嵌入式Linux系統(tǒng)下家庭網絡設備驅動程序的分析設計.pdf

1、伴隨網絡技術的發(fā)展,網絡生活步入家庭,形成了一個具有豐富內容的自動化的家庭網絡系統(tǒng)。以太網絡具有技術比較成熟、成本低、兼容性好、帶寬可擴展性好、適合高度密集型區(qū)域等特點,是家庭網絡中比較理想的內部網絡互聯技術。而作為適用于家庭網絡的嵌入式網絡接口設備,不僅要能提供傳統(tǒng)的IP分組信息通訊,優(yōu)化數據吞吐量并保證數據通訊的可靠性,而且要能為當前飛速發(fā)展的多媒體應用提供包括語音、圖形、圖像、視頻、動畫等綜合服務。這些分布式多媒體應用具有很高的帶

2、寬要求和低延遲、低抖動的特性,作為網絡接口設備的驅動程序,應能對這些不同的傳輸要求區(qū)別對待。針對上述家庭網絡環(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,以高速以太網絡為家庭網絡總線的骨干,結合多種網絡通信方式,滿足人們在家庭生活中的各種需要。因此日本總公司聯合位于美國硅谷的下屬半導體子公司,共同與中國科學院軟件研究所進行該家庭生活終端產品的研發(fā)工作。本文中所描述的ETH1

3、00以太網卡在該產品戰(zhàn)略中,占據了很重要的地位。該研發(fā)項目已于2004年3月順利結束,開發(fā)成果已經獲得對方的認可。在2003年9月該公司推出第一代家庭生活終端以后,作為對第一代產品網絡接口部件的替代,集成了ETH100網卡的SoC目前已經生產,基于它的第二代家庭生活終端將會更適合于多媒體網絡環(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) 完整的網絡設備驅動程序的建立本文研究了家庭網絡設備的驅動程序,具體地實現

4、了驅動的各種基本功能。重點是對高速DMA傳輸功能的設計實現,并在實際的工作中發(fā)現硬件開發(fā)平臺的問題并由設備驅動程序對其進行了彌補。2) 組播模式下硬件過濾概率公式的推導ETH100采用的國際流行的FPGA硬件驗證開發(fā)平臺。所以開發(fā)設計的一個重要工作就是從軟件和應用的層次,通過軟件建模及應用模擬的方法,對硬件設計進行驗證。并進而從軟件和應用的角度,對硬件設計提出更好的改進方案。
　　本文在實現了驅動程序對組播模式提供支持的基礎上,通

5、過對硬件過濾過程中的硬件寄存器數量與內核哈希表地址數量之間的映射關系進行了分析,運用數學的方法推導出了在硬件過濾模式下的概率公式。該公式被應用于本課題的開發(fā)項目中,對ETH100硬件的設計改進提供了可依據的理論支持,很好地完成了對硬件設計進行驗證的目的。嵌入式Unux系統(tǒng)下家庭網絡型網絡設備驅動程序的分析設計QoS策略控制在驅動層次的實現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