USB網絡卡驅動分析（rt8152）

網路裝置驅動程式分析

最近一直在搞zynq的pl部分，為了保持對驅動程式的敏感度，看著原始碼分析一下rt8152的驅動程式。之前學微控制器一直想著給微控制器裝乙個usb網絡卡，但是一直沒有思路。今天突然想到之前的想法，就帶著這個想法加上對核心驅動的懷念，寫一下，寫點東西有時候能讓人的心平靜點。

usb裝置的匹配不需要在裝置樹中進行定義，而是通過vid和pid。這是usb控制器在在完成熱插拔以後做的一項檢測工作，會從usb的端點0中讀取usb的vid和pid，然後在和已經裝在的usb驅動程式進行匹配。

static struct usb_device_id rtl8152_table = ,
,	,,	,
,	{}
};

這是usb網絡卡的裝置id匹配表。當usb裝置接到usb匯流排上，如果正確匹配，probe函式就會被執行。

usb裝置驅動的pid和vid能不能動態配置？

usb裝置驅動程式中的vid和pid萬一重複怎麼辦？

之前寫過一篇 linux網絡卡裝置驅動（任意傳輸介質傳輸（與fpga互動））大致說了下網絡卡驅動程式的結構以及怎麼實現乙個網路驅動程式。

這裡在贅述一下，網絡卡驅動程式在probe函式中：

struct net_device *netdev;定義網路裝置結構體；

netdev = alloc_etherdev(sizeof(struct r8152));分配空間

填充該結構體；

ret = register_netdev(netdev);註冊該裝置；

實現傳輸函式以及中斷接收網路資料。（也可以是輪詢，取決於併發量，目前有一種自動檢測的驅動程式，第一次是中斷形式，之後是輪詢）；

標題其實已經說明了，usb網絡卡驅動程式就是usb驅動程式加上網絡卡驅動程式。說說題外話吧，如何用帶usb控制器的微控制器來和usb網絡卡進行資料互動呢？之前做過stm32上的usb自定義裝置程式，是從機的（上位機用的是libusb+qt）。所以對微控制器的usb程式有一些記憶，基本都是對端點的操作。接下來去分析linux中的usb網絡卡驅動程式，以此來構想下微控制器如何驅動乙個usb網絡卡。

原始碼在drivers\net\usb\r8152.c下

先看下入口函式：

static int rtl8152_probe(struct usb_inte***ce *intf,const struct usb_device_id *id)

把結構性的**留下了，可以看出在probe函式中，完成了usb操作介面的獲取、網路裝置的註冊、pyh相關設定。

static int rtl_ops_init(struct r8152 *tp)
return ret;
}

這段**完成了所有網絡卡的操作函式的註冊。

static const struct net_device_ops rtl8152_netdev_ops = ;

rtl8152_start_xmit（）函式很重要，完成了網路資料報的傳送。實現如下：

static netdev_tx_t rtl8152_start_xmit(struct sk_buff *skb,
struct net_device *netdev)
else 
} else if (skb_queue_len(&tp->tx_queue) > tp->tx_qlen) 
return netdev_tx_ok;
}

再到usb中斷服務函式中找到接收大**：

static void tx_bottom(struct r8152 *tp)
else 
}	} while (res == 0);
}

這裡使用了中斷的下半部，說一下這個知識，在linux核心中，中斷處理一般分為以下幾種方式：

直接處理；

軟中斷tasklet；

中斷執行緒化；

工作佇列；

直接處理就是在中斷服務函式中直接處理相應的邏輯，這種情況對應於十分簡短的中斷處理邏輯；

軟中斷和tasklet都是發生在中斷上下文的，因此在處理函式中不能有休眠。工作佇列和中斷執行緒化可以用休眠，但是處理的實時性會差一些。

大體結構已經出來了，還有乙個urb的知識沒有說；在linux驅動中，通過驅動程式通過urb和裝置進行通訊。urb相當於網路裝置驅動程式中的skb。是傳輸資料的載體。

static void write_bulk_callback(struct urb *urb)
else 
spin_lock(&tp->tx_lock);
list_add_tail(&agg->list, &tp->tx_free);
spin_unlock(&tp->tx_lock);
usb_autopm_put_inte***ce_async(tp->intf);
if (!netif_carrier_ok(netdev))
return;
if (!test_bit(work_enable, &tp->flags))
return;
if (test_bit(rtl8152_unplug, &tp->flags))
return;
if (!skb_queue_empty(&tp->tx_queue))
napi_schedule(&tp->napi);
}static void intr_callback(struct urb *urb)
d = urb->transfer_buffer;
if (intr_link & __le16_to_cpu(d[0])) 
} else 
}resubmit:
res = usb_submit_urb(urb, gfp_atomic);
if (res == -enodev)  else if (res) 
}

這是在usb網絡卡驅動中操作urb的例項，看起來很像i2c驅動中的i2c_msg;

usb驅動驅動具體操作下次會具體的說明。這次重點是usb網絡卡的結構分析；

回到最初的願望，用微控制器去控制usb網絡卡，實現微控制器上網可行嗎？

答案是可行的，首先要讓微控制器上有乙個簡單的作業系統，這樣方便網路協議棧的移植，然後就是把微控制器的usb host 調好，通過讀取usb裝置的端點來實現usb網絡卡和微控制器的資料互動。之後有時間做一下這個，實現下最初的理想。人有時候在不具備條件時，總是幻想著自己的夢想，當具備條件時，最初的夢想早已忘得一乾二淨。

在linux中，對usb抽象做的比較好，記得當時調微控制器的usb調了乙個週才實現了基本的資料互動，linux下只要你插上usb就會識別到匯流排驅動，前提是控制器正常工作，不然可比微控制器難搞。

sdio網絡卡有時間研究下，據說安卓好多用的是sdio的網絡卡晶元。

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