Freescale i.MX6 Linux Ethernet Driver驱动源码分析（二）

ndev = alloc_etherdev(sizeof(struct fec_enet_private));

struct fec_enet_private *fep = netdev_priv(ndev);

这种通过结构体内部指针传递私有数据的方式在driver中非常常见。函数开头即为Ethernet Controller的DMA 控制器分配相应的buffer描述符：

/* Allocate memory for buffer descriptors. */

cbd_base = dma_alloc_noncacheable(NULL, BUFDES_SIZE, &fep->bd_dma,

                GFP_KERNEL);

if (!cbd_base) {

        printk("FEC: allocate descriptor memory failed?\n");

        return -ENOMEM;

}

这里分配的缓冲区大小是（tx buffer个数+rx buffer个数）×buffer描述符大小：

#define BUFDES_SIZE ((RX_RING_SIZE + TX_RING_SIZE) * sizeof(struct bufdesc))

由于buffer描述符会被CPU以及DMA控制器访问，因此会存在Cache一致性问题，这里采用了dma_alloc_noncacheable()函数，即DMA一致性映射。这里采用一致性映射是因为CPU或者DMA控制器会以不可预知的方式去访问这段内存区，在Linux Kernel中解决Cache一致性问题有两种方案：DMA流式映射和DMA一致性映射，关于这两者的区别在《Understanding Linux Kernel》以及《LDD3》中均有介绍，我个人也总结了一篇博文初步讲述了这两者的区别：http://blog.163.com/thinki_cao/blog/static/83944875201362142939337。

这里分析一下DMA控制器，i.MX6的DMA控制器采用了环形buffer描述符，这里buffer分为两种，Legacy buffer descriptor是为了保持对前代Freescale器件的兼容性，而Enhanced buffer descriptor则提供了更多的功能，引用i.MX6Q的reference manual中的图：

而Enhanced buffer descriptor一个有64字节，也是采用大端存储模式的，个人觉得这个Ethernet IP有点像是从PowerPC那边扣过来的。

可以从fec.h文件中找到对这两个描述符的定义：

struct bufdesc {

        unsigned short cbd_datlen;        /* Data length */

        unsigned short cbd_sc;        /* Control and status info */

        unsigned long cbd_bufaddr;        /* Buffer address */

#ifdef CONFIG_ENHANCED_BD

        unsigned long cbd_esc;

        unsigned long cbd_prot;

        unsigned long cbd_bdu;

        unsigned long ts;

        unsigned short res0[4];

#endif

如果定义了CONFIG_ENHANCED_BD宏，则开启Enhanced buffer descriptor的支持。不过纵观整个driver程序，3.0.35的内核并没有使用enhanced buffer descriptor使用的一些功能，比如Enhanced transmit buffer descriptor中的offset+8位置的PINS和IINS位，提供了采用MAC提供的IP accelerator进行硬件校验，提供对协议的校验和IP头的校验。而在yocto 3.10.17内核上，这些已经支持了！这也是为什么3.0.35上的Ethernet driver的性能不如3.10.17上的原因之一吧。下面继续分析代码：

spin_lock_init(&fep->hw_lock); /* 初始化自旋锁 */

fep->netdev = ndev; /*把net_device的地址传给netdev*/

/* Get the Ethernet address */
fec_get_mac(ndev);

fec_get_mac会从多个地方获取mac地址：

static void __inline__ fec_get_mac(struct net_device *ndev)

{

        struct fec_enet_private *fep = netdev_priv(ndev);

        struct fec_platform_data *pdata = fep->pdev->dev.platform_data;

        unsigned char *iap, tmpaddr[ETH_ALEN];

        /*

         * try to get mac address in following order:

         *

         * 1) module parameter via kernel command line in form

         *    fec.macaddr=0x00,0x04,0x9f,0x01,0x30,0xe0

         */

        iap = macaddr;

        /*

         * 2) from flash or fuse (via platform data)

         */

        if (!is_valid_ether_addr(iap)) {

                if (pdata)

                        memcpy(iap, pdata->mac, ETH_ALEN);

        }

        /*

         * 3) FEC mac registers set by bootloader

         */

        if (!is_valid_ether_addr(iap)) {

                *((unsigned long *) &tmpaddr[0]) =

                        be32_to_cpu(readl(fep->hwp + FEC_ADDR_LOW));

                *((unsigned short *) &tmpaddr[4]) =

                        be16_to_cpu(readl(fep->hwp + FEC_ADDR_HIGH) >> 16);

                iap = &tmpaddr[0];

        }

        memcpy(ndev->dev_addr, iap, ETH_ALEN);

        /* Adjust MAC if using macaddr */

        if (iap == macaddr)

                 ndev->dev_addr[ETH_ALEN-1] = macaddr[ETH_ALEN-1] + fep->pdev->id;

}