源:互聯網
上載者:User

網路裝置初始化

        如果要使一個網路裝置可用,它就必須能被核心正確識別並且與正確的裝置驅動關聯起來。首先,裝置驅動既可以做為核心模組動態載入,也可以是核心的一個靜態組件。其次,裝置可以在啟動時識別,也可以在運行時載入識別(熱插拔裝置 USB PCI IEEE...)  靜態編譯的裝置驅動/啟動識別的裝置註冊和初始化
為系統初始化流程(核心子系統和靜態編譯的裝置驅動都在do_initcalls中初始化,另外parse_args處理系統啟動程式lilo/grub傳遞給核心的參數,init_IRQ/softing_init初始化硬體中斷和軟體中斷,free_init_mem會釋放這些不再使用的代碼所佔用的記憶體)
啟動識別的裝置註冊和初始化大概分為三步;
1)硬體初始化 ---由裝置驅動在匯流排(pci,usb)的協調下完成,主要分配中斷號和i/o地址。
2)軟體初始化 ---在裝置可用前需要配置一些參數,如ip地址
3)功能初始化 ---與裝置相關,如流量控制
1 2在後幾章會具體說到,這裡只簡單提下3,代碼如下;
static in__init net_dev_init{
...
}
subsys_initcall(net_dev_init)
net_dev_init中包含如下功能的初始化
        初始化cpu相關資料結構,用於網路非強制中斷
        調用dev_proc_init,dev_mcast_init在/proc下增加相應的檔案
        調用netdev_sysfs在/sys下增加相應設定檔
        調用net_random_init初始化cpu種子數組,這些數組用於在net_random中產生隨機數
        調用dst_init初始化dst
        初始化網路處理函數數組ptype_base,這些函數用來多路分解接收到的包
        在通知鏈表上註冊回呼函數用於接收cpu熱插拔事件
除了上述初始化,對於網路裝置來說更重要的是 初始化它的net_device結構,這個會在第8章詳細講  動態載入裝置/裝置驅動
講動態載入之前先介紹2個使用者空間程式和1個核心功能
/sbin/modprobe  在核心需要載入某個模組時調用,判斷核心傳遞的模組是不是/etc/modprobe.conf檔案中定義的別名
/sbin/hotplug   在核心檢測到一個新裝置插入或拔出系統時調用,它的任務是根據裝置標識載入正確的驅動
核心功能call_usermodehelper  上面兩個使用者進程統一由這個函數調用,其中參數arg[0]指示call_usermodehelper調用哪個使用者進程,arg[1]指示call..使用哪個配置指令碼,流程詳見;

實際上看懂了上面所說的,動態載入的概念應該很清楚了,最後再說說使用情境
1)以模組方式載入
        kmod模組載入器允許核心組件通過調用request_module請求載入某個模組
        舉個例子;如果系統管理員使用ifconfig配置某個網卡,但這個網卡驅動還沒有載入,如eth0,核心就會給/sbin/modprobe發送一個請求,讓它載入名稱為eth0的模組。如果/etc/modprobe.conf中包含“alias eth0 xxx”的字元,/sbin/modprobe就會嘗試載入xxx.ko模組。
2)pnp熱插拔
        hotplug允許核心檢測熱插拔裝置的插入和拔出並通知使用者進程(/sbin/hotplug),使用者進程根據這些通知來載入相應的驅動
        在編譯核心時,會在kernel目錄下產生modules.pcimap和modules.usbmap兩個檔案,這兩個檔案分別包含了核心所支援裝置的pci id和usb id,檔案中還包含於每個裝置的id相對應的核心模組名稱,當使用者進程收到核心關於pnp的通知後,會使用這個檔案來尋找正確的裝置驅動

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