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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。
static int __init net_dev_init(void) { ... ...
if (register_pernet_device(&loopback_net_ops)) goto out;
... ...
}
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当执行register_pernet_device时
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
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
/* 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
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
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
/* 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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