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Linux內核實踐 - 如何添加網絡協議[三]：實現

內核版本：2.6.34

接上篇《添加網絡協議》。

為了用戶方便查看brcm設備的工作狀態，使用proc文件系統是很好的方式。一個網絡協議模塊可以注冊到網絡空間中register_pernet_subsys()，這個函數會為子空間分配一個id號，通過id可以在網絡空間中找到分配給該子空間的內存：init_net->gen->ptr[id - 1]。而我們正是利用這塊內存去存儲proc中的相關信息：struct brcm_net，它記錄了brcm設備在proc文件系統中的位置。

struct brcm_net {     
    /* /proc/net/brcm */ 
    struct proc_dir_entry *proc_brcm_dir;     
    /* /proc/net/brcm/config */ 
    struct proc_dir_entry *proc_brcm_conf;     
};

在加載brcm模塊時會注冊子空間，brcm_init_net創建在proc中的相關項，並記錄路徑在brcm_net中； brcm_exit_net刪除在proc中的相關項；brcm_net_id記錄分配給子空間的id，這樣通過init_net->gen->ptr[brcm_net_id - 1]就可以操作brcm_net了。

err = register_pernet_subsys(&brcm_net_ops);     
static struct pernet_operations brcm_net_ops = {     
    .init = brcm_init_net,     
    .exit = brcm_exit_net,     
    .id = &brcm_net_id,     
    .size = sizeof(struct brcm_net),     
};

注意到在brcm_init_net和brcm_exit_net中添加和刪除的僅僅是/proc/net/brcm目錄和config文件，而在使用中 brcm設備是可以動態創建的，因此這部分代碼應該發生在添加和刪除brcm設備時，而不是在brcm模塊注冊和刪除時。最簡單的是直接添加在register方法或unregister方法中，但內核提供了更好的機制：事件，將對proc的操作分離出來，因為proc的操作實際上屬於附加的操作而不是必須的操作。下面就來看event機制。

前面幾篇已經有描述過event機制，這裡的事件都是關於設備的事件，使用的是register_netdevice_notifier()來，注冊notifier到netdev_chain鏈表上。在加載brcm模塊時注冊 notifier，brcm_notifier_block包含了brcm設備對所關心的事件作出的反應。

err = register_netdevice_notifier

(&brcm_notifier_block);     
static struct notifier_block brcm_notifier_block __read_mostly = {     
    .notifier_call = brcm_device_event,     
};

設備對哪些事件會感興趣，首先，brcm設備對注冊和注銷是感興趣的，要操作proc文件系統；其次，對於發往brcm 下層設備的事件，要考慮這些事件造成的連帶影響(比如eth1被down掉，則其上的brcm設備也應該被down掉)，一般是下層設備的事件對其上的所有brcm設備都進行相應操作。

所以在brcm_device_event有兩類進入的設備dev會進行操作，一類是brcm設備，它僅僅是操作proc文件系統。判斷是否為brcm設備，是的話則由__brcm_device_event() 處理。

if (is_brcm_dev(dev))     
    __brcm_device_event(dev, event);     
         
static void __brcm_device_event(struct net_device *dev, unsigned long event)     
{     
    switch (event) {     
    case NETDEV_CHANGENAME:     
        brcm_proc_rem_dev(dev);     
        if (brcm_proc_add_dev(dev) < 0)     
            pr_warning("BRCM: failed to change proc name for %s\n",     
                    dev->name);     
        break;     
    case NETDEV_REGISTER:
        if (brcm_proc_add_dev(dev) < 0)     
            pr_warning("BRCM: failed to add proc entry for %s\n",     
                    dev->name);     
        break;     
    case NETDEV_UNREGISTER:     
        brcm_proc_rem_dev(dev);     
        break;     
    }     
}

如何是brcm的下層設備，如根據brcm_group_hash中的映射關系，對下層設備相關的所有brcm設備進行操作：

switch (event) {     
case NETDEV_CHANGE:     
    /* Propagate real device state to vlan devices */ 
    for (i = 0; i < BRCM_GROUP_ARRAY_LEN; i++) {     
        brcmdev = brcm_group_get_device(grp, i);
        if (!brcmdev)
            continue;
         
        netif_stacked_transfer_operstate(dev, brcmdev);
    }
    break;
         
case NETDEV_CHANGEADDR:     
    /* Adjust unicast filters on underlying device */ 
    for (i = 0; i < BRCM_GROUP_ARRAY_LEN; i++) {     
        brcmdev = brcm_group_get_device(grp, i);     
        if (!brcmdev)     
            continue;     
         
        flgs = brcmdev->flags;     
        if (!(flgs & IFF_UP))     
            continue;     
         
        brcm_sync_address(dev, brcmdev);     
    }     
    break;     
         
case NETDEV_CHANGEMTU:     
    for (i = 0; i < BRCM_GROUP_ARRAY_LEN; i++) {     
        brcmdev = brcm_group_get_device(grp, i);     
        if (!brcmdev)     
            continue;     
         
        if (brcmdev->mtu <= dev->mtu)     
            continue;     
         
        dev_set_mtu(brcmdev, dev->mtu);     
    }     
    break;     
         
case NETDEV_DOWN:     
    /* Put all VLANs for this dev in the down state too.  */ 
    for (i = 0; i < BRCM_GROUP_ARRAY_LEN; i++) {     
        brcmdev = brcm_group_get_device(grp, i);     
        if (!brcmdev)     
            continue;     
         
        flgs = brcmdev->flags;     
        if (!(flgs & IFF_UP))     
            continue;     
         
        brcm = brcm_dev_info(brcmdev);     
        dev_change_flags(brcmdev, flgs & ~IFF_UP);     
        netif_stacked_transfer_operstate(dev, brcmdev);     
    }     
    break;     
         
case NETDEV_UP:     
    /* Put all VLANs for this dev in the up state too.  */ 
    for (i = 0; i < BRCM_GROUP_ARRAY_LEN; i++) {     
        brcmdev = brcm_group_get_device(grp, i);     
        if (!brcmdev)     
            continue;     
         
        flgs = brcmdev->flags;     
        if (flgs & IFF_UP)     
            continue;     
         
        brcm = brcm_dev_info(brcmdev);     
        dev_change_flags(brcmdev, flgs | IFF_UP);     
        netif_stacked_transfer_operstate(dev, brcmdev);     
    }     
    break;     
         
case NETDEV_UNREGISTER:     
    /* Delete all BRCMs for this dev. */ 
    grp->killall = 1;     
         
    for (i = 0; i < BRCM_GROUP_ARRAY_LEN; i++) {     
        brcmdev = brcm_group_get_device(grp, i);     
        if (!brcmdev)     
            continue;     
         
        /* unregistration of last brcm destroys group, abort    
         * afterwards */ 
        if (grp->nr_ports == 1)
            i = BRCM_GROUP_ARRAY_LEN;
         
        unregister_brcm_dev(brcmdev, &list);
    }     
    unregister_netdevice_many(&list);
    break;     
}

到這裡，協議的添加就大致完成了，當然還包括一些頭文件的修改，宏變量的添加等就不一一詳述，具體可見最後的附件。

為了編譯進內核，還需要修改以下文件：

$(linux)/net/Kconfig $(linux)/net/Makefile

最後，在make menuconfig選擇添加brcm協議

Networking Support -> Networking options