当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式软件
[导读]与非网(EEFOCUS)电子产业社区平台为中国电子行业首家采用强大技术平台,由专业的电子技术编辑服务,为全球3000家知名半导体厂家及电子技术系统厂商提供技术信息发布、厂商网站、技术社区建设服务,并以电子术语词典,集成电路数据手册查询,电子产品新闻访谈资讯信息以及互动技术交流社区为上百万电子技术工程师以及高校师生提供最完整的电子技术信息查询和交流服务。

三.编写Linux网络驱动程序中需要注意的问题

3.1 中断共享

Linux系统运行几个设备共享同一个中断。需要共享的话,在申请的时候指明共享方式。系统提供的request_irq()调用的定义:

int request_irq(unsigned int irq,
void (*handler)(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs),
unsigned long irqflags,
const char * devname,
void *dev_id);

如果共享中断,irqflags设置SA_SHIRQ属性,这样就允许别的设备申请同一个中断。需要注意所有用到这个中断的设备在调用request_irq()都必须设置这个属性。系统在回调每个中断处理程序时,可以用dev_id这个参数找到相应的设备。系统在回调每个中断处理程序时,可以用dev_id这个参数找到相应的设备。一般dev_id就设为device结构本身。系统处理共享中断是用各自的dev_id参数依次调用每一个中断处理程序。

3.2 硬件发送忙时的处理

主CPU的处理能力一般比网络发送要快,所以经常会遇到系统有数据要发,但上一包数据网络设备还没发送完。因为在Linux里网络设备驱动程序一般不做数据缓存,不能发送的数据都是通知系统发送不成功,所以必须要有一个机制在硬件不忙时及时通知系统接着发送下面的数据。

一般对发送忙的处理在前面设备的发送方法(hard_start_xmit)里已经描述过,即如果发送忙,置tbusy为1。处理完发送数据后,在发送结束中断里清tbusy,同时用mark_bh()调用通知系统继续发送。

但在具体实现我的驱动程序时发现,这样的处理系统好象并不能及时地知道硬件已经空闲了,即在mark_bh()以后,系统要等一段时间才会接着发送。造成发送效率很低。2M线路只有10%不到的使用率。内核版本为2.0.35。

我最后的实现是不把tbusy置1,让系统始终认为硬件空闲,但是报告发送不成功。系统会一直尝试重发。这样处理就运行正常了。但是遍循内核源码中的网络驱动程序,似乎没有这样处理的。不知道症结在哪里。

3.3 流量控制(flow control)

网络数据的发送和接收都需要流量控制。这些控制是在系统里实现的,不需要驱动程序做工作。每个设备数据结构里都有一个参数dev->tx_queue_len,这个参数标明发送时最多缓存的数据包。在Linux系统里以太网设备(10/100Mbps)标明发送时最多缓存的数据包。在Linux系统里以太网设备(10/100Mbps)tx_queue_len一般设置为100,串行线路(异步串口)为10。实际上如果看源码可以知道,设置了dev->tx_queue_len并不是为缓存这些数据申请了空间。这个参数只是在收到协议层的数据包时判断发送队列里的数据是不是到了tx_queue_len的限度,以决定这一包数据加不加进发送队列。发送时另一个方面的流控是更高层协议的发送窗口(TCP协议里就有发送窗口)。达到了窗口大小,高层协议就不会再发送数据。

接收流控也分两个层次。netif_rx()缓存的数据包有限制。另外高层协议也会有一个最大的等待处理的数据量。

发送和接收流控处理在net/core/dev.c的do_dev_queue_xmit()和netif_rx()中。

3.4 调试

很多Linux的驱动程序都是编译进内核的,形成一个大的内核文件。但对调试来说,这是相当麻烦的。调试驱动程序可以用module方式加载。支持模块方式的驱动程序必须提供两个函数:int init_module(void)和void cleanup_module(void)。init_module()在加载此模块时调用,在这个函数里可以register_netdev()注册设备。init_module()返回0表示成功,返回负表示失败。cleanup_module()在驱动程序被卸载时调用,清除占用的资源,调用unregister_netdev()。

模块可以动态地加载、卸载。在2.0.xx版本里,还有kerneld自动加载模块,但是2.2.xx中已经取消了kerneld。手工加载使用insmod命令,卸载用rmmod命令,看内核中的模块用lsmod命令。

编译驱动程序用gcc,主要命令行参数-DKERNEL -DMODULE。并且作为模块加载的驱动程序,只编译成obj形式(加-c参数)。编译好的目标文放/lib/modules/2.x.xx/misc下,在启动文件里用insmod加载。

四.进一步的阅读

Linux程序设计资料可以从网上获得。这就是开放源代码的好处。并且没有什么“未公开的秘密”。我编写驱动程序时参阅的主要资料包括:
Linux内核源代码
《The Linux Kernel Hacker’s Guide》by Michael K. Johnson
《Linux Kernel Module Programming Guide》by Ori Pomerantz
《Linux下的设备驱动程》by olly in BBS水木清华站
可以选择一个模板作为开始,内核源代码里有一个网络驱动程序的模板,drivers/net/skeleton.c。里面包含了驱动程序的基本内容。但这个模板是以以太网设备为对象的,以太网的处理在Linux系统里有特殊“待遇”,所以如果不是以太网设备,有些细节上要注意,主要在初始化程序里。

最后,多参照别人写的程序,听听其他开发者的经验之谈大概是最有效的帮助了。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除( 邮箱:macysun@21ic.com )。
换一批
延伸阅读

台湾新竹 – 2026 年 10 月 1 日 –––全球半导体领导供货商新唐科技股份有限公司(Nuvoton Technology Corporation)正式推出 NuMicro® MA35D0 系列最新 LQFP12...

关键字: MPU Linux 智能网关

米尔电子 MYD-LR3576 Android V2.0.1 现已正式发布。继 V1.0.0 版本支持 Android 14 后,本次发布将系统升级至 Android 15,并围绕系统基线、板级功能和使用体验进行三重升级...

关键字: 开发板 Android 15 Linux

ARM工业网关跑软PLC,适合把“少量逻辑控制+协议转换+上云”合并到一台设备:本地用IEC 61131-3做启停/联锁/计数,外接DI/DO、RS485、CAN、以太网,再通过Modbus TCP/OPC UA/MQT...

关键字: ARM软PLC Linux 网关IO

摩尔斯微电子的 Wi-Fi HaLow软件现已面向 Zephyr开放,Zephyr是嵌入式设备领域应用最广泛的开源实时操作系统之一

关键字: 嵌入式设备 Wi-Fi HaLow Linux

IAR嵌入式IDE新增原生Linux支持,实现桌面开发与CI开发的统一,让安全与合规要求严苛的嵌入式项目能够使用同一套经过认证的工具链

关键字: Linux Windows 嵌入式

革命性设计将 Arm 原生应用引入 IBM 旗舰级主机和服务器,为企业计算提供更丰富的软件选择 北京2026年8月26日 /美通社/ -- 近日,在年度 Hot Chips...

关键字: IBM Linux 处理器 ARM

在工业质检、安防巡检等边缘场景中,智能相机需要同时完成图像采集、实时处理和AI推理。传统方案要么用高性能CPU(功耗高),要么用NPU(灵活性差)。FPGA+Linux的异构架构正好取长补短:FPGA负责像素级流水线处理...

关键字: FPGA Linux 智能相机

在现代操作系统的运行逻辑中,内存资源的分配与调度直接决定了整个系统的运行效率和稳定性,而Linux的虚拟内存空间管理体系,正是支撑多进程并发运行、保障内存资源高效复用的核心机制。很多开发者在日常开发中只关注malloc这...

关键字: Linux 虚拟内存

在之前的系列底层技术文章中,我们先后探讨过CPU Cache伪共享、内存模型、堆与栈内存差异、高效内存池等系统级核心主题,而挂载作为Linux文件系统体系中最基础也最容易被误解的核心机制,是所有存储设备能够被用户正常访问...

关键字: Linux 挂载

在我的上一篇项目文章中,我介绍了使用 AMD 新的 Yocto 工作流结合 EDF(嵌入式开发框架)为 Kria SoM 构建嵌入式 Linux 镜像的基本步骤。该项目详细说明了克隆 AMD Yocto 项目的流程,包括...

关键字: 嵌入式 Linux FPGA
关闭