基于$3C2410的DM9000网卡驱动移植

２０１１年１０月　第５期（总第３７期）　天津市经理学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｍａｎａｇｅｒ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ａｕｇｕｓｔ　２０１１　Ｎｏ．５（Ｏｃｔ　Ｎｏ．３７）　基于￥３Ｃ２４１０的ＤＭ９０００网卡驱动移植　徐宝玺　（天津中德职业技术学院，天津，３００３５０）　摘要：设备驱动是嵌入式开发中的重要部分，是硬件和系统之间通信的桥梁。虽然Ｌｉｎｕｘ内　核提供了相应的接口，极大地简化了设备驱动的开发，但是不同的设备之间仍然存在一定的差异，　我们需要针对这些差异修改或是编写对应的驱动。　关键词：嵌入式；Ｌｉｎｕｘ；Ｓ３Ｃ２４１０；ＤＭ９０００　中图分类号：Ｇ６４２．０　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—３８７７（２０１１）０５—８１—０３　在嵌入式开发中，我们经常接触到各种各样的设备，一　中，如下：　Ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍｄｅｖｉｃｅ｛　＿个好的嵌入式系统对设备需要有较强的支持，所以针对不同　的设备、不同的设备连接情况，需在充分了解设备电路结构　的前提下，为该设备编写对应的驱动程序。本文以ＤＭ９０００　网络驱动移植为例，讲述基于￥３Ｃ２４１０的设备驱动开发和移　植的步骤，为嵌入式系统中的设备驱动开发提供参考案例。　一Ｃｏｎｓｔ　ｃｈａｒ　ｎａｍｅ；　Ｕ３２　ｉｄ：　Ｓｔｒｕｃｔ　ｄｅｖｉｃｅ　ｄｅｖ；　Ｕ３２　ｎｕｍ＿ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；　、开发环境　Ｓｔｒｕｃｔ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ＊ｒｅｓｏｕｒｃｅ；　本文使用的开发板为Ｅｍｂｅｓｔ　Ｅｄｕｋｉｔ—ＩＶ，使用Ｌｉｎｕｘ内　核为Ｌｉｎｕｘ一２．６．１４．１，Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ为Ｕ—Ｂｏｏｔ一２０１０．０９，交叉编译　ＧＣＣ为Ｇｃｃ一３．４．４，Ｇｌｉｂｃ为Ｇｉｌｂｃ一２．３．５。　｝；　要定义一个设备（ｐｌａｆｔｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ）般需要初始化设备　所占用的资源ｒｅｓｏｕｒｃｅ（包括Ｉ／Ｏ端口、控制端口、ＩＲＱ中断等　资源）和设备的私有数据ｄｅｖ．ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄａｔａ，其中最重要的是　ｒｅｓｏｕｒｃｅ。Ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ＤＭ９０００外部连接的Ｄ０　１５为ＣＰＵ的数据总线。ＲＸ＋、　ＲＸ一、　Ⅸ＋和Ｔｘ一为与网口相连用于传输数据的４根线。ＷＥ　和ＯＥ为ＣＰＵ的写信号和读信号。ＮＥＴＣＳ为通过ＣＰＬＤ和　ｄａｔａ则是赋值给’ｓｔｒｕｃｔ　ｄｅｖｉｃｅ中的　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄａｔａ指针成员，该指针为ｖｏｉｄ类型。内核不使用该指　ＣＰＵ相连，ＣＭＤ为ＣＰＵ的Ａ２０地址信号。通过ＣＰＬＤ编码　后，ＤＭ９０００的ＩＮＤＥＸ端口的地址为０Ｘ２０００００００，其数据　ＤＡＴＡ端口地址为０Ｘ２０１０００００。ＩＲＱＮＥＴ为连接到１０３的中　断，也是通过ＣＰＬＤ来控制的。　ＣＰＬＤ处理ＤＭ９０００产生的中断是将该中断送到ＣＰＵ外　部中断ＥＩＮＴ９，然后将ＥＩＮＴ９送给ＥＩＮＴ８＿２３，进而进人网络　处理过程。在设置中需将ＥＩＮＴ９设置为边沿触发，如设为电　平触发，将会一直产生中断，导致系统无法处理其它事情。　二、移植过程　针，而由驱动自己来完成定义及使用工作。对于ＤＭ９０００，对　应的ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄａｔａ定义在头文件ｉｎｃｌｕｄｅ／ｌｉｎｕｘ／ｄｍ９０００．ｈ中。　如下：　Ｓｔｒｕｃｔ　ｄｍ９０００　ｐｌａｔｄａｔａ｛　＿Ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｉｎ　ｌｆａｇｅｓ；　ａｌｌｏｗ　ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ＩＯ　ｒｏｕｔｉｎｅｓ　｜　Ｖｏｉｄ（＊ｉｎｂｌｋ）（ｖｏｉｄ＿ｉｏｍｅｍ　ｒｅｇ，ｖｏｉｄ　ｄａｔａ，ｉｎｔ　ｌｅｎ）；　Ｖｏｉｄ（　ｏｕｔｂｌｋ）（ｖｏｉｄ—ｉｏｍｅｍ　ｒｅｇ，ｖｏｉｄ　ｄａｔａ，ｉｎｔ　ｌｅｎ）；　Ｖｏｉｄ（（　ｄｕｍｐｂｌｋ）（ｖｏｉｄ＿ｉｏｍｅｍ　ｒｅｇ，ｉｎｔ　ｌｅｎ）；　｝；　１．定义ＤＭ９０００平台设备　Ｌｉｎｕｘ通过ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ结构体定义硬件设备，ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿因此，对于描述完整的ＤＭ９０００设备需要定义ｓｔｒｕｃｔ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ、ｓｔｒｕｃｔ　ｄｍ９０００ｐｌａｔ　ｄａｔａ和ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｒｏｍｄｅｖｉｃｅ三　＿ｄｅｖｉｃｅ定义在头文件ｉｎｃｌｕｄｅｌｆｉｎｕｘ／ｒ）ｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ．ｈ　＿收稿日期：２０１１－０６—２８　作者简介：徐宝玺（１９８２一），男，天津中德职业技术学院教师。　８１　２０１１年１０月　天津市经理学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｍａｎａｇｅｒ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ａｕｇｕｓｔ　２０１１　第５期（总第３７期）　Ｎｏ．５（Ｏｃｔ　Ｎｏ．３７）　个结构体变量。　２．注册ＤＭ９０００平台设备　定义好ＤＭ９０００平台设备后，需将ＤＭ９０００平台设备变　量的地址添加到资源列表中去。即在ａｒｃｈ／ａｒｍ／ｍａｃｈ—ｓ３ｃ２４１０／　ｍａｃｈ—ｓｍｄｋ２４１０．Ｃ把设备地址添加到＊ｓｍｄｋ２４１０＿ｄｅｖｉｃｅｓ［１　一ｉｎｉｔｄａｔａ数组中去，完成对ＤＭ９０００平台设备的注册，如下：　Ｓｔａｇｉｃ　ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ　ｓｍｄｋ２４１０＿ｄｅｖｉｃｅｓ［］　＿ｉｎｉｔｄａｔａ＝｛　Ｉ｛．－・　＆ｓ３ｃｄｅｖｉｃｅ　ｄｍ９０００，Ｈａｄｄ　ｄｉｎ９０００　—｝；　３．定义ＤＭ９０００设备驱动　定义并注册好ＤＭ９０００平台设备后，还需要定义　ＤＭ９０００设备的驱动，从而使系统能够正常地初始化、调用、　卸载设备。在Ｌｉｎｕｘ一２．６．１４．１中已经添加了对ＤＭ９０００的支　持，在文件ｄｒｉｖｅｒｓ／ｎｅｔ／ｄｍ９０００．Ｃ中定义了ＤＭ９０００的驱动结　构：　Ｓｔａｔｉｃ　ｓｔｒｕｃｔ　ｄｅｖｉｃｅ—ｄｒｉｖｅｒ　ｄｍ９０００一ｄｒｉｖｅｒ－＝｛　．ｎａｍｅ＝’’ｄｍｉ０００”．　．ｂｕｓ＝＆ｐｌａｆｆｏｒｍ＿ｂｕｓ＿ｔｙｐｅ，　．ｐｒｏｂｅ＝ｄｉｎ９０００ｐｒｏｂｅ，　一．ｒｅｍｏｖｅ＝ｄｍ９０００ｄｒｙｒｅｍｏｖｅ，　一—．ｓｕｓｐｅｎｄ＝ｄｉｎ９０００　ｄｒｖｓｕｓｐｅｎｄ，　—．ｒｅｓｕｍｅ＝ｄｍ９０００ｄｒｙｒｅｓｕｍｅ，　一—｝；　４．注册ＤＭ９０００设备驱动　由于Ｌｉｎｕｘ的设备模型只负责设备的检测、启动和移除，　并不负责数据的访问，故只需使用方法ｍｏｄｕｌｅ—ｉｎｉｔ注册驱　动，然后使用ｍｏｄｕｌｅ—ｅｘｉｔ移除驱动，在ｄｒｉｖｅｒｓ／ｎｅｔ／ｄｍ９０００．Ｃ　中定义如下：　Ｓｔａｔｉｃ　ｉｎｔ＿ｉｎｉｔ　ｄｍ９０００＿ｉｎｉｔ（ｖｏｉｄ）｛　Ｐｒｉｎｔｋ　ｆＫＥＲＮ＿ＩＮＦＯ　“％ｓＥｔｈｅｒｍｎｅｔ　Ｄｒｉｖｅｒ￣ｎ”，　ＣＡＲＤＮＡＭＥ）；　Ｒｅｔｕｒｎ　ｄｒｉｖｅｒ　ｒｅｇｉｓｔｅｒ（＆ｄｍ９０００＿ｄｒｉｖｅｒ）；　｝　Ｍｏｄｕｌｅ—ｉｎｉｔ（ｄｍ９０００一ｉｎｉｔ）；　Ｍｏｄｕｌｅ—ｅｘｉｔ（ｄｍ９０００＿ｃｌｅａｎｕｐ）；　５．ＤＭ９０００中断处理　ＤＭ９０００网卡驱动设计中最重要的部分便是中断处理，　由于本文所选用平台中的ＤＭ９０００的中断是由ＣＰＬＤ进行控　制的，并且在中断过程中ＣＰＬＤ会产生莫名的中断，所以在　中断处理函数ｄｍ９０００＿ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）中需对是否为网卡中断进　８２　行判断，一般只需检测ＣＰＬＤ的中断状态寄存器的最高位是　否为０即可，为０则表示为网卡中断，非０则为其它中断，退　出中断处理函数即可。　在Ｌｉｎｕｘ中有两种映射添加方式：一为静态映射，二为动　态映射。静态映射是在ａｒｃｈ／ａｒｍ／ｍａｃｈ—ｓ３ｃ２４１０／ｍａｃｈ—　ｓｍｄｋ２４１０．ｃ的ｓｔｒｕｃｔ　ｍａｐ—ｄｅｓｃ　ｓｍｄｋ２４１０＿ｉｏｄｅｘｃ［］一ｉｎｉｔｄａｔａ数　组中加入如下映射：　Ｓｔａｔｉｃ　ｓｔｎｒｃｔ　ｍａｐ—ｄｅｓｃ　ｓｍｄｋ２４１０＿ｉｏｄｅｓｃ［］一ｉｍｉｔｄａｔａ＝｛　／＊ｎｏｔｈｉｎｇ　ｈｅｒｅ　ｙｅｔ　／　｛０ＸＥ０００００００，￥３Ｃ２４１０＿ＣＳ４，１２８　ＳＺ一１Ｍ，ＭＴ＿ＤＥＶＩＣＥ｝，　｝；　动态映射，即用ｉｏｒｅｍａｐ或ｉｏｒｅｍａｐ—ｎｏｃａｃｈｅ来实现。由　于以太网中断发生频繁，为了效率，本文采用静态映射。　为了让ＤＭ９０００能够获取到中断，并对中断作出响应，　还需对ＥＩＮＴＭＡＳＫ、ＥＸＴＩＮＴ１、ＩＮＴＭＳＫ、ＣＰＬＤ控制等寄存器　进行如下设置：　ａ．ＧＰＧＧＣＯＮ（５６００００６０）ＧＰＧ１【３：２］置１０，功能设置为　ＥＩＮＴ９。　ｂ．ＥＸＴＩＮＴ１（５６００００８ｃ）［６：４】置０１０下降沿触发中断，一　定要设置为边沿触发，否则会一直产生中断。　Ｃ．ＥＩＮＴＭＡＳＫ（５６００００ａ４）［９］置０使能ＥＩＮＴ９。　ｄ．ＩＮＴＭＡＳＫ（４Ａ０００００８）【５】置０使能ＥＩＮＴ８—２３。　ｅ．ＣＰＬＤ控制寄存器（０Ｘ２２６０００００）［７］￣０开中断，在置　０之前需先置１。　具体的设计过程为将外部中断屏蔽（ＥＩＮＴＭＡＳＫ）、外部　中断方式（ＥＸＺＴＩＮＴ１）、中断屏蔽（ＩＮＴＭＳＫ）和ＣＰＬＤ控制　（ＣＰＬＤＣｏｎｔｒｏ１）四个寄存器的值分别设为：０Ｘ５６００００ａ４，　０Ｘ５６００００８ｃ，０Ｘ４Ａ０００００８，０Ｘ２２６０００００。　三、ＤＭ９０００编译、测试　按照以上的方法对代码进行修改后便可以重新配置内　核将ＤＭ９０００的驱动添加到Ｌｉｎｕｘ内核中，编译并下载到实　验平台中运行，查看其运行结果。　首先，从控制台进入Ｌｉｎｕｘ源码目录，然后运行命令　“ｍａｋｅ　ｍｅｎｕｃｏｎｉｆｇ”，进入Ｌｉｎｕｘ内核配置选项界面，然后依次　选中如下必选项，开启Ｌｉｎｕｘ对网络的支持，并将ＤＭ９０００网　卡驱动添加至内核中：　Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎ　＞　］Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ　ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｄｒｉｖｅｒｓ＿＞　Ｎｅｔｏｗｒｋ　ｄｅｖｉｃｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ＞　＿］Ｎｅｔｗｏｒｋ　ｄｅｖｉｃｅ　ｓｕｐｐｏ￣　Ｅｔｈｅｍ（１０　ｏｒ　１００Ｍｂｉｔ）＞　（下转第８４页）　２０１１年１０月　天津市经理学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｍａｎａｇｅｒ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ａｕｇｕｓｔ　２０１１　第５期（总第３７期）　Ｎｏ．５（Ｏｃｔ　Ｎｏ．３７）　教与学生的学处于最优化的统一状态，达到最佳的教学效　果。教师可以通过学生的邮件和实验报告心得和ＱＱ聊天，　面发现学生身上的闪光点，激发学生的学习兴趣，调动学生　学习的积极性和主动性。教师要保护学生的好奇心，开阔学　生的视野，开发智力、培养能力，培养学生良好的学习和生活　习惯。作为教师，应客观而清醒地分析学生的个性，做到因人　施教，因异施教。　从中发现高职院校学生的思想问题，以便教师及时对所讲内　容进行适当调整和改进，对学生还不懂的内容，下次上课时　会再讲一遍；对于学生有疑问的问题教师要及时作出解答。　教师要鼓励学生多看看外面的世界，多去站酷、６８ｄｅｓｉｇｎ　等知名设计网站去了解设计师的发展动态，尽量把案例与工　作情境接轨，以弥补教材本身的局限与不足。　在和谐的师生关系氛围中，因为师生相互信任和尊重，　故可以让学生打开心扉，把他们的困难与问题说出来，即使　问题不可能很快得到解决，至少可以得到一些精神上的抒发　教师要学会自觉地充实自己的知识。知识匮乏的教师对　学生毫无吸引力，学生总是喜欢那些知识渊博，说话风趣幽　默的教师，这样的教师能给学生带来一股新鲜的风气；像学　生的朋友，与学生的共同语言多，容易与学生打成一片，让学　生深切地感受到教师的爱。　教师要学会热爱学生。“教育不能没有爱，没有爱就没有　教育”，爱是教育的灵魂。要让学生当主人，引导学生自主学　和心灵上的慰藉，教师就可以给学生更有针对性地指导。　建立和谐的师生关系教师是主体，所以，在这种和谐关　系中教师首先要做到：　教师要学会走进学生的内心世界。教师和学生既是师生　习。知识和技能最终要靠学生自己去把握，做人最终要学生　自己去做，这是学生的主体地位决定的。教师应该让学生主　动参与实践，学会自我教育、自我治理、自我成才，让学生的　个性充分得到展示。良好的教育离不开良好和谐的教育引　关系，又是朋友关系、伙伴关系，地位是平等的。既然平等，就　应该相互理解和尊重。这就要求教师放下架子，学会沟通。沟　通是教育的一条捷径，通向学生的内心世界。只有沟通，师生　之间才能说心里话，才能彼此了解，增进感情。教师可以充分　利用现代网络技术，通过发邮件、ＱＱ群上聊天等办法加入学　生所在班级的ＱＱ群中，建立与学生课下沟通的桥梁。　教师要善于学习。名师出高徒。教师必须要及时更新自　己的知识结构，多了解教学改革的新动向，随时随地教育学　生，用自己的智慧和经验为学生做好榜样。学习的本质是互　相的，从来就不是单向的，所以教师要善于从学生身上学到　更多的东西。　导。教师的责任不在教，而在教学生学。现代教育理论强调，　学生是课堂的主体，教育应充分体现学生为主体的教育思　想。因此教师应在以学生为主体的教学活动中培养学生的自　主学习能力，积极主动地学习知识，热情自觉地参与学习实　践；让学生成为真正的教学主体。口　参考文献：　［１】任绪斌．略论教学过程中师生人际关系的功能．解放　军艺术学院学报，２００２，２．　［２】周作云，罗好裕，刘笃诚．教师心理学概论．成都科技　大学出版社，１９８８．　教师要学会欣赏学生，发现学生的闪光点。教育学生不　是灌给学生一桶水，而是点燃一把火。教师要善于从多个方　（上接第８２页）　．　．．．．——［３】张大均主编．教育心理学．人民出版社，２００２．　［　］Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（１０　ｏｒ　１００　Ｍｂｉｔ）　Ｇｅｎｅｒｉｃ　Ｍｅｄｉａ　Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｄｅｖｉｃｅ　ｓｕｐｐｏａ　接收到该应答信息，所以不能ｐｉｎｇ通主机。经过分析发现，原　来是ＤＭ９０００的数据接收中断并没有注册成功，在修改了其　中断注册过程后，终于能够成功获取到主机的应答信息，　ＤＭ９０００网卡驱动的移植也算是大功告成！口　参考文献：　【１】ＤＭ９ＯＯＯＡ一１７－ＤＳ—ＦＯ１　Ｄａｔａ　Ｓｈｅｅｔ【Ｓ］．Ｄａｖｉｃｏｍ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｌｎｃ，２００６．　＜　＞ＤＭ９０００　ｓｕｐｐｏｒｔ　退出并保存配置选项，运行命令“ｍａｋｅ　ｚＩｍａｇｅ”编译内　核，编译成功后使用Ｕ—Ｂｏｏｔ工具ｍｋｉｍａｇｅ将ｚＩｍａｇｅ转移为　ｕＩｍａｇｅ，并启动开发板，通过开发板中的Ｕ—Ｂｏｏｔ将新编译好　的Ｌｉｎｕｘ镜像文件ｕＩｍａｇｅ下载到ＲＡＭ中（这里并未烧写　ｕＩｍａｇｅ镜像，可以在测试成功后再烧写，以减少对ＮＡＮＤ　Ｆｌａｓｈ的烧写次数，延长其寿命）。　在测试过程中可以结合Ｌｉｎｕｘ下的一款开源软件　Ｗｉｒｅｓｈａｒｋ网络抓包工具进行抓包分析。在刚开始的实验中，　目标机总是不能ｐｉｎｇ通主机，后来通过抓包发现，其能够正　常发送ＡＲＰ包，主机也返回了应答信息，但是目标机并没能　８４　［２基于￥３Ｃ２４１０嵌入式Ｌｉ２Ｊｎｕｘ开发实验与实践［Ｓ】．深　圳市英蓓特信息技术有限公司，２００８．　［３】贺金平．嵌入式ｌｉｎｕｘ下ＤＭ９０００网卡驱动的移植与　实现［Ｊ］＿电脑知识与技术，２００９，５．　［４】周敬琼，周凤星．基于ＡＲＭ的Ｌｉｎｕｘ网络设备驱动程　序开发　计算机工程与设计，２００９，３０．