RK3288 GMAC整理

一、源文件

源码路径：drivers etethernet ockchipgmac

源码阅读顺序：

     

二、重要探针函数stmmac_dvr_probe

1. alloc_etherdev

申请网卡设备和私有数据。

struct net_device *ndev = NULL;

struct stmmac_priv *priv;

ndev = alloc_etherdev(sizeof(struct stmmac_priv));

priv = netdev_priv(ndev);

网卡设备和私有数据紧紧的挨在一起：网卡设备+私用数据结构，通过netdev_priv获取私有数据。网卡设备是通用数据结构，私有数据则为各个MAC控制器的数据结构。

2. stmmac_hw_init

初始化MAC设备。检测要添加的设备(GMAC/MAC10-100)，检查HW能力并设置驱动程序的特性。

3. netif_napi_add

初始化一个NAPI上下文，轮询接收数据包接口。

netif_napi_add(ndev, &priv->napi, stmmac_poll, 64);

stmmac_poll是轮询接口

该接口完成两个事情：

1）当数据发送完成时产生中断，进入该函数进行资源回收。

2）收到数据产生中断，进入该函数进行数据接收和处理。

static int stmmac_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
{
　　......
　　stmmac_tx_clean(priv);  //传输完成后回收资源
　　work_done = stmmac_rx(priv, budget); //数据包接收处理
　　stmmac_enable_dma_irq(priv); //使能dma终端
　　......
}

stmmac_rx函数解析

作用：再次填充并使用skb预先分配的缓存，由NAPI轮询方法调用，可以获得环内所有帧。

函数：static int stmmac_rx(struct stmmac_priv *priv, int limit)

函数内定义：

1）priv->hw->desc->get_rx_owner(p)

判断当前描述子的归属：描述子数据结构中OWN位，

　　0: 当前描述子应该由CPU操作，

　　1: 前描述子应该由GMAC操作。

对于接收，初始化dma描述子队列时设置为1。

GMAC根据寄存器配置，获取可用接收描述子，然后从RxFIFO中读取从PHY接收的Ethernet报文，如果报文符合接收条件，将该报文写入接收描述子指向的数据缓冲区，并回写接收描述子。这个回写就会将OWN位设置为0。

2）next_entry = (++priv->cur_rx) % rxsize;

获取下一帧描述符，

p_next =priv->dma_rx + next_entry;

priv->cur_rx：已经传递给协议层的index。

3）status =(priv->hw->desc->rx_status(&priv->dev->stats, &priv->xstats,p));

获取收到帧状态，如果是丢弃帧，则什么都不处理；否则上传到上层网络。

4）frame_len = priv->hw->desc->get_rx_frame_len(p, coe); 获取帧长度

5）skb = priv->rx_skbuff[entry];

priv->rx_skbuff[entry] = NULL;

注意：skb将有上层网络处理完后进行释放。

6）skb_put(skb, frame_len);

dma_unmap_single(priv->device,priv->rx_skbuff_dma[entry],priv->dma_buf_sz, DMA_FROM_DEVICE);  设置skb数据长度和解除流式DMA映射

7）获取skb的协议类型

skb->protocol = eth_type_trans(skb,priv->dev);

skb->dev = priv->dev;

8）napi_gro_receive(&priv->napi,skb);

将skb通过NAPI接口上传上层网络协议处理。

9）stmmac_rx_refill(priv); 重新填充接收队列

三、打开网卡设备接口stmmac_open

网卡刚起来时是关闭的，要用命令去打开，ifconfig eth0 up 时调用net_device_ops的.ndo_open，这里为stmmac_open。

1. netdev_priv 获得网络设备私有数据
2. stmmac_check_ether_addr 检测MAC地址是否有效，若无效，随机产生一个
3. stmmac_mdio_register注册MII总线

mdiobus_register()

a．注册总线设备device_register(&bus->dev);

b．复位总线bus->reset(bus);

c．扫描总线上的PHY设备，最大支持32个

4. stmmac_init_phy初始化PHY设备，并将PHY和MAC绑定

5. request_irq 申请中断

ret = request_irq(dev->irq, stmmac_interrupt,

  IRQF_SHARED, dev->name, dev);

注册中断请求线IRQ，中断处理函数stmmac_interrupt用于接收DMA数据，配合NAPI处理。

static irqreturn_t stmmac_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
　　......
　　/* To handle DMA interrupts */
　　stmmac_dma_interrupt(priv);　　
}

static void stmmac_dma_interrupt(struct stmmac_priv *priv)
{
　　......
　　status = priv->hw->dma->dma_interrupt(priv->ioaddr, &priv->xstats);
　　if (likely((status & handle_rx)) || (status & handle_tx)) {
　　　　if (likely(napi_schedule_prep(&priv->napi))) {
　　　　　　stmmac_disable_dma_irq(priv);
　　　　　　__napi_schedule(&priv->napi); //加入poll流程
　　　　}
　　}
　　......
}

 

四、发送数据接口stmmac_xmit

该接口实现了Scatter/Gather I/O功能，通过skb_shinfo宏来判断数据包是由一个数据片段组成，还是由大量数据片段组成。

1、entry= priv->cur_tx % txsize;

desc= priv->dma_tx + entry; 获取可用发送描述子

first= desc; 保存第一个数据片段

2、priv->tx_skbuff[entry]= skb;

priv->tx_page[entry]= NULL; 将skb放到发送队列

3、unsignedint nopaged_len = skb_headlen(skb);

desc->des2=dma_map_single(priv->device,skb->data,nopaged_len, DMA_TO_DEVICE);

priv->hw->desc->prepare_tx_desc(desc,1, nopaged_len, csum_insertion);

发送单个或第一个数据包，当只有一个数据片段时，skb->data将发送所有数据；当有多个数据片段时，skb->data则指向第一个数据片段，数据长度skb->len –skb->data_len，其他数据存放在共享数据结构frags数组中。（skb->len:数据包中全部数据的长度，skb->data_len分隔存储数据片段长度）

4、

for (i = 0; i < nfrags; i++) {
　　const skb_frag_t *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[i];
　　int len = skb_frag_size(frag);
　　entry = (++priv->cur_tx) % txsize;
　　if (priv->extend_desc)
　　　　desc = (struct dma_desc *)(priv->dma_etx + entry);
　　else
　　　　desc = priv->dma_tx + entry;
　　TX_DBG("	[entry %d] segment len: %d
", entry, len);
　　desc->des2 = skb_frag_dma_map(priv->device, frag, 0, len, DMA_TO_DEVICE);
　　priv->tx_skbuff_dma[entry] = desc->des2;
　　priv->tx_skbuff[entry] = NULL;
　　priv->hw->desc->prepare_tx_desc(desc, 0, len, csum_insertion,
　　priv->mode);
　　wmb();
　　priv->hw->desc->set_tx_owner(desc);
　　wmb();
}

发送剩余数据片段。

对于多个数据片段时，还要进行数据片段的发送，采用页处理。直接处理页结构，而不是内核虚拟地址。

5、priv->hw->desc->set_tx_owner(first);

priv->cur_tx ++;

将第一个数据片段描述子交给GMAC，记录当前发送index

6、priv->hw->dma->enable_dma_transmission(priv->dma_ioaddr,

                          priv->dma_channel);

写任何值唤醒处于挂起的RxDMA