如何编写Linux网卡驱动？

在Linux系统中编写网卡驱动程序，需要对Linux内核的网络子系统有深入的理解，以下是详细的步骤和关键概念：

核心数据结构和函数

1、核心数据结构

sk_buff：网络驱动框架中信息的载体，是网络分层模型中对数据进行层层打包以及层层解包的载体。

net_dev_ops：网络设备的操作函数的集合。

net_device：用于描述了一个网络设备，包含net_dev_ops指针，该指针指向操作硬件的方法。

2、核心函数

dev_queue_xmit()：网络协议接口层向下发送数据的接口，由内核实现，不需要网络设备驱动实现。

netif_rx()：网络设备接口层向上发送数据的接口，不需要网络驱动实现。

中断处理函数：网络设备媒介层收到数据后向上发送数据的入口，需要网络驱动实现，最终要调用netif_rx()。

ndo_start_xmit()：网络设备接口层向下发送数据的接口，位于net_device->net_device_ops，会被dev_queue_xmit()回调，需要网络驱动实现。

alloc_netdev()：宏定义，最终调用到alloc_netdev_mqs(sizeof_priv, name, setup, 1, 1)函数，在驱动程序中调用，分配和初始化一个net_device结构体。

register_netdev()：填充好net_device结构体，向内核注册一个网络设备（net_device结构体），需要在驱动程序中注册。

驱动程序编写示例：虚拟网卡驱动程序

1、入口函数

static int vir_net_init(void)
{
    /* 分配一个net_device结构体 */
    vnet_dev = alloc_netdev(0, "vnet%d", ether_setup); // ①
    
    /* 设置 */
    vnet_dev->netdev_ops = &vnet_ops; // ②
    vnet_dev->dev_addr[0] = 0x08; // ③
    vnet_dev->dev_addr[1] = 0x89;
    vnet_dev->dev_addr[2] = 0x89;
    vnet_dev->dev_addr[3] = 0x89;
    vnet_dev->dev_addr[4] = 0x89;
    vnet_dev->dev_addr[5] = 0x89;
    /* 设置下面两项才能ping的通 */
    vnet_dev->flags |= IFF_NOARP; // ④
    // vnet_dev->features |= NETIF_F_NO_CSUM;
    
    /* 注册 */
    register_netdev(vnet_dev); // ⑤
    
    return 0;
}

2、net_dev_ops结构体vnet_ops

static netdev_tx_t vnet_send_packet(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
{
    static int cnt = 0;
    printk("vnet_send_packet: cnt = %d
", ++cnt);
    /* 对于真实的网卡，把skb里的数据通过网卡发出去 */
    netif_stop_queue(dev); // ①
}

编译与安装网卡驱动程序

1、准备工作环境：安装编译器（GCC）和相关的编程开发工具（make）。

2、下载网卡驱动程序源码：可以从对应驱动程序发布页面下载源码，或使用Linux内核源码里自带的驱动程序。

3、解压源码：使用tar -xzvf命令解压源码。

4、修改源码：根据需要调整源码内容，如防火墙策略等。

5、配置内核模块：使用make menuconfig命令配置内核模块。

6、编译驱动程序：运行make和make install命令编译并安装驱动程序。

7、加载驱动：使用modprobe命令将新驱动加载到Linux内核。

编写Linux网卡驱动程序需要理解Linux网络子系统的架构，掌握核心数据结构和函数，并通过实际代码实现特定网卡的功能，编译和安装驱动程序也是确保其正常工作的关键步骤。

以上内容就是解答有关linux 网卡驱动 编写的详细内容了，我相信这篇文章可以为您解决一些疑惑，有任何问题欢迎留言反馈，谢谢阅读。