ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)之發(fā)送過程的實現(xiàn)
要通過網卡發(fā)送數據時，上層協(xié)議實體調用函數hard_start_xmit()，在我們的驅動程序中這個函數被映射成DM9000_wait_to_send_packet()函數，正如它名字中wait所表示的那樣，這個函數只完成了等待發(fā)送的工作，實際的發(fā)送是調用DM9000_hardware_send_packet()函數完成的，這也是前面提到的buffer分配機制的一種體現(xiàn)。
在具體介紹這兩個函數之前，有必要簡單說一說DM9000芯片發(fā)送數據的工作原理。前面已經講過，為了增加網絡吞吐量DM9000芯片內部集成了8K的buffer，芯片對這些buffer采用了內存頁面管理方式，每頁256B，內部寄存器支持簡單的內存分配指令。對于內核來說，發(fā)送數據只是把數據從內核送到芯片的buffer中去，實際向物理媒介上的發(fā)送和相關的控制(CSMA/CD)是由芯片自主完成的。完成情況通過中斷的方式通知內核。
在數據發(fā)送中用到兩個函數。函數DM9000_wait_to_send_packet()一方面實現(xiàn)和上層協(xié)議接口，另一方面檢查buffer分配是否成功，如果成功就調用，DM9000_hardware_send_packet()將數據傳送到buffer中去，如果不成功，則打開相關中斷，在分配成功時由中斷控制程序調用DM9000_hardware_send_packet()完成數據傳送。這兩個函數都用到Linux網絡協(xié)議棧中很重要的一個數據結構sk_buff，關于它在講接收程序時再詳細介紹。下面結合代碼片段分析這兩個函數的功能實現(xiàn)。
static int DM9000_wait_to_send_packet( struct sk_buff* skb， struct net_device * dev )
{
struct DM9000_local *lp = (struct DM9000_local *)dev->priv;
word length;
unsigned short numPages;
word time_out;
word status;
lp->saved_skb = skb;
length = ETH_ZLEN < skb->len ? skb->len : ETH_ZLEN;
numPages = ((length & 0xfffe) + 6);
numPages >>= 8;
DM9000_SELECT_BANK( 2 );
outw( MC_ALLOC | numPages， MMU_CMD_REG );
}
以上代碼從skb中讀出數據長度做一些處理后，換算出所需的頁面數。然后向芯片發(fā)出分配buffer的請求，MC_ALLOC和MMU_CMD_REG都是在頭文件中定義的宏，MC_ALLOC是分配buffer空間的寄存器指令，而MMU_CMD_REG是MMU命令寄存器的地址。
time_out = MEMORY_WAIT_TIME;
do {
status = inb( INT_REG );
if ( status & IM_ALLOC_INT ) {
break;
}
} while ( -- time_out );
這段代碼是檢查buffer分配是否成功，檢查的方法很特別。須說明一下，在系統(tǒng)初始化時buffer分配中斷是被屏蔽的，所以即使分配成功也不會產生物理中斷信號，但是中斷狀態(tài)寄存器仍然會有相應標志。這段代碼正是利用這個特性，在一個時間范圍內檢查中斷狀態(tài)寄存器，檢查分配是否成功，這個是一種忙等待，但因為time_out設得很小所以在有些時候它比中斷方式效率高。
if ( !time_out ) {
DM9000_ENABLE_INT( IM_ALLOC_INT );
return 0;
}
如果超時，證明buffer忙，打開buffer分配中斷，待分配成功時由中斷程序完成有關操作。
DM9000_hardware_send_packet(dev);
netif_wake_queue(dev);
return 0;
}
如果不超時，直接調用DM9000_hardware_send_packet()完成發(fā)送。下面來看DM9000_hardware_send_packet()函數，它的主要功能一是把數據從sk_buff結構中傳輸到芯片buffer區(qū)，二是進行傳輸后處理。數據傳輸部分涉及一些特殊問題處理，例如按字(16b)傳輸時如何處理奇數字節(jié)的問題，以及構造以太網幀頭結構問題等，這些問題各種網卡處理方式基本一致，相對比較煩瑣，所以在代碼片段中僅作表示。
static void DM9000_hardware_send_packet( struct net_device * dev )
{……
outsw( DATA_REG ， buf， (length ) >> 1);
/*對相關寄存器進行操作，將數據傳送到芯片buffer*/
DM9000_ENABLE_INT( (IM_TX_INT | IM_TX_EMPTY_INT) );
lp->saved_skb = NULL;
dev_kfree_skb_any (skb);
dev->trans_start = jiffies;
netif_wake_queue(dev);
return;
}
傳送后處理，具體為打開傳送相關的異常情況中斷，釋放skb空間，設置發(fā)送時間、喚醒網絡設備等待隊列。
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