網(wǎng)卡芯片DM9103驅(qū)動程序開發(fā).pdf

1、本課題主要研究基于EM8623平臺的DM9103EP網(wǎng)絡(luò)芯片驅(qū)動開發(fā)。該平臺采用Linux的嵌入式操作系統(tǒng)uClinux。網(wǎng)卡芯片DM9103掛接在硬件平臺的PCI總線，本課題將論述系統(tǒng)通過內(nèi)核控制PCI網(wǎng)卡芯片的網(wǎng)絡(luò)傳輸工作。其中涉及到uClinux對外設(shè)的寄存器操作、DMA映射以及中斷處理。
　　 核心處理器EM8623是沒有MMU（Memory Manage Unit）的ARM7（200M）處理單元，所以操作系統(tǒng)不能使用處

2、理器的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，而使用分頁管理技術(shù)，即實內(nèi)存管理策略。處理器EM8623高度集成了HDTV，IPTV，DVD，MPEG—4.10（H.264）和WMV9/VC-2的解碼處理模塊，并且該芯片具有復(fù)雜并且高效的音視頻處理能力。EM8623有32bit的G—BUS連接到核心RISK的ARM處理器單元。G—BUS同時支持由PCI總線的DMA內(nèi)存映射。
　　 網(wǎng)卡芯片DM9103EP高度集成了以太網(wǎng)交換控制器。它具有一個通用PCI

3、總線接口，兩個10/100Mbps物理接口收發(fā)器（PHY），一個MII或RMII接口。其PCI總線接口直接連接到媒體接口控制器（MAC）和內(nèi)部存儲器。主機MAC具有32-bit數(shù)據(jù)寄存器，具有其他10/100Mbps PHY或MII相同的功能，這使得該網(wǎng)卡具有四口網(wǎng)絡(luò)交換能力，并且縮短了PCI接口到目標端口的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間。DM9103EP芯片同時支持1K的組播MAC地址表。并且提供三個PHY端口和一個PCI端口的收發(fā)緩沖。每個端口都具有

4、四個傳輸優(yōu)先級隊列，在基于端口的802.1p VLAN和IP包頭的ToS域都會自動定義這四個傳輸優(yōu)先級隊列。DM9103EP網(wǎng)卡芯片有校驗和生成TCP/UDP/IPv4校驗和的功能，以此可以降低網(wǎng)絡(luò)傳輸中對CPU的消耗。
　　 在本課題的平臺中，PCI總線設(shè)備的配置空間全部交由總線控制器管理，內(nèi)核無法直接控制。而PCI總線上的寄存器空間將被通過DMA方式影射到內(nèi)存，以便CPU通過訪問該內(nèi)存來控制PCI設(shè)備。
　　 在驅(qū)動

5、程序的具體實現(xiàn)過程中，DMA映射方式也被用在數(shù)據(jù)收發(fā)過程中。數(shù)據(jù)發(fā)送時，應(yīng)用程序通過內(nèi)核協(xié)議棧將數(shù)據(jù)包放入DMA映射緩沖區(qū)，然后調(diào)用驅(qū)動程序操作網(wǎng)卡芯片發(fā)送數(shù)據(jù)包。在發(fā)送完成后網(wǎng)卡芯片向CPU發(fā)送中斷，繼續(xù)下一步的發(fā)送操作。在接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)下，一旦有數(shù)據(jù)到達網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)卡芯片便向CPU發(fā)出中斷。CPU通過中斷函數(shù)將DMA緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)放入套接字結(jié)構(gòu)中。
　　 DM9103EP網(wǎng)卡芯片在數(shù)據(jù)發(fā)送完成、數(shù)據(jù)到達網(wǎng)絡(luò)接口、總線錯誤等情況

6、下會產(chǎn)生中斷。為了防止數(shù)據(jù)收發(fā)時頻繁產(chǎn)生中斷，在驅(qū)動程序設(shè)計上盡量簡化中斷函數(shù)，也可以通過配置DM9103EP的控制寄存器可以屏蔽一些不必要的中斷。其中網(wǎng)絡(luò)交換功能并不會參與到中斷中，它不會產(chǎn)生中斷，驅(qū)動程序只需要配置過濾表和VLAN寄存器便可控制芯片的網(wǎng)絡(luò)交換功能。
　　 本課題針對Linux平臺的網(wǎng)絡(luò)芯片的驅(qū)動程序開發(fā)進行了詳細論述，并且成功開發(fā)了具有網(wǎng)絡(luò)交換功能的雙網(wǎng)口網(wǎng)卡DM9103EP的驅(qū)動程序。在該驅(qū)動的支持下，EM