DM9000驱动移植在mini2440(linux2.6.29)和FS4412(linux3.14.78)上的实现（deep dive）
作者：互联网
关于dm9000的驱动移植分为两篇，第一篇在mini2440上实现，基于linux2.6.29，也成功在在6410上移植了一遍，和2440非常类似，第二篇在fs4412（Cortex A9）上实现，基于linux3.14.78,用设备树匹配，移植过程中调试和整体理解很重要，一路上幸有良师益友指点，下面详细介绍：
1.物理时序分析相关
DM9000芯片是DAVICOM公司生产的一款以太网处理芯片，提供一个通用的处理器接口、一个10/100M自适应的PHY芯片和4K双字的SRAM.内部框架如下,涉及到4个基本概念：
1、TCP/IP参考模型包含应用层、传输层、网络层和网络接口层，其中的网络接口层包含有数据链路层和网络层；
2、MAC:网卡数据链路层的芯片成为MAC控制器，数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能；
3、PHY:网卡物理芯片，物理定义了数据传送和接收所需的电和光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口；
4、MII:介质无关接口，它是IEEE802.3定义的以太网行业标准，包含一个数据接口，以及一个MAC和PHY之间的管理接口，数据接口包括分别用于发送器和接收器的两条独立通道，管理接口用来监视和控制PHY,介质无关表明不对MAC硬件重新设计或替换的情况下，任何类型的PHY设备都可以正常工作；
图1 DM9000内部结构框架
图2 DM9000读时序
图3 DM9000写时序
图4 s3c2440的BANK4的读写时序
图5 s3c2440的存储BANK
图6 mini2440的DM9000相关原理图
1、物理连接和理解：S3c2440有27根地址线：2^27=128MB,所以一个bank最大可寻址128M, 8个bank说明s3c2440最大可寻址1G，Mini2440采用的是dm9000直接连接CPU（s3c2440)上。就像是nandflash一样直接被挂在CUP上，被挂在s3c2440的bank4上，s3c2440芯片把存储系统分为了8个Bank，由nGCS0[0]~nGCS[7] 这8根引脚决定当前访问的是哪一个Bank对应的存储器。其中，前6个Bank用于连接ROM或者SRAM，第7个Bank地址作为SDRAM的起始地址（即0x30000000）。DM9000通过CMD端口控制写命令和读写数据，mini2440开发板上的DM9000和S3c2440的连接方式如图6所示，数据信号SD0-SD15对应 DATA0-DATA15 ，CMD ADDR2 识别为地址还是数据，INT EINT7 中断，IOR# nOE 读命令使能，IOW# nWE 写命令使能，AEN nGCS4 片选使能，连接了16条数据线,1条地址线,而这唯一的一条地址线用于判断数据线传输的是地址还是数据,所以这16条数据线为数据和地址复用。
2、详尽时序分析：要使挂接在BANK4上的DM9000正常工作，需要配置存储器控制器的BWSCON和BANKCON4两个寄存器，前者可以设置DM9000的总线宽度，后者可以设置DM9000的访问时序，DM9000的寄存器读写时序分别如图2和图3所示，T1s3C2440的BANK4读写时序如图4，内存控制器使用HCLK作为时钟，在HCLK为100MHz时，1个clock大约为10ms，通过对比：Tcos对应T1,呢么最少应该为5ns,也就是1个clock Tacc对应T2,呢么最少应该为22ns,呢么我们这里最少也要选3个clock,也就是30ns， Toch对应T5,Toch最少应该为5ns,也就是1个clock。从DM9000的读写时序图中可以看出，T2+T6实际上构成了DM9000的一个访问周期，因此还需要满足：Tacs + Tcos + Tacc + Tcoh + Tcah>= T2+T6,最终使用下面的表达式来表达：
(Tacs >= 0 && Tacs <= 4) && (Tcos >= 1 && Tcos <= 4) && (Tacc >= 3 && Tacc <= 14 ) && (Tcoh >=1 && Tcoh <= 4 ), 故使用下值进行设置：
在dm9000_init()函数中添加如下代码：
1 #if defined(CONFIG_ARCH_S3C2410)
2 unsigned int oldval_bwscon; //用来保存BWSCON寄存器的值
3 unsigned int oldval_bankcon4; //用来保存S3C2410_BANKCON4寄存器的值
4 #endif
5 …
6 #if defined (CONFIG_ARCH_S3C2410)
7 //设置BANK4：总线宽度为16，使能nWAIT
8 oldval_bwscon = *((volatile unsigned int *)S3C2410_BWSCON);
9 *((volatile unsigned int *)S3C2410_BWSCON) = (oldval_bwscon & ~(3<<16)) \
10 | S3C2410_BWSCON_DW4_16 | S3C2410_BWSCON_WS4 | S3C2410_BWSCON_ST4; //使能总线宽度为16位,使能nWAIT
11 //设置BANK4的时间参数
12 oldval_bankcon4 = *((volatile unsigned int *)S3C2410_BANKCON4);
13 *((volatile unsigned int *)S3C2410_BANKCON4) = 0x1f7c; // BANK4控制寄存器，用于控制BANK4外接设备的访问时序
14 #endif
15 …
16 if (!is_valid_ether_addr(ndev->dev_addr))
17 dev_warn(db->dev, "%s: Invalid ethernet MAC address. Please "
18 "set using ifconfig\n", ndev->name);
19
20 #if defined(CONFIG_ARCH_S3C2410)
21 printk("Now use the default MAC address:08:90:90:90:90:90\n");
22 ndev->dev_addr[0] = 0x08;
23 ndev->dev_addr[1] = 0x90;
24 ndev->dev_addr[2] = 0x90;
25 ndev->dev_addr[3] = 0x90;
26 ndev->dev_addr[4] = 0x90;
27 ndev->dev_addr[5] = 0x90;
28 #endif
2.核心数据结构和网络子系统分析
网络体系结构由5个部分组成，分别如下：
系统调用接口：为应用程序提供访问内核网络子系统的方法，主要指socket系统调用；协议无关接口：实现一组基于socket的通用函数来访问各种不同的协议；网络协议：网络协议层用于实现各种具体的网络协议，如TCP、UDP;设备无关接口：设备物管接口层将协议和各种网络设备驱动连接在一起，这一层提供一组通用函数供底层网络设备驱动程序使用，使他们可以操作高层协议栈；设备驱动：网络体系结构的最底部是负责管理物理网络设备的设备驱动程序层。
将上面概念搞清楚后，紧接着分析核心数据结构net_device和sk_buff，分别用来描述一个网络设备和用来接收和发送的数据包，以不变应万变，实现多种硬件在软件层次上的统一：
int (*init)(struct net_device*dev); //初始化函数，该函数在register_netdev时被调用来完成对net_device结构的初始化
int (*hard_start_xmit)(structsk_buf*skb，struct net_device *dev); //数据发送函数
int (*hard_header)(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, unsigned short type, void *daddr, void *saddr, unsigned len); //该方法根据先前检索到的源和目的硬件地址建立硬件头
int (*rebuild_header)(struct sk_buff *skb); //以太网的mac地址是固定的，为了高效，第一个包去询问mac地址，得到对应的mac地址后就会作为cache把mac地址保存起来。以后每次发包不用询问了，直接把包的地址拷贝出来
void (*tx_timeout)(struct net_device *dev); //如果数据包发送在超时时间内失败，这时该方法被调用，这个方法应该解决失败的问题，并重新开始发送数据
struct net_device_stats *(*get_stats)(struct net_device *dev); //当应用程序需要获得接口的统计信息时，这个方法被调用
int (*set_config)(struct net_device *dev, struct ifmap *map); //改变接口的配置，比如改变I/O端口和中断号等，现在的驱动程序通常无需该方法
int (*do_ioctl)(struct net_device *dev, struct ifmap *map); //该函数用来处理特定网络命令的ioctl命令
void (*set_multicast_list)(struct net_device *dev)； //当设备的组播列表改变或设备标志改变时，该方法被调用
int (*set_mac_address)(struct net_device *dev, void *addr); //该函数用来设置网络设备的MAC地址
传输包的所有信息都保存在sk_buff结构中，这一结构被所有网络层使用，也被称为“套接字缓冲区”，用于在网络子系统各层之间传递数据。内核中，所有的sk_buff结构都被组织在一个双向链表中，见下图：
3.驱动代码详尽分析
从网上下载下来的Linux2.6.29中有完整的DM9000网卡驱动，该驱动对应源文件drivers/net/dm9000.c,在移植bootloader的过程中可知，DM9000可通过S3C2440地址总线访问，因此有专属它的IO内存。驱动将DM9000的IO内存和IRQ资源以平台设备资源的方法进行管理，并在dm9000.c中实现并注册了相应的平台驱动，这样，只要向内核中注册板级相关的DM9000平台设备，网卡就能正常工作，按照面向对象设计的思想，任何一个网卡设备都可以由net_device结构描述，这是因为net_device包含了所有网卡设备的共性，而任何一个具体网卡设备的表述结构应该由net_device派生而来。其中的board_info可视为对net_device结构的扩展，以描述一个具体的网卡设备，dm9000的平台驱动定义和board_info如下：
step1、紧接着在注册平台驱动时，内核遍历平台总线上的所有平台设备，linux3.0之后有四种方式进行匹配，典型的就是通过基于设备树风格的匹配，现在移植的为2.6.29时通过匹配platform_device设备名和驱动名的名称匹配，并在找到匹配的设备后，调用平台驱动中的probe函数。平台驱动通常利用probe()函数从匹配上的平台设备中获取平台资源，并根据这些资源申请和映射IO内存、获取并注册IRQ中断，dm9000_probe()最终调用register_netdev()注册网卡设备，下面详尽分析dm9000_probe()函数：
1 static int __devinit dm9000_probe(struct platform_device *pdev)
2 {
3 struct dm9000_plat_data *pdata = pdev->dev.platform_data;//驱动程序中获得系统定义的网卡板级信息
4 //定义在/arch/arm/mach-s3c64xx/mach-smdk6410.c中。
5 struct board_info *db; /* Point a board information structure */
6 struct net_device *ndev; //定义设备结构体
7 const unsigned char *mac_src;
8 int ret = 0;
9 int iosize;
10 int i;
11 u32 id_val;
12
13 /* Init network device */
14 //分配生成net_device结构体 alloc_etherdev是alloc_netdev()针对以太网的快捷操作函数
15 ndev = alloc_etherdev(sizeof(struct board_info));
16
17 //判断是否分配正确
18 if (!ndev) {
19 dev_err(&pdev->dev, "could not allocate device.\n");
20 return -ENOMEM;
21 }
22 //建立net_device到device的连接
23 SET_NETDEV_DEV(ndev, &pdev->dev);
24 //内核输出信息
25 dev_dbg(&pdev->dev, "dm9000_probe()\n");
26 //函数netdev_priv直接返回了net_device结构末端地址，也就是网卡私有数据结构的起始地址。
27 /* setup board info structure */
28 db = netdev_priv(ndev);
29
30 db->dev = &pdev->dev;
31 db->ndev = ndev;
32
33 spin_lock_init(&db->lock);//初始化自旋锁
34 mutex_init(&db->addr_lock);
35
36 INIT_DELAYED_WORK(&db->phy_poll, dm9000_poll_work); //??
37 //获取平台设备资源 resource 地址空间、数据空间、中断信号 7号中断
38 db->addr_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
39 db->data_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 1);
40 db->irq_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
41 //判断资源是否获取成功
42 if (db->addr_res == NULL || db->data_res == NULL ||
43 db->irq_res == NULL) {
44 dev_err(db->dev, "insufficient resources\n");
45 ret = -ENOENT;
46 goto out;
47 }
48 //platform_get_resource的变体 同 platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 1)
49 db->irq_wake = platform_get_irq(pdev, 1);
50 if (db->irq_wake >= 0) {
51 dev_dbg(db->dev, "wakeup irq %d\n", db->irq_wake);
52 //前面获得中断号 申请中断
53 ret = request_irq(db->irq_wake, dm9000_wol_interrupt,
54 IRQF_SHARED, dev_name(db->dev), ndev);
55 if (ret) {
56 dev_err(db->dev, "cannot get wakeup irq (%d)\n", ret);
57 } else {
58 /* test to see if irq is really wakeup capable */
59 ret = set_irq_wake(db->irq_wake, 1);
60 if (ret) {
61 dev_err(db->dev, "irq %d cannot set wakeup (%d)\n",
62 db->irq_wake, ret);
63 ret = 0;
64 } else {
65 set_irq_wake(db->irq_wake, 0);
66 db->wake_supported = 1;
67 }
68 }
69 }
70 //IO资源分配大小 地址 为resource分配内存
71 iosize = resource_size(db->addr_res);
72 db->addr_req = request_mem_region(db->addr_res->start, iosize,
73 pdev->name); //内存申请
74
75 if (db->addr_req == NULL) {
76 dev_err(db->dev, "cannot claim address reg area\n");
77 ret = -EIO;
78 goto out;
79 }
80
81 db->io_addr = ioremap(db->addr_res->start, iosize);
82
83 if (db->io_addr == NULL) {
84 dev_err(db->dev, "failed to ioremap address reg\n");
85 ret = -EINVAL;
86 goto out;
87 }
88
89 iosize = resource_size(db->data_res);
90 db->data_req = request_mem_region(db->data_res->start, iosize,
91 pdev->name);
92
93 if (db->data_req == NULL) {
94 dev_err(db->dev, "cannot claim data reg area\n");
95 ret = -EIO;
96 goto out;
97 }
98
99 db->io_data = ioremap(db->data_res->start, iosize);
100
101 if (db->io_data == NULL) {
102 dev_err(db->dev, "failed to ioremap data reg\n");
103 ret = -EINVAL;
104 goto out;
105 }
106 //初始化net_device中的成员
107 /* fill in parameters for net-dev structure */
108 ndev->base_addr = (unsigned long)db->io_addr; //网络接口的IO基地址
109 ndev->irq = db->irq_res->start;//中断号 ifconfig时会打印出这个值 也可通过这个修改
110
111 /* ensure at least we have a default set of IO routines */
112 dm9000_set_io(db, iosize);
113
114 /* check to see if anything is being over-ridden ,pdata 是在dm9000_probe函数开头获取的平台数据，其flags成员记录了DM9000的访问位宽，下面的代码根据flags的值，调用dm9000_set_io()函数来确定board_info结构中关于DM9000块读写操作的具体函数*/
115 if (pdata != NULL) {
116 /* check to see if the driver wants to over-ride the
117 * default IO width */
118 //检测与板级信息是否相同
119 if (pdata->flags & DM9000_PLATF_8BITONLY)
120 dm9000_set_io(db, 1);
121
122 if (pdata->flags & DM9000_PLATF_16BITONLY)
123 dm9000_set_io(db, 2);
124
125 if (pdata->flags & DM9000_PLATF_32BITONLY)
126 dm9000_set_io(db, 4);
127
128 /* check to see if there are any IO routine
129 * over-rides */
130
131 if (pdata->inblk != NULL)
132 db->inblk = pdata->inblk;
133
134 if (pdata->outblk != NULL)
135 db->outblk = pdata->outblk;
136
137 if (pdata->dumpblk != NULL)
138 db->dumpblk = pdata->dumpblk;
139
140 db->flags = pdata->flags;
141 }
142
143 #ifdef CONFIG_DM9000_FORCE_SIMPLE_PHY_POLL
144 db->flags |= DM9000_PLATF_SIMPLE_PHY;
145 #endif
146
147 dm9000_reset(db);
148
149 /* try multiple times, DM9000 sometimes gets the read wrong */
150 for (i = 0; i < 8; i++) { //宏定义在dm9000.h中
151 id_val = ior(db, DM9000_VIDL);
152 id_val |= (u32)ior(db, DM9000_VIDH) << 8;
153 id_val |= (u32)ior(db, DM9000_PIDL) << 16;
154 id_val |= (u32)ior(db, DM9000_PIDH) << 24;
155
156 if (id_val == DM9000_ID)
157 break;
158 dev_err(db->dev, "read wrong id 0x%08x\n", id_val);
159 }
160
161 if (id_val != DM9000_ID) {
162 dev_err(db->dev, "wrong id: 0x%08x\n", id_val);
163 ret = -ENODEV;
164 goto out;
165 }
166
167 /* Identify what type of DM9000 we are working on */
168
169 id_val = ior(db, DM9000_CHIPR);
170 dev_dbg(db->dev, "dm9000 revision 0x%02x\n", id_val);
171
172 switch (id_val) {
173 case CHIPR_DM9000A:
174 db->type = TYPE_DM9000A;
175 break;
176 case CHIPR_DM9000B:
177 db->type = TYPE_DM9000B;
178 break;
179 default:
180 dev_dbg(db->dev, "ID %02x => defaulting to DM9000E\n", id_val);
181 db->type = TYPE_DM9000E;
182 }
183
184 /* dm9000a/b are capable of hardware checksum offload */
185 if (db->type == TYPE_DM9000A || db->type == TYPE_DM9000B) {
186 db->can_csum = 1;
187 db->rx_csum = 1;
188 ndev->features |= NETIF_F_IP_CSUM;
189 }
190
191 /* from this point we assume that we have found a DM9000 */
192
193 /* driver system function */ //初始化以太网设备的公有成员
194 ether_setup(ndev);//在调用register_netdev之前必须初始化完全。该函数中为net_device设置了很多默认值
195
196 ndev->netdev_ops = &dm9000_netdev_ops;
197 ndev->watchdog_timeo = msecs_to_jiffies(watchdog);
198 ndev->ethtool_ops = &dm9000_ethtool_ops;
199
200 db->msg_enable = NETIF_MSG_LINK;
201 db->mii.phy_id_mask = 0x1f;
202 db->mii.reg_num_mask = 0x1f;
203 db->mii.force_media = 0;
204 db->mii.full_duplex = 0;
205 db->mii.dev = ndev;
206 db->mii.mdio_read = dm9000_phy_read;
207 db->mii.mdio_write = dm9000_phy_write;
208
209 mac_src = "eeprom";
210
211 /* try reading the node address from the attached EEPROM */
212 for (i = 0; i < 6; i += 2)
213 dm9000_read_eeprom(db, i / 2, ndev->dev_addr+i);
214
215 if (!is_valid_ether_addr(ndev->dev_addr) && pdata != NULL) {
216 mac_src = "platform data";
217 memcpy(ndev->dev_addr, pdata->dev_addr, 6);
218 }
219
220 if (!is_valid_ether_addr(ndev->dev_addr)) {
221 /* try reading from mac */
222
223 mac_src = "chip";
224 for (i = 0; i < 6; i++)
225 ndev->dev_addr[i] = ior(db, i+DM9000_PAR);
226 }
227
228 if (!is_valid_ether_addr(ndev->dev_addr))
229 dev_warn(db->dev, "%s: Invalid ethernet MAC address. Please "
230 "set using ifconfig\n", ndev->name);
232 platform_set_drvdata(pdev, ndev); //将ndev保存成平台总线设备的私有数据，以后再要使用时可以通过调用platform_get_drvdata(),从响应平台设备中获取
233 ret = register_netdev(ndev); //注册net_device结构体
234
235 if (ret == 0)
236 printk(KERN_INFO "%s: dm9000%c at %p,%p IRQ %d MAC: %pM (%s)\n",
237 ndev->name, dm9000_type_to_char(db->type),
238 db->io_addr, db->io_data, ndev->irq,
239 ndev->dev_addr, mac_src);
240 return 0;
241
242 out:
243 dev_err(db->dev, "not found (%d).\n", ret);
244
245 dm9000_release_board(pdev, db);
246 free_netdev(ndev); //分配错误则释放net_device结构
247
248 return ret;
249 }
step2、接下来向内核注册中断、复位并初始化dm9000、检查MII接口，由dm9000_open()函数来实现：
1 m9000_open(struct net_device *dev)
2 {
3 board_info_t *db = netdev_priv(dev);//获取设备私有数据 返回board_info_t的地址
4 unsigned long irqflags = db->irq_res->flags & IRQF_TRIGGER_MASK;
5
6 if (netif_msg_ifup(db))
7 dev_dbg(db->dev, "enabling %s\n", dev->name);
8
9 /* If there is no IRQ type specified, default to something that
10 * may work, and tell the user that this is a problem */
11
12 if (irqflags == IRQF_TRIGGER_NONE)
13 dev_warn(db->dev, "WARNING: no IRQ resource flags set.\n");
14
15 irqflags |= IRQF_SHARED;
16 //注册中断
17 if (request_irq(dev->irq, dm9000_interrupt, irqflags, dev->name, dev))
18 return -EAGAIN;
19
20 /* Initialize DM9000 board */
21 dm9000_reset(db); //复位DM9000
22 dm9000_init_dm9000(dev); //初始化dm9000中net_device结构中的成员
23
24 /* Init driver variable */
25 db->dbug_cnt = 0;
26
27 mii_check_media(&db->mii, netif_msg_link(db), 1);//检测mii接口状态
28 netif_start_queue(dev); //启动发送队列 协议栈向网卡发送
29
30 dm9000_schedule_poll(db);
31
32 return 0;
33 }
step3、设备驱动程序从上层协议传递过来的sk_buff参数获得数据包的有效数据和长度，并将有效数据放入临时缓冲区中，设置硬件寄存器，linux中DM9000发送函数如下：
1 static int dm9000_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
2 {
3 unsigned long flags;
4 board_info_t *db = netdev_priv(dev);
5
6 dm9000_dbg(db, 3, "%s:\n", __func__);
7
8 if (db->tx_pkt_cnt > 1)
9 return NETDEV_TX_BUSY;
10
11 spin_lock_irqsave(&db->lock, flags); //获得自旋锁
12
13 /* Move data to DM9000 TX RAM */
14 writeb(DM9000_MWCMD, db->io_addr); //根据 IO 操作模式(8-bit or 16-bit)来增加写指针 1 或 2
15
16 (db->outblk)(db->io_data, skb->data, skb->len); //将数据从sk_buff中copy到网卡的TX SRAM中
17 dev->stats.tx_bytes += skb->len; //统计发送的字节数
18
19 db->tx_pkt_cnt++; //待发送计数
20 /* TX control: First packet immediately send, second packet queue */
21 if (db->tx_pkt_cnt == 1) { //如果计数为1，直接发送
22 dm9000_send_packet(dev, skb->ip_summed, skb->len);
23 } else {
24 /* Second packet */
25 db->queue_pkt_len = skb->len;
26 db->queue_ip_summed = skb->ip_summed;
27 netif_stop_queue(dev); //告诉上层停止发送
28 }
29
30 spin_unlock_irqrestore(&db->lock, flags);//解锁
31
32 /* free this SKB */
33 dev_kfree_skb(skb); //释放SKB
34
35 return NETDEV_TX_OK;
36 }
step4、数据包发送和数据包接收，数据包接收的软件流程时序具体如下：
1、判断包是否已经接收到了，通过MRCMDX寄存器（从RX缓冲区中读取数据命令，地址不增加），读出RX缓冲区中数据包包头的第一个字节来判断是否接受到数据；
2、检查数据包的状态和长度，通过MRCMD寄存器（从RX缓冲区中读取数据命令，读指针自动增加），读出数据包的包头，分析status字段并记录实际接收到的数据长度；
3、读取数据包，通过MRCMD寄存器，按照上一步中获取的数据包长度读出数据包内容；
4、利用读取到的数据包的实际内容构造skb，并调用netif_rx()操作将skb送到上层协议层处理；
数据包接收函数通过dm90_rx()来实现：
1 dm9000_rx(struct net_device *dev)
2 {
3 board_info_t *db = netdev_priv(dev); //获得网卡私有数据首地址
4 struct dm9000_rxhdr rxhdr;
5 struct sk_buff *skb;
6 u8 rxbyte, *rdptr;
7 bool GoodPacket;
8 int RxLen;
9
10 /* Check packet ready or not */
11 do {//存储器地址不变的读数据
12 ior(db, DM9000_MRCMDX); /* Dummy read */ //MRCMDX是内存数据预取读命令
13
14 /* Get most updated data */
15 rxbyte = readb(db->io_data);
16
17 /* Status check: this byte must be 0 or 1 */ //0、1为正确，2表示接收出错
18 if (rxbyte & DM9000_PKT_ERR) {
19 dev_warn(db->dev, "status check fail: %d\n", rxbyte);
20 iow(db, DM9000_RCR, 0x00); /* Stop Device */ //关闭设备 并停止中断请求
21 iow(db, DM9000_ISR, IMR_PAR); /* Stop INT request */
22 return;
23 }
24
25 if (!(rxbyte & DM9000_PKT_RDY)) // 0x01没准备好，直接返回
26 return;
27
28 /* A packet ready now & Get status/length */
29 GoodPacket = true;
30 writeb(DM9000_MRCMD, db->io_addr);
31 //读取数据，从RX_SRAM读取到rxhdr中
32 (db->inblk)(db->io_data, &rxhdr, sizeof(rxhdr));
33
34 RxLen = le16_to_cpu(rxhdr.RxLen);
35
36 if (netif_msg_rx_status(db))
37 dev_dbg(db->dev, "RX: status %02x, length %04x\n",
38 rxhdr.RxStatus, RxLen);
39
40 /* Packet Status check */ //检查包得完整性
41 if (RxLen < 0x40) {
42 GoodPacket = false;
43 if (netif_msg_rx_err(db))
44 dev_dbg(db->dev, "RX: Bad Packet (runt)\n");
45 }
46
47 if (RxLen > DM9000_PKT_MAX) {
48 dev_dbg(db->dev, "RST: RX Len:%x\n", RxLen);
49 }
50
51 /* rxhdr.RxStatus is identical to RSR register. */
52 if (rxhdr.RxStatus & (RSR_FOE | RSR_CE | RSR_AE |
53 RSR_PLE | RSR_RWTO |
54 RSR_LCS | RSR_RF)) {
55 GoodPacket = false;
56 if (rxhdr.RxStatus & RSR_FOE) {
57 if (netif_msg_rx_err(db))
58 dev_dbg(db->dev, "fifo error\n");
59 dev->stats.rx_fifo_errors++;
60 }
61 if (rxhdr.RxStatus & RSR_CE) {
62 if (netif_msg_rx_err(db))
63 dev_dbg(db->dev, "crc error\n");
64 dev->stats.rx_crc_errors++;
65 }
66 if (rxhdr.RxStatus & RSR_RF) {
67 if (netif_msg_rx_err(db))
68 dev_dbg(db->dev, "length error\n");
69 dev->stats.rx_length_errors++;
70 }
71 }
72
73 /* Move data from DM9000 */ //从DM9000获取数据
74 if (GoodPacket && //分配SKB
75 ((skb = dev_alloc_skb(RxLen + 4)) != NULL)) { //+4是因为除了数据包前面还有空读一字节、读状态一字节、读长度低位和高位各一个字节
76 skb_reserve(skb, 2); //定位data指针 DA(6)+SA(6)+type(2)+IP包+CFS(校验码4字节) IP包要求四字节对齐
77 rdptr = (u8 *) skb_put(skb, RxLen - 4); //定位tail指针 -4是减去校验码
78
79 /* Read received packet from RX SRAM */
80 //读取数据 从RX SRAM 到sk_buff中
81 (db->inblk)(db->io_data, rdptr, RxLen);
82 dev->stats.rx_bytes += RxLen;
83
84 /* Pass to upper layer */ //获取上层协议类型
85 skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
86 if (db->rx_csum) {
87 if ((((rxbyte & 0x1c) << 3) & rxbyte) == 0)
88 skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
89 else
90 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
91 }
92 netif_rx(skb); //把数据包交给上层
93 dev->stats.rx_packets++;
94
95 } else {
96 /* need to dump the packet's data */
97
98 (db->dumpblk)(db->io_data, RxLen);
99 }
100 } while (rxbyte & DM9000_PKT_RDY);
101 }
数据包发送的软件流程时序具体如下：
1、在发送一个数据包之前，将包中的有效数据通过MWCMD寄存器，写入TX缓冲区；
2、如果待发送数据包是第一个包，则直接启动包发送，方法是将发送报的长度写入寄存器TXPLL和TXPLH中，并设置TXCR寄存器的TXREQ位启动包发送；
3、如果待发送数据包是第二个包，则咱不发送该包，而是记录包长度和校验控制位，并停止发送队列，以上3个步骤用于发送启动包，在net_device的hard_start_xmit()方法中实现；
4、如果设置了IMR寄存器的PTM位，则当数据发送完成后产生中断，并使ISR寄存器的PTS位被设置，因此可以在中断处理函数中判断该中断，并执行对应操作，当在中断处理程序中检测到发送中断后，执行的操作函数是dm9000_tx_done（），下面的步骤5-7在该函数中实现；
5、读取寄存器NSR获取发送的状态，判断该寄存器的NSR_TX2END、NSR_TX1END位，只要有一个被置位，则进行接下来的处理，否则结束流程；
6、将待发送的数据包数量减一，检查变量db->tx_pkt_cnt是否大于0，大于0，则表示还有数据包要发送，调用函数dm9000_send_packet()发送队列中的数据包；
7、调用函数netif_wake_queue(dev)通知内核可以将待发送的数据包加入发送队列，因为dm9000的TX缓冲区容量有限，但可以同时放入两个数据包，因此只要有一个包发送完成，就可以唤醒发送队列发送上层协议请求的包；
具体软件实现见下图：
dm9000网络设备接收数据的主要方法是有中断引发设备的中断处理函数，中断处理函数判断中断的类型，如果为接收中断，则读取接收到的数据，分配sk_buff数据结构和数据缓冲区，将接收到的数据复制到数据缓冲区中，并调用netif_rx()函数将sk_buff传递给上层协议，实现如下：
1 static irqreturn_t dm9000_interrupt(int irq, void *dev_id)
2 {
3 struct net_device *dev = dev_id;
4 board_info_t *db = netdev_priv(dev);
5 int int_status;
6 unsigned long flags;
7 u8 reg_save;
8
9 dm9000_dbg(db, 3, "entering %s\n", __func__);
10
11 /* A real interrupt coming */
12
13 /* holders of db->lock must always block IRQs */
14 spin_lock_irqsave(&db->lock, flags);
15
16 /* Save previous register address */
17 reg_save = readb(db->io_addr);
18
19 /* Disable all interrupts */
20 iow(db, DM9000_IMR, IMR_PAR);
21
22 /* Got DM9000 interrupt status */ //获取中断类型
23 int_status = ior(db, DM9000_ISR); /* Got ISR */
24 iow(db, DM9000_ISR, int_status); /* Clear ISR status */
25
26 if (netif_msg_intr(db))
27 dev_dbg(db->dev, "interrupt status %02x\n", int_status);
28
29 /* Received the coming packet */ //接收到一个数据包
30 if (int_status & ISR_PRS)
31 dm9000_rx(dev); //调用数据接收函数
32
33 /* Trnasmit Interrupt check */ //发送一个数据包
34 if (int_status & ISR_PTS)
35 dm9000_tx_done(dev, db); //调用数据发送函数
36
37 if (db->type != TYPE_DM9000E) {
38 if (int_status & ISR_LNKCHNG) {
39 /* fire a link-change request */
40 schedule_delayed_work(&db->phy_poll, 1);
41 }
42 }
43
44 /* Re-enable interrupt mask */
45 iow(db, DM9000_IMR, db->imr_all);
46
47 /* Restore previous register address */
48 writeb(reg_save, db->io_addr);
49
50 spin_unlock_irqrestore(&db->lock, flags);
51
52 return IRQ_HANDLED;
53 }
4.添加DM9000平台设备资源
5.内核配置添加DM9000支持
重新配置内核，加入DM9000的驱动支持，在内核目录下执行“make menuconfig”命令进行如下的配置：
Device Drivers--->
[*]Network device support--->
[*]Ethernet(10 or 100Mbit)--->
<*>DM9000 support
[*]Networking support--->
Networking options--->
<*>TCP/IP networking
<*>IP:kernel leel autoconfiguration
//增加对nfs的支持
File systems--->
[*]Networking File Systems--->
<*>NFS client support
[*]NFS client support for NFS version 3
[*]NFS client support for the NFSv3 ACL protocol extension
[*]Boot file system on NFS
[*]NFS server support
6.实验验证测试
通过ping命令测试，如下图：
原文链接： https://www.cnblogs.com/diaohaiwei/p/6135390.html
标签：addr,DM9000,dive,linux3.14,db,dev,dm9000,device 来源： https://blog.51cto.com/u_15169172/2710549