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结构体net_device代表了一个网络设备接口,它是我们理解网络设备驱动程序的关键。这里,我们选择其中的一些重要成员,一一作详细分析,并结合以太网设备,看看Linux内核是如何为以太网设备提供结构体中某些成员的缺省值的。 在Linux内核源代码中是这样为这个结构体作注释的:实际上,这个结构体是一个很大的错误,它把I/O数据和更高层的数据混合在一起,而且它几乎必须知道INET模块中的每个数据结构。 毫无疑问,这是一个巨型结构体。但我们为编写网络设备驱动程序,只需要了解其中的一部分,下面选择其中的一些作分析,并给出以太网设备的缺省值。 unsigned short flags; void (*set_multicast_list)(struct net_device *dev); 这是一个接口标志,包含了很多值的位掩码。在以太网的缺省初始化函数中,该标志被设置为:IFF_BROADCAST|IFF_MULTICAST,表示以太网卡是可广播的,并且是能够进行组播发送的。另外,该标志接口还有一些只读标志,如IFF_UP,当接口被激活并可以开始传输数据包时,内核设置该标志。而IFF_PROMISC被设置或清除时,会调用set_multicast_list函数通知板卡上的硬件过滤器。 unsigned short hard_header_len; unsigned short type; hard_header_len是硬件头的长度,在以太网设备的初始化函数中,该成员被赋为ETH_HLEN,即以太网头的长度,该值为14,下面是以太网头的定义: struct ethhdr { unsigned char h_dest[ETH_ALEN]; /* destination eth addr */ unsigned char h_source[ETH_ALEN]; /* source ether addr */ unsigned short h_proto; /* packet type ID field */ } __attribute__((packed)); ETH_ALEN被定义为6,即以太网MAC地址的长度。h_proto保存type的值。type是接口的硬件类型,以太网设备的初始化函数中将其赋值为ARPHRD_ETHER,即10Mb以太网。 int (*hard_header) (struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, unsigned short type, void *daddr,void *saddr, unsigned len); 该函数在数据被传输之前被调用,它根据先前检索到的源和目标地址建立硬件头。以太网设备的默认函数是eth_header: int eth_header(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, unsigned short type, void *daddr, void *saddr, unsigned len) { struct ethhdr *eth = (struct ethhdr *)skb_push(skb,ETH_HLEN); /* * Set the protocol type. For a packet of * type ETH_P_802_3 we put the length * in here instead. It is up to the 802.2 * layer to carry protocol information. */ if(type!=ETH_P_802_3) eth->h_proto = htons(type); else eth->h_proto = htons(len); //Set the source hardware address. if(!saddr) saddr = dev->dev_addr; memcpy(eth->h_source,saddr,dev->addr_len); //Anyway, the loopback-device should never //use this function... if (dev->flags & (IFF_LOOPBACK|IFF_NOARP)){ memset(eth->h_dest, 0, dev->addr_len); return ETH_HLEN; } if(daddr){ memcpy(eth->h_dest,daddr,dev->addr_len); return ETH_HLEN; } return -ETH_HLEN; } 它根据传入的参数建立以太网头,如果传入的源地址为空,则使用设备的地址作为源地址。与之相关的还有一个int (*rebuild_header)(struct sk_buff *skb)函数,在以太网设备中,它是用于在ARP地址解析完成以后,重新建立以太网头,主要是更新目标MAC地址,因为在前一次建立时,由于没有经过 ARP协议,有可能目标MAC地址是错误的。 int (*set_mac_address)(struct net_device *dev, void *addr); 改变网卡的mac地址。实际上,许多硬件设备接口根本不支持这种功能,就算支持,也需要硬件厂商提供的工具修改EPROM中的硬件地址。一般我们在某一操作系统下所谓的修改MAC地址,只是修改了操作系统在安装网卡时从网卡EPROM中读出来的值,如果系统被重装,则MAC地址又恢复为原来的值。以太网设备的默认函数是eth_mac_addr,它只是简单地修改了dev->dev_addr的值。 int (*hard_header_cache)(struct neighbour *neigh,struct hh_cache *hh); void (*header_cache_update)(struct hh_cache *hh,struct net_device *dev, unsigned char * haddr); int (*hard_header_parse)(struct sk_buff *skb,unsigned char *haddr); 这三个函数在以太网设备接口中都有默认的值,hard_header_cache把硬件地址缓存到struct hh_cache中;header_cache_update在地址发生变化中,更新hh_cache结构中的目标地址;而 hard_header_parse则从skb中的数据包中获得源地址,并将其复制到位于haddr的缓冲区。 int (*change_mtu)(struct net_device *dev, int new_mtu); 下面是以太网设备接口的change_mtu的实现: static int eth_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu) { if ((new_mtu < 68) || (new_mtu > 1500)) return -EINVAL; dev->mtu = new_mtu; return 0; } 在net_device中,还有很多网络驱动程序必须涉及的重要成员,随着我们的8139too网卡驱动程序的进一步深入,在涉及时再作详细分析。 |
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