Linux設備驅動工程師之路——DM9000網卡驅動程序分析

DM9000是開發板經采用的網絡芯片，是一種高度集成而且功耗很低的高速網絡控制器，可以和CPU直連，支持10/100M以太網連接，芯片內部自帶16K SARM(3KB用來發送，13KB用來接收).

1.模塊初始化

1. static struct platform_driver dm9000_driver = {  
2.     .driver = {  
3.         .name    = "dm9000",  
4.         .owner   = THIS_MODULE,  
5.     },  
6.     .probe   = dm9000_probe,  
7.     .remove  = __devexit_p(dm9000_drv_remove),  
8.     .suspend = dm9000_drv_suspend,  
9.     .resume  = dm9000_drv_resume,  
10. };  
11.   
12. static int __init  
13. dm9000_init(void)  
14. {  
15.     printk(KERN_INFO "%s Ethernet Driver, V%s\n", CARDNAME, DRV_VERSION);  
16.   
17.     return platform_driver_register(&dm9000_driver);  
18. }  

模塊初始化完成了基於platfrom平台的DM9000網卡驅動的注冊，當DM9000網卡找到其對應的能處理的platform設備後調用probe函數。

2.DM9000網卡初始化 

在probe函數中完成了對DM9000網卡的初始化

DM9000的特性：DM9000地址信號和數據信號復用使用CMD引腳區分它們（CMD為低是讀寫DM900地址寄存器，CMD為高時讀寫DM9000數據寄存器），訪問DM9000內部寄存器時，先將CMD置低，寫DM900地址寄存器，然後將CMD置高，讀寫DM9000數據寄存器。

1. static int __devinit  
2. dm9000_probe(struct platform_device *pdev)  
3. {     
4.     struct dm9000_plat_data *pdata = pdev->dev.platform_data;  
5.     struct board_info *db;  /* Point a board information structure */  
6.     struct net_device *ndev;  
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.     //申請net_device結構  
15.     ndev = alloc_etherdev(sizeof(struct board_info));  
16.     if (!ndev) {  
17.         dev_err(&pdev->dev, "could not allocate device.\n");  
18.         return -ENOMEM;  
19.     }  
20.   
21.   
22. //將net_device的parent指針指向platform_device對象，表示該設備掛載platform設備上。  
23.     SET_NETDEV_DEV(ndev, &pdev->dev);   
24.   
25.     dev_dbg(&pdev->dev, "dm9000_probe()\n");  
26.   
27.     /* setup board info structure */  
28.     //獲取net_device私有數據結構指針  
29.     db = netdev_priv(ndev);  
30.     memset(db, 0, sizeof(*db));  
31.   
32.     //設置相關設備  
33.     db->dev = &pdev->dev;  
34.     db->ndevndev = ndev;  
35.   
36.     spin_lock_init(&db->lock);  
37.     mutex_init(&db->addr_lock);  
38.   
39.     INIT_DELAYED_WORK(&db->phy_poll, dm9000_poll_work);  
40.       
41.     //獲取平台設備資源。包括DM9000地址寄存器地址，DM9000數據寄存器地址，和DM900所占用的中斷號  
42.   
43.     db->addr_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);  
44.     db->data_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 1);  
45.     db->irq_res  = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);  
46.   
47.     if (db->addr_res == NULL || db->data_res == NULL ||  
48.         db->irq_res == NULL) {  
49.         dev_err(db->dev, "insufficient resources\n");  
50.         ret = -ENOENT;  
51.         goto out;  
52.     }  
53.   
54.     //申請地址寄存器IO內存區域並映射  
55.     iosize = res_size(db->addr_res);  
56.     db->addr_req = request_mem_region(db->addr_res->start, iosize,  
57.                       pdev->name);  
58.   
59.     if (db->addr_req == NULL) {  
60.         dev_err(db->dev, "cannot claim address reg area\n");  
61.         ret = -EIO;  
62.         goto out;  
63.     }  
64.   
65.     db->io_addr = ioremap(db->addr_res->start, iosize);  
66.   
67.     if (db->io_addr == NULL) {  
68.         dev_err(db->dev, "failed to ioremap address reg\n");  
69.         ret = -EINVAL;  
70.         goto out;  
71.     }  
72.   
73.     //申請數據寄存器IO內存區域並映射  
74.     iosize = res_size(db->data_res);  
75.     db->data_req = request_mem_region(db->data_res->start, iosize,  
76.                       pdev->name);  
77.   
78.     if (db->data_req == NULL) {  
79.         dev_err(db->dev, "cannot claim data reg area\n");  
80.         ret = -EIO;  
81.         goto out;  
82.     }  
83.   
84.     db->io_data = ioremap(db->data_res->start, iosize);  
85.   
86.     if (db->io_data == NULL) {  
87.         dev_err(db->dev, "failed to ioremap data reg\n");  
88.         ret = -EINVAL;  
89.         goto out;  
90.     }  
91.   
92.     /* fill in parameters for net-dev structure */  
93.     ndev->base_addr = (unsigned long)db->io_addr;  
94.     ndev->irq    = db->irq_res->start;  
95.   
96.     //設置數據位寬  
97.     /* ensure at least we have a default set of IO routines */  
98.     dm9000_set_io(db, iosize);  
99.   
100.     /* check to see if anything is being over-ridden */  
101.     if (pdata != NULL) {  
102.         /* check to see if the driver wants to over-ride the  
103.          * default IO width */  
104.   
105.         if (pdata->flags & DM9000_PLATF_8BITONLY)  
106.             dm9000_set_io(db, 1);  
107.   
108.         if (pdata->flags & DM9000_PLATF_16BITONLY)  
109.             dm9000_set_io(db, 2);  
110.   
111.         if (pdata->flags & DM9000_PLATF_32BITONLY)  
112.             dm9000_set_io(db, 4);  
113.   
114.         /* check to see if there are any IO routine  
115.          * over-rides */  
116.   
117.         if (pdata->inblk != NULL)  
118.             db->inblk = pdata->inblk;  
119.   
120.         if (pdata->outblk != NULL)  
121.             db->outblk = pdata->outblk;  
122.   
123.         if (pdata->dumpblk != NULL)  
124.             db->dumpblk = pdata->dumpblk;  
125.   
126.         db->flags = pdata->flags;  
127.     }  
128.   
129. #ifdef CONFIG_DM9000_FORCE_SIMPLE_PHY_POLL  
130.     db->flags |= DM9000_PLATF_SIMPLE_PHY;  
131. #endif  
132.   
133.     //復位網卡芯片  
134.     dm9000_reset(db);  
135.   
136.     //讀取設備ID，判斷是否是驅動能夠處理的網卡芯片  
137.     /* try multiple times, DM9000 sometimes gets the read wrong */  
138.     for (i = 0; i < 8; i++) {  
139.         id_val  = ior(db, DM9000_VIDL);  
140.         id_val |= (u32)ior(db, DM9000_VIDH) << 8;  
141.         id_val |= (u32)ior(db, DM9000_PIDL) << 16;  
142.         id_val |= (u32)ior(db, DM9000_PIDH) << 24;  
143.   
144.         if (id_val == DM9000_ID)  
145.             break;  
146.         dev_err(db->dev, "read wrong id 0x%08x\n", id_val);  
147.     }  
148.   
149.     if (id_val != DM9000_ID) {  
150.         dev_err(db->dev, "wrong id: 0x%08x\n", id_val);  
151.         ret = -ENODEV;  
152.         goto out;  
153.     }  
154.   
155.     /* Identify what type of DM9000 we are working on */  
156.   
157.     id_val = ior(db, DM9000_CHIPR);  
158.     dev_dbg(db->dev, "dm9000 revision 0x%02x\n", id_val);  
159.   
160.     switch (id_val) {  
161.     case CHIPR_DM9000A:  
162.         db->type = TYPE_DM9000A;  
163.         break;  
164.     case CHIPR_DM9000B:  
165.         db->type = TYPE_DM9000B;  
166.         break;  
167.     default:  
168.         dev_dbg(db->dev, "ID %02x => defaulting to DM9000E\n", id_val);  
169.         db->type = TYPE_DM9000E;  
170.     }  
171.   
172.     /* from this point we assume that we have found a DM9000 */  
173.   
174.     /* driver system function */  
175.     ether_setup(ndev);  
176.   
177.     //設置網卡芯片的接口函數  
178.     ndev->open        = &dm9000_open;  
179.     ndev->hard_start_xmit    = &dm9000_start_xmit;  
180.     ndev->tx_timeout         = &dm9000_timeout;  
181.     ndev->watchdog_timeo = msecs_to_jiffies(watchdog);  
182.     ndev->stop        = &dm9000_stop;  
183.     ndev->set_multicast_list = &dm9000_hash_table;  
184.     ndev->ethtool_ops     = &dm9000_ethtool_ops;  
185.     ndev->do_ioctl        = &dm9000_ioctl;  
186.   
187. #ifdef CONFIG_NET_POLL_CONTROLLER  
188.     ndev->poll_controller     = &dm9000_poll_controller;  
189. #endif  
190.   
191.     db->msg_enable       = NETIF_MSG_LINK;  
192.     db->mii.phy_id_mask  = 0x1f;  
193.     db->mii.reg_num_mask = 0x1f;  
194.     db->mii.force_media  = 0;  
195.     db->mii.full_duplex  = 0;  
196.     db->mii.dev       = ndev;  
197.     db->mii.mdio_read    = dm9000_phy_read;  
198.     db->mii.mdio_write   = dm9000_phy_write;  
199.   
200.     mac_src = "eeprom";  
201.   
202.     //從EEPROM中讀取MAC地址填充dev_addr  
203.     /* try reading the node address from the attached EEPROM */  
204.     for (i = 0; i < 6; i += 2)  
205.         dm9000_read_eeprom(db, i / 2, ndev->dev_addr+i);  
206.   
207.     if (!is_valid_ether_addr(ndev->dev_addr) && pdata != NULL) {  
208.         mac_src = "platform data";  
209.         memcpy(ndev->dev_addr, pdata->dev_addr, 6);  
210.     }  
211.   
212.     if (!is_valid_ether_addr(ndev->dev_addr)) {  
213.         /* try reading from mac */  
214.           
215.         mac_src = "chip";  
216.         for (i = 0; i < 6; i++)  
217.             ndev->dev_addr[i] = ior(db, i+DM9000_PAR);  
218.     }  
219.   
220.     if (!is_valid_ether_addr(ndev->dev_addr))  
221.         dev_warn(db->dev, "%s: Invalid ethernet MAC address. Please "  
222.              "set using ifconfig\n", ndev->name);  
223.   
224.     //設置平台設備驅動的dev成員為ndev。  
225.     platform_set_drvdata(pdev, ndev);  
226.   
227.     //注冊網絡設備驅動  
228.     ret = register_netdev(ndev);  
229.   
230.     if (ret == 0)  
231.         printk(KERN_INFO "%s: dm9000%c at %p,%p IRQ %d MAC: %pM (%s)\n",  
232.                ndev->name, dm9000_type_to_char(db->type),  
233.                db->io_addr, db->io_data, ndev->irq,  
234.                ndev->dev_addr, mac_src);  
235.     return 0;  
236.   
237. out:  
238.     dev_err(db->dev, "not found (%d).\n", ret);  
239.   
240.     dm9000_release_board(pdev, db);  
241.     free_netdev(ndev);  
242.   
243.     return ret;  
244. }  

我們在來看看讀寫網卡寄存器所用的ior和iow

1. static u8  
2. ior(board_info_t * db, int reg)  
3. {  
4.     writeb(reg, db->io_addr);  
5.     return readb(db->io_data);  
6. }  
7.   
8. static void  
9. iow(board_info_t * db, int reg, int value)  
10. {  
11.     writeb(reg, db->io_addr);  
12.     writeb(value, db->io_data);  
13. }  

可以看得出是先將要訪問的寄存器地址寫入到地址寄存器，然後在將數據寫入到數據寄存器。地址。