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[導讀]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。[!--empirenews.page--]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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