ARM嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)之發(fā)送過(guò)程的實(shí)現(xiàn)

要通過(guò)網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，上層協(xié)議實(shí)體調(diào)用函數(shù)hard_start_xmit()，在我們的驅(qū)動(dòng)程序中這個(gè)函數(shù)被映射成DM9000_wait_to_send_packet()函數(shù)，正如它名字中wait所表示的那樣，這個(gè)函數(shù)只完成了等待發(fā)送的工作，實(shí)際的發(fā)送是調(diào)用DM9000_hardware_send_packet()函數(shù)完成的，這也是前面提到的buffer分配機(jī)制的一種體現(xiàn)。

在具體介紹這兩個(gè)函數(shù)之前，有必要簡(jiǎn)單說(shuō)一說(shuō)DM9000芯片發(fā)送數(shù)據(jù)的工作原理。前面已經(jīng)講過(guò)，為了增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量DM9000芯片內(nèi)部集成了8K的buffer，芯片對(duì)這些buffer采用了內(nèi)存頁(yè)面管理方式，每頁(yè)256B，內(nèi)部寄存器支持簡(jiǎn)單的內(nèi)存分配指令。對(duì)于內(nèi)核來(lái)說(shuō)，發(fā)送數(shù)據(jù)只是把數(shù)據(jù)從內(nèi)核送到芯片的buffer中去，實(shí)際向物理媒介上的發(fā)送和相關(guān)的控制(CSMA/CD)是由芯片自主完成的。完成情況通過(guò)中斷的方式通知內(nèi)核。

在數(shù)據(jù)發(fā)送中用到兩個(gè)函數(shù)。函數(shù)DM9000_wait_to_send_packet()一方面實(shí)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(diào)用，DM9000_hardware_send_packet()將數(shù)據(jù)傳送到buffer中去，如果不成功，則打開(kāi)相關(guān)中斷，在分配成功時(shí)由中斷控制程序調(diào)用DM9000_hardware_send_packet()完成數(shù)據(jù)傳送。這兩個(gè)函數(shù)都用到Linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中很重要的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)sk_buff，關(guān)于它在講接收程序時(shí)再詳細(xì)介紹。下面結(jié)合代碼片段分析這兩個(gè)函數(shù)的功能實(shí)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(shù)據(jù)長(zhǎng)度做一些處理后，換算出所需的頁(yè)面數(shù)。然后向芯片發(fā)出分配buffer的請(qǐng)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(shuō)明一下，在系統(tǒng)初始化時(shí)buffer分配中斷是被屏蔽的，所以即使分配成功也不會(huì)產(chǎn)生物理中斷信號(hào)，但是中斷狀態(tài)寄存器仍然會(huì)有相應(yīng)標(biāo)志。這段代碼正是利用這個(gè)特性，在一個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)檢查中斷狀態(tài)寄存器，檢查分配是否成功，這個(gè)是一種忙等待，但因?yàn)閠ime_out設(shè)得很小所以在有些時(shí)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(shí)，證明buffer忙，打開(kāi)buffer分配中斷，待分配成功時(shí)由中斷程序完成有關(guān)操作。

DM9000_hardware_send_packet(dev);

netif_wake_queue(dev);

return 0;

}

如果不超時(shí)，直接調(diào)用DM9000_hardware_send_packet()完成發(fā)送。下面來(lái)看DM9000_hardware_send_packet()函數(shù)，它的主要功能一是把數(shù)據(jù)從sk_buff結(jié)構(gòu)中傳輸?shù)叫酒琤uffer區(qū)，二是進(jìn)行傳輸后處理。數(shù)據(jù)傳輸部分涉及一些特殊問(wèn)題處理，例如按字(16b)傳輸時(shí)如何處理奇數(shù)字節(jié)的問(wèn)題，以及構(gòu)造以太網(wǎng)幀頭結(jié)構(gòu)問(wèn)題等，這些問(wèn)題各種網(wǎng)卡處理方式基本一致，相對(duì)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(duì)相關(guān)寄存器進(jìn)行操作，將數(shù)據(jù)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(kāi)傳送相關(guān)的異常情況中斷，釋放skb空間，設(shè)置發(fā)送時(shí)間、喚醒網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等待隊(duì)列。