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作者：GTT
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Linux Version：2.6.33
提示：本文是介绍关于linux 如何实现loopback NIC 驱动！
想对linux协议栈全面了解，网卡驱动是比较基础的。
而loopback设备又是虚拟设备，不涉及到中断和DMA等，所以
还是比较简单的。先从loopback驱动下手的另外一个原因是
它是系统第一个注册的网络驱动程序。
普通的网卡驱动都是以模块化注册到系统的，但loopback驱动
是和kernel一体的，直接在linux启动时被调用。
驱动被调用的过程
kernel启动时，会执行start_kernel方法，在start_kernel里会初始化很多组件和子系统。
也就是上图的other_init代替了这些初始化过程。start_kernel在执行到最后就会启动init kernel thread。
它会完成剩下的初始化程序。其中在do_initcalls里将会按照顺序执行初始化程序。
其中系统注册过以下方法
subsys_initcall(net_dev_init) //net/core/dev.c
当执行net_dev_init时，就会调用loopback NIC的驱动程序。
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static int __init net_dev_init(void)
{
... ...
if (register_pernet_device(&loopback_net_ops)) goto out;
... ...
}
|
当执行register_pernet_device时
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int register_pernet_device(struct pernet_operations *ops)
{
int error;
mutex_lock(&net_mutex);
error = register_pernet_operations(&pernet_list, ops);
if (!error && (first_device == &pernet_list))
first_device = &ops->list;
mutex_unlock(&net_mutex);
return error;
}
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继续跟进到register_pernet_operations
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static int register_pernet_operations(struct list_head *list, struct pernet_operations *ops)
{
int error;
if (ops->id) {
again:
error = ida_get_new_above(&net_generic_ids, 1, ops->id);
if (error < 0) {
if (error == -EAGAIN) {
ida_pre_get(&net_generic_ids, GFP_KERNEL);
goto again;
}
return error;
}
}
error = __register_pernet_operations(list, ops);
if (error) {
rcu_barrier();
if (ops->id)
ida_remove(&net_generic_ids, *ops->id);
}
return error;
}
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看看loopback 注册struct pernet_operations的定义
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/* Registered in net/core/dev.c */
struct pernet_operations __net_initdata loopback_net_ops = {
.init = loopback_net_init,
};
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loopback_net_ops没有注册id，所以ops->id为NULL。直接执行 __register_pernet_operations
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static int __register_pernet_operations(struct list_head *list, struct pernet_operations *ops)
{
int err = 0;
err = ops_init(ops, &init_net);
if (err) ops_free(ops, &init_net);
return err;
}
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继续跟进ops_init
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static int ops_init(const struct pernet_operations *ops, struct net *net)
{
int err;
if (ops->id && ops->size) {
void *data = kzalloc(ops->size, GFP_KERNEL);
if (!data) return -ENOMEM;
err = net_assign_generic(net, *ops->id, data);
if (err) {
kfree(data);
return err;
}
}
if (ops->init)
return ops->init(net);
return 0;
}
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ops->id根本就没被设置，而.init = loopback_net_init,所以 loopback_net_init将被调用，
而loopback_net_init就是loopback NIC的驱动程序，
内容如下
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/* Setup and register the loopback device. */
static __net_init int loopback_net_init(struct net *net)
{
struct net_device *dev;
int err;
err = -ENOMEM;
dev = alloc_netdev(0, "lo", loopback_setup);//申请一个net_device实例。并进行初始化
if (!dev) goto out;
dev_net_set(dev, net);
err = register_netdev(dev); //注册 loopback NIC 设备
if (err) goto out_free_netdev;
net->loopback_dev = dev;
return 0;
out_free_netdev:
free_netdev(dev);
out:
if (net_eq(net, &init_net))
panic("loopback: Failed to register netdevice: %d\n", err);
return err;
}
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alloc_netdev主要分配net_device结构，每个网络设备对象是标准的结构，但是不同的网络驱动程序可能都要维护不同的私有信息，所以在分配net_device结构的同时可以多分配出sizeof_priv大小的结构来。比如应用程序可能会经常查询NIC NIC adress，虽然驱动程序可以通过访问网卡上的存储空间来获
取网卡地址，但是驱动程序可不希望每次都通过慢速的IO 访问来获取这些信息，通常驱动程序会为这些信息维护内存中的数据
结构中，这些信息都可以放在私有信息中。
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