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一个是PHY驱动初始化

以太网 MAC(链路层)+PHY(物理层/RTL8201F,88E1111);集成型DM9000,RTL8139CP 由于网络数据传输量较大,不论是分开型还是集成型,通常会在MAC和PHY之间引入DMA,MAC和PHY之所以有分开,是因为MAC属于数字电路部分,而PHY则属于模拟部分,负责将接收到的数据传输给MAC层,MAC层将接收到的数据传输给上层协议,如IP层,IGMP层。PHY层也负责将由MAC层发送过来的数据,转换成差分信号,经过后边的变压器后送入RJ45接头的线缆中。 对应的数据格式为: 前导符+开始位+目的MAC地址+源MAC地址+类型长度+数据+padding(optional)+32bit CRC PHY层负责的任务还是比较多的,比如10M/100M速率的选择;全双工还是半双工;载波侦听和冲突检测,这些工作对应到具体芯片就是内部寄存器的一些设置。 PHY功能模块和MCU的链接采用MII/RMII方式链接,这样就可以使用MCU设置相关的寄存器。MII是16根线,RMII将收发数据线各减到两根,这其中涉及串并转换,即将MCU的类的并行总线最终转换成RJ45线上传输的单bit编码。100M是曼彻斯特编码,10M是NRZ编码,这类编码主要考虑负载均衡和纠错。也带来了额外的网络开销。 PHY层的初始化,主要是两个部分,一个是mdio总线的初始化,一个是PHY驱动初始化,对于通常可以使用缺省内核的PHY驱动程序,但是如果PHY芯片的内部寄存器和802.3定义的并不一样,这就需要自己实现该驱动,像8201这样的百兆速率PHY芯片就可以使用缺省的PHY驱动,但是对于一些功能强一点的集成多个PHY的switch而言,通常驱动可能需要自己实现,switch常用来更高速率传输的或者VLAN这种网络。 PHY层从driver/net/phy/phy_device.c文件开始。 subsys_initcall(phy_init); module_exit(phy_exit); 又见subsys_initcall,该调用表明其在系统初始化时完成, static int __init phy_init(void) { int rc; rc = mdio_bus_init(); if (rc) return rc; rc = phy_driver_register(&genphy_driver); if (rc) mdio_bus_exit(); return rc; }。 其驱动涉及如下几个重要部分: 总线- sturct mii_bus (mii stand for media independent interface) 设备- struct phy_device 驱动- struct phy_driver mdiobus_register ------probe函数会调用,创建该总线,总线然后扫描其上面的设备,如果发现有,则创建该设备。 _|_ droversnetphymdio_bus.c driversnetphyphy_device.c struct phy_device *mdiobus_scan(struct mii_bus * bus, int addr) ----get_phy_device--phy_device_create | | driversbaseCore.c ----device_register---device_add(kobject_add构建设备树) 驱动会调用phy_driver_register去注册驱动,这是phy驱动也会形成一个链表,这里之所以不是树而上面的设备成为树,是因为 mii可能挂载在pci总线上,当然pci上可能有其它设备,这些设备和phy设备不在一个链表上,而是通过kobject链接管理的,对应的还有 一个kset,kset其实是kobject的一个集合,相同的kobject对象会指向同一个kset,如USB鼠标、键盘就属于同一个kset集。 上述的总线,设备,以及驱动(假设驱动已经编写好了,驱动中多半会有一个标示符,暂且将其看作为id,这个id指明了其支持的设备)内; 假设不支持热插拔,那么启动时,系统就会扫描设备,并串联进设备树,当驱动注册(register时),驱动就会去设备树中,找id号和其对 应的相等的,如果找到,那么这两个就捆绑在一起了,通常为XXX_attcah函数,应用层对该设备的操作就变为调用驱动中对应的read、write、 ioctl等。如果支持热插拔,比上面的就复杂了,因为驱动可能先于设备(总线)存在,所以当有新硬件连接时,内核会调用XXX_probe函数去 探测,并注册设备,然后去驱动链表中查找驱动,如果找到,则attach。对其操作方法与上述一样。 剩下一个问题就是驱动的编写了。

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