Linux作為挑戰(zhàn)微軟壟斷的強(qiáng)有力武器，日益受到大家的喜愛(ài)。真希望她能在中國(guó)迅速成長(zhǎng)。把程序文檔貼出來(lái)，希望和大家探討Linux技術(shù)和應(yīng)用，促進(jìn)Linux在中國(guó)的普及。
　　Linux操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序編寫(xiě)
　　一.Linux系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序概述
　　1.1 Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序分類(lèi)
　　1.2 編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序的一些基本概念
　　二.Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
　　2.1 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)
　　2.2 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的基本方法
　　2.3 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序中用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　2.4 常用的系統(tǒng)支持
　　三。編寫(xiě)Linux網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序中可能遇到的問(wèn)題
　　3.1 中斷共享
　　3.2 硬件發(fā)送忙時(shí)的處理
　　3.3 流量控制（flow control）
　　3.4 調(diào)試
　　四。進(jìn)一步的閱讀
　　五。雜項(xiàng)
　　一.Linux系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序概述
　　1.1 Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序分類(lèi)
　　Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序在Linux的內(nèi)核源代碼中占有很大的比例，源代碼的長(zhǎng)度日益增加，主要是驅(qū)動(dòng)程序的增加。在Linux內(nèi)核的不斷升級(jí)過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)還是相對(duì)穩(wěn)定 。在2.0.xx到2.2.xx的變動(dòng)里，驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)做了一些改變，但是從2.0.xx的驅(qū)動(dòng)到2.2.xx的移植只需做少量的工作。
　　Linux系統(tǒng)的設(shè)備分為字符設(shè)備（char device），塊設(shè)備（block device）和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（net work device）三種。字符設(shè)備是指存取時(shí)沒(méi)有緩存的設(shè)備。塊設(shè)備的讀寫(xiě)都有緩存來(lái)支 持，并且塊設(shè)備必須能夠隨機(jī)存取（random access），字符設(shè)備則沒(méi)有這個(gè)要求。典型的 字符設(shè)備包括鼠標(biāo)，鍵盤(pán)，串行口等。塊設(shè)備主要包括硬盤(pán)軟盤(pán)設(shè)備，CD-ROM等。一個(gè) 文件系統(tǒng)要安裝進(jìn)入操作系統(tǒng)必須在塊設(shè)備上。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在Linux里做專(zhuān)門(mén)的處理。Linux的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要是基于BSD unix的socket機(jī)制。在系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序之間定義有專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（sk_buff）進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。系統(tǒng)里支持對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的緩存，提供流量控制機(jī)制，提供對(duì)多協(xié)議的支持。
　　1.2 編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序的一些基本概念
　　無(wú)論是什么操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序，都有一些通用的概念。操作系統(tǒng)提供給驅(qū)動(dòng)程序的支持也大致相同。下面簡(jiǎn)單介紹一下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的一些基本要求。
　　1.2.1 發(fā)送和接收
　　這是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備最基本的功能。一塊網(wǎng)卡所做的無(wú)非就是收發(fā)工作。所以驅(qū)動(dòng)程序里要告訴系統(tǒng)你的發(fā)送函數(shù)在哪里，系統(tǒng)在有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)就會(huì)調(diào)用你的發(fā) 送程序。還有驅(qū)動(dòng)程序由于是直接操縱硬件的，所以網(wǎng)絡(luò)硬件有數(shù)據(jù)收到最先能得到這個(gè)數(shù)據(jù)的也就 是驅(qū)動(dòng)程序，它負(fù)責(zé)把這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理然后送給系統(tǒng)。這里，操作系統(tǒng)必 須要提供兩個(gè)機(jī)制，一個(gè)是找到驅(qū)動(dòng)程序的發(fā)送函數(shù)，一個(gè)是驅(qū)動(dòng)程序把收到的數(shù)據(jù)送 給系統(tǒng)。
　　1.2.2 中斷
　　中斷在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)中有重要的地位。操作系統(tǒng)必須提供驅(qū)動(dòng)程序響應(yīng)中斷的能力。 一般是把一個(gè)中斷處理程序注冊(cè)到系統(tǒng)中去。操作系統(tǒng)在硬件中斷發(fā)生后 調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序 的處理程序。Linux支持中斷的共享，即多個(gè)設(shè)備共享一個(gè)中斷。
　　1.2.3 時(shí)鐘
　　在實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，很多地方會(huì)用到時(shí)鐘。如某些協(xié)議里的超時(shí)處理，沒(méi)有中斷機(jī)制的 硬件的輪詢(xún)等。操作系統(tǒng)應(yīng)為驅(qū)動(dòng)程序提供定時(shí)機(jī)制。一般是在預(yù)定的時(shí) 間過(guò)了以后回 調(diào)注冊(cè)的時(shí)鐘函數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序中，如果硬件沒(méi)有中斷功能，定時(shí)器可以提供輪詢(xún) （poll）方式對(duì)硬件進(jìn)行存取。或者是實(shí)現(xiàn)某些協(xié)議時(shí)需要的超時(shí)重傳等。
　　二.Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
　　2.1 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)
　　所有的Linux網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序遵循通用的接口。設(shè)計(jì)時(shí)采用的是面向?qū)ο蟮姆椒āＲ粋€(gè)設(shè)備 就是一個(gè)對(duì)象（device 結(jié)構(gòu)），它內(nèi)部有自己的數(shù)據(jù)和方法。每一個(gè)設(shè)備的方法被調(diào)用時(shí) 的第一個(gè)參數(shù)都是這個(gè)設(shè)備對(duì)象本身。這樣這個(gè)方法就可以存取自身的數(shù)據(jù)（類(lèi)似面向?qū)?象程序設(shè)計(jì)時(shí)的this引用）。 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備最基本的方法有初始化、發(fā)送和接收。
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　　|deliver packets | |receive packets queue|
　　|（dev_queue_xmit（）） | |them（netif_rx（）） |
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　　| | /
　　/ | |
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　　| methods and variables（initialize，open，close，hard_xmit，|
　　| interrupt handler，config，resources，status.。.） |
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　　| | /
　　/ | |
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　　|send to hardware | |receivce from hardware|
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　　| | /
　　/ | |
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　　| hardware media |
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　　初始化程序完成硬件的初始化、device中變量的初始化和系統(tǒng)資源的申請(qǐng)。發(fā)送程序是 在驅(qū)動(dòng)程序的上層協(xié)議層有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)自動(dòng)調(diào)用的。一般驅(qū)動(dòng)程序中不對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn) 行緩存，而是直接使用硬件的發(fā)送功能把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。接收數(shù)據(jù)一般是通過(guò)硬件中斷 來(lái)通知的。在中斷處理程序里，把硬件幀信息填入一個(gè)skbuff結(jié)構(gòu)中，然后調(diào)用netif_ rx（）傳遞給上層處理。
　　2.2 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的基本方法
　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備做為一個(gè)對(duì)象，提供一些方法供系統(tǒng)訪(fǎng)問(wèn)。正是這些有統(tǒng)一接口的方法，掩蔽 了硬件的具體細(xì)節(jié)，讓系統(tǒng)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)都采用統(tǒng)一的形式，做到硬件無(wú)關(guān)性 。
　　下面解釋最基本的方法。
　　2.2.1 初始化（initialize）
　　驅(qū)動(dòng)程序必須有一個(gè)初始化方法。在把驅(qū)動(dòng)程序載入系統(tǒng)的時(shí)候會(huì)調(diào)用這個(gè)初始化程序 。它做以下幾方面的工作。檢測(cè)設(shè)備。在初始化程序里你可以根據(jù)硬件的特征檢查硬件 是否存在，然后決定是否啟動(dòng)這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序。配置和初始化硬件。在初始化程序里你可 以完成對(duì)硬件資源的配置，比如即插即用的硬件就可以在這個(gè)時(shí)候進(jìn)行配置（Linux內(nèi)核 對(duì)PnP功能沒(méi)有很好的支持，可以在驅(qū)動(dòng)程序里完成這個(gè)功能）。配置或協(xié)商好硬件占用 的資源以后，就可以向系統(tǒng)申請(qǐng)這些資源。有些資源是可以和別的設(shè)備共享的，如中斷 。有些是不能共享的，如IO、DMA。接下來(lái)你要初始化device結(jié)構(gòu)中的變量。最后，你可 以讓硬件正式開(kāi)始工作。