嵌入式Linux系統(tǒng)下家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序的分析設(shè)計.pdf

1、伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)生活步入家庭,形成了一個具有豐富內(nèi)容的自動化的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。以太網(wǎng)絡(luò)具有技術(shù)比較成熟、成本低、兼容性好、帶寬可擴(kuò)展性好、適合高度密集型區(qū)域等特點(diǎn),是家庭網(wǎng)絡(luò)中比較理想的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)。而作為適用于家庭網(wǎng)絡(luò)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備,不僅要能提供傳統(tǒng)的IP分組信息通訊,優(yōu)化數(shù)據(jù)吞吐量并保證數(shù)據(jù)通訊的可靠性,而且要能為當(dāng)前飛速發(fā)展的多媒體應(yīng)用提供包括語音、圖形、圖像、視頻、動畫等綜合服務(wù)。這些分布式多媒體應(yīng)用具有很高的帶

2、寬要求和低延遲、低抖動的特性,作為網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備的驅(qū)動程序,應(yīng)能對這些不同的傳輸要求區(qū)別對待。針對上述家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求,日本某知名跨國電器公司提出了一種新型家庭生活終端的戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略的思想是以嵌入式家庭生活終端為核心,以高速以太網(wǎng)絡(luò)為家庭網(wǎng)絡(luò)總線的骨干,結(jié)合多種網(wǎng)絡(luò)通信方式,滿足人們在家庭生活中的各種需要。因此日本總公司聯(lián)合位于美國硅谷的下屬半導(dǎo)體子公司,共同與中國科學(xué)院軟件研究所進(jìn)行該家庭生活終端產(chǎn)品的研發(fā)工作。本文中所描述的ETH1

3、00以太網(wǎng)卡在該產(chǎn)品戰(zhàn)略中,占據(jù)了很重要的地位。該研發(fā)項(xiàng)目已于2004年3月順利結(jié)束,開發(fā)成果已經(jīng)獲得對方的認(rèn)可。在2003年9月該公司推出第一代家庭生活終端以后,作為對第一代產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)接口部件的替代,集成了ETH100網(wǎng)卡的SoC目前已經(jīng)生產(chǎn),基于它的第二代家庭生活終端將會更適合于多媒體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的特性。
　　本文則主要描述了作者完成的以下三個方面的工作:1) 完整的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序的建立本文研究了家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的驅(qū)動程序,具體地實(shí)現(xiàn)

4、了驅(qū)動的各種基本功能。重點(diǎn)是對高速DMA傳輸功能的設(shè)計實(shí)現(xiàn),并在實(shí)際的工作中發(fā)現(xiàn)硬件開發(fā)平臺的問題并由設(shè)備驅(qū)動程序?qū)ζ溥M(jìn)行了彌補(bǔ)。2) 組播模式下硬件過濾概率公式的推導(dǎo)ETH100采用的國際流行的FPGA硬件驗(yàn)證開發(fā)平臺。所以開發(fā)設(shè)計的一個重要工作就是從軟件和應(yīng)用的層次,通過軟件建模及應(yīng)用模擬的方法,對硬件設(shè)計進(jìn)行驗(yàn)證。并進(jìn)而從軟件和應(yīng)用的角度,對硬件設(shè)計提出更好的改進(jìn)方案。
　　本文在實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動程序?qū)M播模式提供支持的基礎(chǔ)上,通

5、過對硬件過濾過程中的硬件寄存器數(shù)量與內(nèi)核哈希表地址數(shù)量之間的映射關(guān)系進(jìn)行了分析,運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法推導(dǎo)出了在硬件過濾模式下的概率公式。該公式被應(yīng)用于本課題的開發(fā)項(xiàng)目中,對ETH100硬件的設(shè)計改進(jìn)提供了可依據(jù)的理論支持,很好地完成了對硬件設(shè)計進(jìn)行驗(yàn)證的目的。嵌入式Unux系統(tǒng)下家庭網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序的分析設(shè)計QoS策略控制在驅(qū)動層次的實(shí)現(xiàn)QoS策略用于對那些有高帶寬、低延遲、低抖動特性的多媒體信息流 提供可靠的傳輸保證。
　　本文