&nbsp;&nbsp;&nbsp; 為了防止存取I/O時(shí)發(fā)生沖突，Linux提供對(duì)端口使用情況的控制。在使用端口之前，可以檢查需要的I/O是否正在被使用，如果沒有，則把端口標(biāo)記為正在使用，使用完后再釋放。系統(tǒng)提供以下幾個(gè)函數(shù)做這些工作。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; int check_region(unsigned int from, unsigned int extent);<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; void request_region(unsigned int from, unsigned int extent,const char *name)<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; void release_region(unsigned int from, unsigned int extent);<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 其中的參數(shù)from表示用到的I/O端口的起始地址，extent標(biāo)明從from開始的端口數(shù)目。name為設(shè)備名稱。<p>2.4.5 中斷打開關(guān)閉<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 系統(tǒng)提供給驅(qū)動(dòng)程序開放和關(guān)閉響應(yīng)中斷的能力。是在include/asm/system.h中的兩個(gè)定義。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; #define cli() __asm__ __volatile__ (&quot;cli&quot;::)<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; #define sti() __asm__ __volatile__ (&quot;sti&quot;::)<p>2.4.6 打印信息<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 類似普通程序里的printf()，驅(qū)動(dòng)程序要輸出信息使用printk()。在include/linux/kernel.h里聲明。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; int printk(const char* fmt, ...);<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 其中fmt是格式化字符串。...是參數(shù)。都是和printf()格式一樣的。<p>2.4.7 注冊(cè)驅(qū)動(dòng)程序<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 如果使用模塊(module)方式加載驅(qū)動(dòng)程序，需要在模塊初始化時(shí)把設(shè)備注冊(cè)到系統(tǒng)設(shè)備表里去。不再使用時(shí)，把設(shè)備從系統(tǒng)中卸除。定義在drivers/net/net_init.h里的兩個(gè)函數(shù)完成這個(gè)工作。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; int register_netdev(struct device *dev);<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; void unregister_netdev(struct device *dev);<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; dev就是要注冊(cè)進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)備結(jié)構(gòu)指針。在register_netdev()時(shí)，dev結(jié)構(gòu)一般填寫前面11項(xiàng)，即到init，后面的暫時(shí)可以不用初始化。最重要的是name指針和init方法。name指針空(NULL)或者內(nèi)容為'\0'或者name[0]為空格(space)，則系統(tǒng)把你的設(shè)備做為以太網(wǎng)設(shè)備處理。以太網(wǎng)設(shè)備有統(tǒng)一的命名格式，ethX。對(duì)以太網(wǎng)這么特別對(duì)待大概和Linux的歷史有關(guān)。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; init方法一定要提供，register_netdev()會(huì)調(diào)用這個(gè)方法讓你對(duì)硬件檢測(cè)和設(shè)置。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; register_netdev()返回0表示成功，非0不成功。<p>2.4.8 sk_buff<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; Linux網(wǎng)絡(luò)各層之間的數(shù)據(jù)傳送都是通過sk_buff。sk_buff提供一套管理緩沖區(qū)的方法，是Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。每個(gè)sk_buff包括一些控制方法和一塊數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。控制方法按功能分為兩種類型。一種是控制整個(gè)buffer鏈的方法，另一種是控制數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的方法。sk_buff組織成雙向鏈表的形式，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的特點(diǎn)，對(duì)鏈表的操作主要是刪除鏈表頭的元素和添加到鏈表尾。sk_buff的控制方法都很短小以盡量減少系統(tǒng)負(fù)荷。(translated from article written by AlanCox)<br>常用的方法包括：<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .alloc_skb() 申請(qǐng)一個(gè)sk_buff并對(duì)它初始化。返回就是申請(qǐng)到的sk_buff。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .dev_alloc_skb()類似alloc_skb，在申請(qǐng)好緩沖區(qū)后，保留16字節(jié)的幀頭空<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 間。主要用在Ethernet驅(qū)動(dòng)程序。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .kfree_skb() 釋放一個(gè)sk_buff。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_clone() 復(fù)制一個(gè)sk_buff，但不復(fù)制數(shù)據(jù)部分。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_copy()完全復(fù)制一個(gè)sk_buff。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_dequeue() 從一個(gè)sk_buff鏈表里取出第一個(gè)元素。返回取出的sk_buff，<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 如果鏈表空則返回NULL。這是常用的一個(gè)操作。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_queue_head() 在一個(gè)sk_buff鏈表頭放入一個(gè)元素。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_queue_tail() 在一個(gè)sk_buff鏈表尾放入一個(gè)元素。這也是常用的一個(gè)<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 操作。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理主要是對(duì)一個(gè)先進(jìn)先出隊(duì)列的管理，skb_queue_tail()<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 和skb_dequeue()完成這個(gè)工作。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_insert() 在鏈表的某個(gè)元素前插入一個(gè)元素。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_append() 在鏈表的某個(gè)元素后插入一個(gè)元素。一些協(xié)議(如TCP)對(duì)沒按<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 順序到達(dá)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組時(shí)用到skb_insert()和skb_append()。<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_reserve() 在一個(gè)申請(qǐng)好的sk_buff的緩沖區(qū)里保留一塊空間。這個(gè)空間<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 一般是用做下一層協(xié)議的頭空間的。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_put() 在一個(gè)申請(qǐng)好的sk_buff的緩沖區(qū)里為數(shù)據(jù)保留一塊空間。在<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; alloc_skb以后，申請(qǐng)到的sk_buff的緩沖區(qū)都是處于空(free)狀態(tài)，有一個(gè)<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; tail指針指向free空間，實(shí)際上開始時(shí)tail就指向緩沖區(qū)頭。skb_reserve()<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在free空間里申請(qǐng)協(xié)議頭空間，skb_put()申請(qǐng)數(shù)據(jù)空間。見下面的圖。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_push() 把sk_buff緩沖區(qū)里數(shù)據(jù)空間往前移。即把Head room中的空間移<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 一部分到Data area。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; .skb_pull() 把sk_buff緩沖區(qū)里Data area中的空間移一部分到Head room中。<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Tail room(free)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; After alloc_skb()<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; | Head room |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Tail room(free)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; After skb_reserve()<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; | Head room |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Data area&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; | Tail room(free)&nbsp; |<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; After skb_put()<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |Head| skb_ |&nbsp;&nbsp; Data&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; | Tail room(free)&nbsp; |<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |room| push |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Data area&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; After skb_push()<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp; Head&nbsp;&nbsp;&nbsp; | skb_ |&nbsp; Data area | Tail room(free)&nbsp; |<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; | pull |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp; Head room&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; |<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; --------------------------------------------------<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; After skb_pull()<p><p><br><center><A HREF="#Content">[目錄]</A></center><hr><br><A NAME="I323" ID="I323"></A><center><b><font size=+2>需要注意</font></b></center><br>三.編寫Linux網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序中需要注意的問題<p>3.1 中斷共享<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; Linux系統(tǒng)運(yùn)行幾個(gè)設(shè)備共享同一個(gè)中斷。需要共享的話，在申請(qǐng)的時(shí)候指明共享方式。系統(tǒng)提供的request_irq()調(diào)用的定義：<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; int request_irq(unsigned int irq,<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; void (*handler)(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs),<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; unsigned long irqflags,<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; const char * devname,<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; void *dev_id);<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 如果共享中斷，irqflags設(shè)置SA_SHIRQ屬性，這樣就允許別的設(shè)備申請(qǐng)同一個(gè)中斷。需要注意所有用到這個(gè)中斷的設(shè)備在調(diào)用request_irq()都必須設(shè)置這個(gè)屬性。系統(tǒng)在回調(diào)每個(gè)中斷處理程序時(shí)，可以用dev_id這個(gè)參數(shù)找到相應(yīng)的設(shè)備。一般dev_id就設(shè)為device結(jié)構(gòu)本身。系統(tǒng)處理共享中斷是用各自的dev_id參數(shù)依次調(diào)用每一個(gè)中斷處理程序。<p>3.2 硬件發(fā)送忙時(shí)的處理<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 主CPU的處理能力一般比網(wǎng)絡(luò)發(fā)送要快，所以經(jīng)常會(huì)遇到系統(tǒng)有數(shù)據(jù)要發(fā)，但上一包數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還沒發(fā)送完。因?yàn)樵贚inux里網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序一般不做數(shù)據(jù)緩存，不能發(fā)送的數(shù)據(jù)都是通知系統(tǒng)發(fā)送不成功，所以必須要有一個(gè)機(jī)制在硬件不忙時(shí)及時(shí)通知系統(tǒng)接著發(fā)送下面的數(shù)據(jù)。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 一般對(duì)發(fā)送忙的處理在前面設(shè)備的發(fā)送方法(hard_start_xmit)里已經(jīng)描述過，即如果發(fā)送忙，置tbusy為1。處理完發(fā)送數(shù)據(jù)后，在發(fā)送結(jié)束中斷里清tbusy，同時(shí)用mark_bh()調(diào)用通知系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)送。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 但在具體實(shí)現(xiàn)我的驅(qū)動(dòng)程序時(shí)發(fā)現(xiàn)，這樣的處理系統(tǒng)好象并不能及時(shí)地知道硬件已經(jīng)空閑了，即在mark_bh()以后，系統(tǒng)要等一段時(shí)間才會(huì)接著發(fā)送。造成發(fā)送效率很低。2M線路只有10%不到的使用率。內(nèi)核版本為2.0.35。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 我最后的實(shí)現(xiàn)是不把tbusy置1，讓系統(tǒng)始終認(rèn)為硬件空閑，但是報(bào)告發(fā)送不成功。系統(tǒng)會(huì)一直嘗試重發(fā)。這樣處理就運(yùn)行正常了。但是遍循內(nèi)核源碼中的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序，似乎沒有這樣處理的。不知道癥結(jié)在哪里。<p>3.3 流量控制(flow control)<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收都需要流量控制。這些控制是在系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)的，不需要驅(qū)動(dòng)程序做工作。每個(gè)設(shè)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)里都有一個(gè)參數(shù)dev-&gt;tx_queue_len，這個(gè)參數(shù)標(biāo)明發(fā)送時(shí)最多緩存的數(shù)據(jù)包。在Linux系統(tǒng)里以太網(wǎng)設(shè)備(10/100Mbps)tx_queue_len一般設(shè)置為100，串行線路(異步串口)為10。實(shí)際上如果看源碼可以知道，設(shè)置了dev-&gt;tx_queue_len并不是為緩存這些數(shù)據(jù)申請(qǐng)了空間。這個(gè)參數(shù)只是在收到協(xié)議層的數(shù)據(jù)包時(shí)判斷發(fā)送隊(duì)列里的數(shù)據(jù)是不是到了tx_queue_len的限度，以決定這一包數(shù)據(jù)加不加進(jìn)發(fā)送隊(duì)列。發(fā)送時(shí)另一個(gè)方面的流控是更高層協(xié)議的發(fā)送窗口(TCP協(xié)議里就有發(fā)送窗口)。達(dá)到了窗口大小，高層協(xié)議就不會(huì)再發(fā)送數(shù)據(jù)。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 接收流控也分兩個(gè)層次。netif_rx()緩存的數(shù)據(jù)包有