1. 简介
Linux网卡驱动是Linux操作系统中重要的组成部分之一，用于管理和控制网络接口卡。本文将介绍Linux网卡驱动编程的实战技术，包括驱动程序的结构、注册和注销过程、收发数据包的实现等。
2. 驱动程序结构
一个Linux网卡驱动程序通常由以下几个组件组成：
2.1. 设备号的定义
dev_t类型的变量用于表示设备的主设备号和次设备号。
2.2. 设备结构体的定义
使用struct net_device定义一个网卡设备的结构体，结构体中包含了网卡设备的各种属性和方法。
2.3. 驱动程序的初始化函数
在驱动程序加载时调用的初始化函数，用于初始化网卡设备和注册驱动程序。
static int __init mydrv_init(void)
{
// 初始化设备号
if (alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "mydrv") < 0) {
printk(KERN_ERR "Failed to allocate character device region\n");
return -ENOMEM;
}
// 初始化网卡设备
mydev = alloc_netdev(0, "eth%d", NET_NAME_UNKNOWN, ether_setup);
if (!mydev) {
printk(KERN_ERR "Failed to allocate net device\n");
unregister_chrdev_region(devno, 1);
return -ENOMEM;
}
// 注册驱动程序
if (register_netdev(mydev)) {
printk(KERN_ERR "Failed to register net device\n");
unregister_chrdev_region(devno, 1);
free_netdev(mydev);
return -ENOMEM;
}
printk(KERN_INFO "mydrv: module loaded\n");
return 0;
}
3. 注册和注销过程
3.1. 注册过程
驱动程序的注册过程主要包括以下几个步骤：
分配设备号。
初始化网卡设备。
注册网卡设备。
重要部分:
分配设备号时使用alloc_chrdev_region函数，并指定设备号的范围和设备名。
初始化网卡设备时使用alloc_netdev函数，指定设备号、设备名和初始化函数。
注册网卡设备时使用register_netdev函数。
3.2. 注销过程
驱动程序的注销过程主要包括以下几个步骤：
注销网卡设备。
释放网卡设备。
释放设备号。
static void __exit mydrv_exit(void)
{
unregister_netdev(mydev);
free_netdev(mydev);
unregister_chrdev_region(devno, 1);
printk(KERN_INFO "mydrv: module unloaded\n");
}
4. 收发数据包的实现
驱动程序收发数据包的实现一般需要实现以下几个函数：
4.1. 发送数据包函数
驱动程序通过mydev->netdev_ops->ndo_start_xmit调用发送数据包函数。
static netdev_tx_t mydrv_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
{
// 发送数据包的处理逻辑
return NETDEV_TX_OK;
}
4.2. 接收数据包函数
驱动程序通过mydev->netdev_ops->ndo_start_xmit调用接收数据包函数。
static rx_handler_result_t mydrv_rx_handler(struct sk_buff **pskb)
{
struct sk_buff *skb = *pskb;
// 接收数据包的处理逻辑
return RX_HANDLER_ANOTHER;
}
5. 总结
通过本文的介绍，我们了解了Linux网卡驱动编程的实战技术。包括驱动程序的结构、注册和注销过程、收发数据包的实现等。同时，我们还学习了一些重要的代码和函数，为进一步深入学习和实践打下了基础。