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网络设备驱动相比字符型设备的驱动要复杂一些,除了总体上驱动的框架有一些相似外,有很多地方都是不同,但网络设备驱动有一个很大的特点就是有固定的框架可以遵循,具体的框架会在后边详细的叙述,这里主要分析网络设备驱动的结构,和整个tcp/ip网络结构一样,整个网络设备驱动也是一个分层的结构。具体如下:
1.网络协议接口层
在网络协议接口层,只提供了两个抽象函数dev_queue_xmit()与 netif_rx(),之所以称之为抽象函数,是因为这两个函数抽象了很多底层的操作,不管是那个芯片它在网络协议结构的操作函数都是这两个函数,采用这样的抽象后,给上层带来了很多的方便,给上层协议提供统一的数据包收发接口,无论上层是ARP协议还是IP协议,都通过dev_queue_xmit() 函数发送数据,通过netif_rx()函数接收数据。此层使上层协议独立于具体的设备。
相关数据结构sk_buff:
sk_buff 称为“套接字缓冲区”,用于在Linux网络子系统中各层之间传递数据。是Linux网络子系统数据传递的“中枢神经”。sk_buff定义位置为:include/linux/skbuff.h,这个数据结构定义了很多用于网络操作的函数,更多的设计整个协议的实现,包括各层报文的头信息,以及报文的帧格式,下边这个这个结构体是有关报文header信息的,下边的代码摘自kernel2.6.29/include/linux /skbuff.h
struct sk_buff {
/* These two members must be first. */
struct sk_buff *next;
struct sk_buff *prev;
struct sock *sk;
ktime_t tstamp;
struct net_device *dev;
union {
struct dst_entry *dst;
struct rtable *rtable;
};
#ifdef CONFIG_XFRM
struct sec_path *sp;
#endif
/*
* This is the control buffer. It is free to use for every
* layer. Please put your private variables there. If you
* want to keep them across layers you have to do a skb_clone()
* first. This is owned by whoever has the skb queued ATM.
*/
char cb[48];
unsigned int len,
data_len;
__u16 mac_len,
hdr_len;
union {
__wsum csum;
struct {
__u16 csum_start;
__u16 csum_offset;
};
};
__u32 priority;
__u8 local_df:1,
cloned:1,
ip_summed:2,
nohdr:1,
nfctinfo:3;
__u8 pkt_type:3,
fclone:2,
ipvs_property:1,
peeked:1,
nf_trace:1;
__be16 protocol;
void (*destructor)(struct sk_buff *skb);
#if defined(CONFIG_NF_CONNTRACK) || defined(CONFIG_NF_CONNTRACK_MODULE)
struct nf_conntrack *nfct;
struct sk_buff *nfct_reasm;
#endif
#ifdef CONFIG_BRIDGE_NETFILTER
struct nf_bridge_info *nf_bridge;
#endif
int iif;
__u16 queue_mapping;
#ifdef CONFIG_NET_SCHED
__u16 tc_index; /* traffic control index */
#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
__u16 tc_verd; /* traffic control verdict */
#endif
#endif
#ifdef CONFIG_IPV6_NDISC_NODETYPE
__u8 ndisc_nodetype:2;
#endif
#if defined(CONFIG_MAC80211) || defined(CONFIG_MAC80211_MODULE)
__u8 do_not_encrypt:1;
__u8 requeue:1;
#endif
/* 0/13/14 bit hole */
#ifdef CONFIG_NET_DMA
dma_cookie_t dma_cookie;
#endif
#ifdef CONFIG_NETWORK_SECMARK
__u32 secmark;
#endif
__u32 mark;
__u16 vlan_tci;
sk_buff_data_t transport_header;//传输层帧头
sk_buff_data_t network_header;//网络层帧头
sk_buff_data_t mac_header;//数据链路层帧头
/* These elements must be at the end, see alloc_skb() for details. */
sk_buff_data_t tail;//下边的tail、end、head、data是与缓冲区相关
sk_buff_data_t end;
unsigned char *head,*data;
unsigned int truesize;
atomic_t users;
};
sk_buff中的数据缓冲区的指针
Linux必须分配用于容纳数据包的缓冲区,sk_buff中定义了4个指向这片缓冲区的不同位置的指针head、data、tail、end。
head:指针指向内存中已分配的用于存储网路数据的缓冲区起始地址,sk_buff和相关数据块在分配后,该指针的值就固定了。
data:指针指向对应当前协议层有效数据的起始地址。每个协议的有效数据含义不同。
tail:指向对应当前协议层有效数据负载的结尾地址,与data对应。
end:指向内存分配的数据缓冲区的结尾地址,与head指针对应。和head一样,sk_buff和相关数据块被分配后,end指针也就固定了。
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人生最好的旅行,就是你在一个陌生的地方,