【正文】 成。設計網(wǎng)絡驅(qū)動程序時，最主要的工作就是完成設備驅(qū)動功能層，使其滿足自己所需要的功能。 本文主要工作首先，論文將重點研究device數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這是了解網(wǎng)卡設備的最好入口點。Linux設備驅(qū)動程序在Linux的內(nèi)核源代碼中占有很大的比例，源代碼長度的日益增加，主要就是驅(qū)動程序的增加。通過調(diào)用驅(qū)動程序的發(fā)送例程向物理端口發(fā)送數(shù)據(jù)，調(diào)用驅(qū)動程序的接收例程從物理端口接收數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡層的實現(xiàn)依靠于數(shù)據(jù)鏈路層的有效工作。如3COM、ACCTON、AT＆T、IBM、CRYSTAL、D－LINK等眾多品牌的以太網(wǎng)卡只要安裝配置正確，都可以得到你所期望的效果。但就其總體而言，這些發(fā)行版本具有對盡可能多的網(wǎng)卡的支持。目前國內(nèi)外所使用的Linux系統(tǒng)一般是指由Linux核心、外殼（SHELL）及外圍應用軟件構(gòu)成的發(fā)行版本。從此Linux用戶迅速增加，Linux的核心開發(fā)小組也日漸強大。他們將Linux與其現(xiàn)有的GNU應用軟件很好地結(jié)合起來，使Linux擁有了圖形用戶界面。他們對一些不合理的代碼進行了改進，修補了代碼錯誤并上傳補丁。由于受益于Stallman提倡的開放源代碼(Open Source)思想，他得以接觸到UNIX操作系統(tǒng)的一些源代碼，并仔細研讀了UNIX 的核心，然后去除較為繁復的核心程序，將它改寫成能夠適用于一般個人計算機的一種操作系統(tǒng)，即Linux系統(tǒng)的雛形。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、目的及意義Linux是由芬蘭的赫爾辛基大學 (Helsinki)學生Linus Torvalds把Minix 系統(tǒng)向x86移植的結(jié)果。因此，在嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)應用時，需要開發(fā)自己專用的網(wǎng)絡接口卡，這時不僅要在硬件上保證與Linux的兼容性，而且在軟件上需要開發(fā)全新的驅(qū)動程序。Linux作為一個開放源代碼的操作系統(tǒng)，具有穩(wěn)定、高效、易裁減和硬件持廣泛等特點，被廣泛應用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域。Linux操作系統(tǒng)是UNIX操作系統(tǒng)的一種克隆版本，是目前世界上用戶最多的一種類UNIX操作系統(tǒng)。 driver。 module。 mapping those calls to devicespecific operations that act on real hardware is then the role of the device driver.This thesis firstly introduces the fundamental knowledge about design of linux device driver, which generally includes the development procedure, kernel, and characteristic of linux. Meanwhile, the categorization of linux device, elemental terminology of exploiting network interface card driver, and loading and unloading the driver module are also mentioned in this thesis. Secondly, this thesis also presents both the hardware and software environment of the driver development, and the requirement specification of driver development are elaborated here. Thirdly, bined with the driver of ARM, this thesis discusses the design and realization of the network interface card driver in theory, especially makes more detailed discussions step by step, such as loading the driver module, initialization of the device, starting and stopping of the device, transmission and receiving of data, information statistics, unloading the driver module, etc. Allocating IP addresses and subnet masks differentiating network and host, through construction of TCP/IP network in Linux. Configuring host39。最后介紹了在驅(qū)動程序開發(fā)設計過程中所遇到的問題和困難以及是如何去克服這些困難的，并提出了今后的努力方向。第三對Linux環(huán)境下網(wǎng)卡驅(qū)動程序的設計與實現(xiàn)作了理論上的探討，重點從網(wǎng)卡驅(qū)動模塊的加載、網(wǎng)絡設備的初始化、設備打開與關(guān)閉、數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收、信息統(tǒng)計、網(wǎng)卡驅(qū)動模塊的卸載等方面按步驟的進行了詳細的討論。其次介紹了ARM驅(qū)動程序開發(fā)的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。用戶的活動通過一套標準化來進行，設備驅(qū)動就是將這些調(diào)用映射到作用于實際硬件和設備相關(guān)的操作上。以Linux為代表的自由操作系統(tǒng)的優(yōu)點之一，是它們的內(nèi)部是開放的。密級： 基于ARM的LINUX網(wǎng)卡驅(qū)動程序的開發(fā)與設計Development and design of linux network card drivers based on ARM學 院： 專 業(yè) 班 級： 學 號：學 生 姓 名： 指 導 教 師：（教授）2009年6月I 摘 要Linux技術(shù)是當前計算機技術(shù)中最大的一個熱點，在我國以及全世界得到了迅猛的發(fā)展，被廣泛的應用于嵌入式系統(tǒng)、服務器、網(wǎng)絡系統(tǒng)、安全等領(lǐng)域。從而使得掌握在Linux環(huán)境下的開發(fā)技術(shù)，成為了計算機行業(yè)中引人注目的焦點。Linux內(nèi)核保留有大量的復雜代碼，通常設備驅(qū)動提供了一個門路，使硬件特殊的一部分響應定義好的內(nèi)部編程接口，它們完全隱藏了設備工作的細節(jié)。論文首先介紹了Linux下設備驅(qū)動程序設計的基本知識，其中包括對Linux的發(fā)展歷程、內(nèi)核、特性的概述，Linux設備的分類及編寫驅(qū)動程序的一些基本概念等，以及模塊的加載和卸載。闡述了該驅(qū)動程序在開發(fā)時的需求分析。通過組建在Linux操作系統(tǒng)下的TCP/IP網(wǎng)絡，來分配IP地址以及區(qū)分網(wǎng)絡號和主機號的子網(wǎng)掩碼，通過配置DHCP服務器，實現(xiàn)動態(tài)地為主機配置IP參數(shù)，解決手工配置存在的問題。關(guān)鍵詞：Linux； 模塊； 網(wǎng)絡； 驅(qū)動； 寄存器 AbstractLinux technology is a hotspot among puter technology nowadays, and it developes at high speed not only in our country but also in the whole world, and it has applied widely in embedded system, server, network system, security area and so on. So it makes that grasping the development technology under the Linux environment is more and more noticeable in puter industry. One of the many advantages of free operating systems, as typified by Linux, is that their internals are open for all to view. The Linux kernel remains large and plex body of code. User activities are performed by means of a set of standardized calls that are independent of the specific driver。s IP arguments dynamically to well solve the problem of manual configuration, through configuration of DHCP server. Finally, this thesis lists all the problems and difficulties met during the whole process of designing driver, and how to conquer them and advanced direction of future study are also recounted.Keywords: linux。 network。 registerIII 目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 研究背景 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、目的及意義 1 本文主要工作 2第2章 Linux下設備驅(qū)動程序設計的基本知識 4 Linux概述 4 Linux內(nèi)核簡介 4 Linux的特性 6 Linux設備驅(qū)動程序概述 7 Linux設備驅(qū)動程序分類 8 編寫網(wǎng)絡驅(qū)動程序的一些基本概念 9第3章 Linux網(wǎng)卡驅(qū)動程序設計的理論探討 10 Linux下網(wǎng)卡驅(qū)動程序設計的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基本方法 10 網(wǎng)卡驅(qū)動程序設計要用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 10 網(wǎng)卡驅(qū)動程序的基本方法 13 套接字緩沖區(qū)介紹 14 驅(qū)動模塊的加載和卸載 17第4章 系統(tǒng)分析 19 S3C2410 ARM 開發(fā)板介紹 19 需求分析以及MII接口 19 寄存器的訪問方式 21第5章 網(wǎng)卡驅(qū)動的具體實現(xiàn) 22 驅(qū)動程序的設計 22 網(wǎng)卡驅(qū)動實現(xiàn) 24 模塊的加載及設備初始化 24 設備成員及函數(shù)的初始化 26 設備注冊、打開、關(guān)閉 30 數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送 32 參數(shù)設置及數(shù)據(jù)統(tǒng)計 34 網(wǎng)卡數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計 36第6章 結(jié)論 37參 考 文 獻 38致 謝 3939沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計第1章 緒論 研究背景Linux目前是計算機技術(shù)的一大熱點，最近幾年在我國得到迅猛發(fā)展，被廣泛應用在嵌入式系統(tǒng)、服務器和桌面應用等領(lǐng)域。作為一個開放源代碼的操作系統(tǒng)，它為人們深入了解操作系統(tǒng)的工作原理提供了極好的機會。在Linux系統(tǒng)下設計驅(qū)動程序簡潔、操作方便、功能強大，但是支持的函數(shù)卻較少，只有一些來源于內(nèi)核Kernel中的函數(shù)。文章在分析了Linux 網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)組成和工作原理之后，重點探討了Linux環(huán)境下網(wǎng)卡驅(qū)動程序的開發(fā)技術(shù)，詳細討論了實用的網(wǎng)卡驅(qū)動的開發(fā)流程及具體實現(xiàn)細節(jié)。當時 Linus 手邊有個 Minix 系統(tǒng)(UNIX 的一個分支)，他對這個操作系統(tǒng)相當有興趣，由于當時他正好有一臺個人計算機，他想把這個系統(tǒng)移植到該計算機(x86 架構(gòu))上來使用。1992年1月，大概只有100人開始使用Linux，但他們?yōu)長inux的發(fā)展壯大作出了巨大貢獻。Linux的騰飛最關(guān)鍵的因素是獲得了自由軟件基金(FSF)的支持，他們制定了一個GNU計劃，該計劃的目標就是要編寫一個完全免費的 UNIX版本—— 包括內(nèi)核及所有相關(guān)的組件，可以讓用戶自由共享并且改寫軟件，而Linux正好符合他們的意愿。1994年3月， Linux ，它的出現(xiàn)無異于網(wǎng)絡的“自由宣言”。在Linux所包含的數(shù)千個文件中，有一個名為Credits的文件，里面列出了100多名對Linux有過重要貢獻的黑客，包括他們的名字、地址以及所做的工作。Linux發(fā)行版本是不同的公司或組織將Linux核心、外殼、安裝工具、應用軟件有效捆綁起來的結(jié)果，所以種類繁多，各有各的優(yōu)缺點。就象UNIX，Linux支持的網(wǎng)卡主要是以太網(wǎng)卡。Linux核心已經(jīng)實現(xiàn)了OSI參考模型的網(wǎng)絡層及更上層部分。網(wǎng)卡的驅(qū)動程序就是數(shù)據(jù)鏈路層與物理層的接口。Linux系統(tǒng)的設備主要分為字符設備(char device)，塊設備(block device)和網(wǎng)絡設備(network device)三種。Linux 網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序是Linux 操作系統(tǒng)內(nèi)核的一個重要組成部分，對Linux網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序的原理與設計技術(shù)的掌握,有助于理解網(wǎng)絡鏈路層的工作原理，它對從事基于Linux平臺的網(wǎng)絡產(chǎn)品開發(fā)具有十分重要的意義。Linux網(wǎng)絡驅(qū)動程序的體系結(jié)構(gòu)分為四層，從上到下分別為協(xié)議接口層、網(wǎng)絡設備接口層、設備驅(qū)動功能層、網(wǎng)絡設備以及網(wǎng)絡媒介層。在Linux中，把所有的網(wǎng)絡設備都抽象為一個接口，這個接口提供了對所有網(wǎng)絡設備的操作集合，由struct device數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示，即網(wǎng)絡設備接口，所有的網(wǎng)絡設備接口構(gòu)成一個鏈表，該鏈表由dev_base為頭指針，鏈表中的元素代表一個網(wǎng)絡設備接口。采用這種構(gòu)成模式易于功能的分割以及程序的調(diào)試，在完成初期工作后，方便設備驅(qū)動的功能擴展，為后期開發(fā)減少工作。第2章 Linux下設備驅(qū)動程序設計的基本知識在進行Linux設備驅(qū)動程序的具體討論之前，有必要對Linux本身以及網(wǎng)卡設備等方面做一個大致的了解和認識。 Linux概述Linux操作系統(tǒng)是UNIX操作系統(tǒng)的一種克隆版本，最早是由芬蘭大學的學生Linus Torvalds于1991年開始開發(fā)的，并于1991年的10月5日第一次正式向外公布，以后借助于互聯(lián)網(wǎng)，經(jīng)過一群遍布于全世界的Internet上的自愿參加的程序員