标签：wan vlan style 元素 解析 cat s函数 got efi
内核源码：linux-2.6.38.8.tar.bz2
概括而言，编写Linux网络驱动其实只要完成两件事即可，一是分配并初始化网络设备，二是注册网络设备。
1、分配并初始化网络设备
动态分配网络设备（从C语言角度来看，其实就是定义了一个struct net_device结构体变量，并对这个结构体变量的某些成员进行了初始化而已）及其私有数据的大致过程如下图（以以太网设备为例）：
下面将结合linux-2.6.38.8中的代码详细分析网络设备的分配和初始化过程。
- #define alloc_etherdev(sizeof_priv) alloc_etherdev_mq(sizeof_priv, 1)
- #define alloc_etherdev_mq(sizeof_priv, count) alloc_etherdev_mqs(sizeof_priv, count, count)
-
- struct net_device *alloc_etherdev_mqs(int sizeof_priv, unsigned int txqs,
- unsigned int rxqs)
- {
- return alloc_netdev_mqs(sizeof_priv, "eth%d", ether_setup, txqs, rxqs);
- }
-
- void ether_setup(struct net_device *dev)
- {
- dev->header_ops = ð_header_ops;
- dev->type = ARPHRD_ETHER;
- dev->hard_header_len = ETH_HLEN;
- dev->mtu = ETH_DATA_LEN;
- dev->addr_len = ETH_ALEN;
- dev->tx_queue_len = 1000;
- dev->flags = IFF_BROADCAST|IFF_MULTICAST;
-
- memset(dev->broadcast, 0xFF, ETH_ALEN);
-
- }
以前各类网络设备的分配函数（如以太网设备的alloc_etherdev）都只是alloc_netdev函数的封装而已，但对于linux-2.6.38.8而言已经不是这样了。
- #define alloc_netdev(sizeof_priv, name, setup) \
- alloc_netdev_mqs(sizeof_priv, name, setup, 1, 1)
alloc_netdev_mqs函数的五个参数分别为私有数据大小、设备名称、默认初始化函数、发送队列数目和接收队列数目。
以太网设备的名称设为eth%d，默认初始化函数设为ether_setup，发送和接收队列数目都设为1。
函数alloc_netdev_mqs定义在linux-2.6.38.8/net/core/dev.c文件中，大概会完成以下各种操作：
（1）、为struct net_device和私有数据分配内存空间
- alloc_size = sizeof(struct net_device);
- if (sizeof_priv) {
- alloc_size = ALIGN(alloc_size, NETDEV_ALIGN);
- alloc_size += sizeof_priv;
- }
- alloc_size += NETDEV_ALIGN - 1;
-
- p = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
- if (!p) {
- printk(KERN_ERR "alloc_netdev: Unable to allocate device.\n");
- return NULL;
- }
-
- dev = PTR_ALIGN(p, NETDEV_ALIGN);
- dev->padded = (char *)dev - (char *)p;
对齐操作相关宏：
- #define ALIGN(x, a) __ALIGN_KERNEL((x), (a))
- #define __ALIGN_KERNEL(x, a) __ALIGN_KERNEL_MASK(x, (typeof(x))(a) - 1)
- #define __ALIGN_KERNEL_MASK(x, mask) (((x) + (mask)) & ~(mask))
-
- #define PTR_ALIGN(p, a) ((typeof(p))ALIGN((unsigned long)(p), (a)))
（2）、动态分配per-CPU变量
- dev->pcpu_refcnt = alloc_percpu(int);
- if (!dev->pcpu_refcnt)
- goto free_p;
（3）、初始化硬件地址链表dev->dev_addrs，并把首元素赋给dev->dev_addr
- if (dev_addr_init(dev))
- goto free_pcpu;
（4）、初始化组播和单播地址链表
- dev_mc_init(dev);
- dev_uc_init(dev);
（5）、设置网络命名空间
- dev_net_set(dev, &init_net);
（6）、设置GSO最大值
- dev->gso_max_size = GSO_MAX_SIZE;
（7）、初始化各种链表
- INIT_LIST_HEAD(&dev->ethtool_ntuple_list.list);
- dev->ethtool_ntuple_list.count = 0;
- INIT_LIST_HEAD(&dev->napi_list);
- INIT_LIST_HEAD(&dev->unreg_list);
- INIT_LIST_HEAD(&dev->link_watch_list);
（8）、设置priv_flags值
- dev->priv_flags = IFF_XMIT_DST_RELEASE;
（9）、执行默认初始化函数（以太网设备默认为ether_setup）
（10）、初始化数据包发送队列
- dev->num_tx_queues = txqs;
- dev->real_num_tx_queues = txqs;
- if (netif_alloc_netdev_queues(dev))
- goto free_all;
（11）、初始化数据包接收队列
- dev->num_rx_queues = rxqs;
- dev->real_num_rx_queues = rxqs;
- if (netif_alloc_rx_queues(dev))
- goto free_all;
（12）、设置网络设备名称
2、注册网络设备
通过register_netdev函数把已完成部分初始化的net_device结构体变量（即某个网络设备实例）注册到Linux内核中，大致过程如下图：
下面将结合linux-2.6.38.8中的代码详细分析网络设备的注册过程。
（1）、获得rtnl信号量
（2）、分配网络设备名（即%d对应的数字）
- if (strchr(dev->name, ‘%‘)) {
- err = dev_alloc_name(dev, dev->name);
- if (err < 0)
- goto out;
- }
（3）、调用实际注册函数
- err = register_netdevice(dev);
3.1、初始化dev->addr_list_lock自旋锁并根据dev->type设置其类别
- spin_lock_init(&dev->addr_list_lock);
- netdev_set_addr_lockdep_class(dev);
3.2、调用init函数
- if (dev->netdev_ops->ndo_init) {
- ret = dev->netdev_ops->ndo_init(dev);
- if (ret) {
- if (ret > 0)
- ret = -EIO;
- goto out;
- }
- }
3.3、检测网络设备名是否有效
- ret = dev_get_valid_name(dev, dev->name, 0);
- if (ret)
- goto err_uninit;
3.4、为网络设备分配唯一的索引号
- dev->ifindex = dev_new_index(net);
- if (dev->iflink == -1)
- dev->iflink = dev->ifindex;
3.5、设置网络设备特性（dev->features）
- if ((dev->features & NETIF_F_HW_CSUM) &&
- (dev->features & (NETIF_F_IP_CSUM|NETIF_F_IPV6_CSUM))) {
- printk(KERN_NOTICE "%s: mixed HW and IP checksum settings.\n",
- dev->name);
- dev->features &= ~(NETIF_F_IP_CSUM|NETIF_F_IPV6_CSUM);
- }
-
- if ((dev->features & NETIF_F_NO_CSUM) &&
- (dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM|NETIF_F_IP_CSUM|NETIF_F_IPV6_CSUM))) {
- printk(KERN_NOTICE "%s: mixed no checksumming and other settings.\n",
- dev->name);
- dev->features &= ~(NETIF_F_IP_CSUM|NETIF_F_IPV6_CSUM|NETIF_F_HW_CSUM);
- }
-
- dev->features = netdev_fix_features(dev->features, dev->name);
-
-
- if (dev->features & NETIF_F_SG)
- dev->features |= NETIF_F_GSO;
-
-
- dev->vlan_features |= (NETIF_F_GRO | NETIF_F_HIGHDMA);
3.6、通过通知链告知内核其他子系统某种事件的发生（如注册网络设备）
- ret = call_netdevice_notifiers(NETDEV_POST_INIT, dev);
- ret = notifier_to_errno(ret);
- if (ret)
- goto err_uninit;
-
- ret = call_netdevice_notifiers(NETDEV_REGISTER, dev);
- ret = notifier_to_errno(ret);
- if (ret) {
- rollback_registered(dev);
- dev->reg_state = NETREG_UNREGISTERED;
- }
3.7、创建网络设备在sysfs文件系统中的入口
- ret = netdev_register_kobject(dev);
- if (ret)
- goto err_uninit;
3.8、设置网络设备为已注册状态
- dev->reg_state = NETREG_REGISTERED;
3.9、设置网络设备状态为可用
- set_bit(__LINK_STATE_PRESENT, &dev->state);
3.10、初始化网络设备的队列规则
3.11、增加网络设备的引用计数
3.12、加入到设备链表（如dev->dev_list、dev->name_hlist、dev->index_hlist）
3.13、发送netlink（RFC 3549协议）信息
- if (!dev->rtnl_link_ops ||
- dev->rtnl_link_state == RTNL_LINK_INITIALIZED)
- rtmsg_ifinfo(RTM_NEWLINK, dev, ~0U);
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网络驱动移植之解析Linux网络驱动的基本框架
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