从0学arm系列继续更新两篇，这是第一篇，下一篇是uboot中的网络协议栈详解。
一、网卡
1． 概念
网卡是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。由于其拥有MAC地址，因此属于OSI模型的第2层。它使得用户可以通过电缆或无线相互连接。
每一个网卡都有一个被称为MAC地址的独一无二的48位串行号，它被写在卡上的一块ROM中。在网络上的每一个计算机都必须拥有一个独一无二的MAC地址。没有任何两块被生产出来的网卡拥有同样的地址。这是因为电气电子工程师协会（IEEE）负责为网络接口控制器（网卡）销售商分配唯一的MAC地址。
网卡上面装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）。网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的。而网卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I／O总线以并行传输方式进行。
因此，网卡的一个重要功能就是要进行串行／并行转换。由于网络上的数据率和计算机总线上的数据率并不相同，因此在网卡中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。
网卡以前是作为扩展卡插到计算机总线上的，但是由于其价格低廉而且以太网标准普遍存在，大部分新的计算机都在主板上集成了网络接口。
这些主板或是在主板芯片中集成了以太网的功能，或是使用一块通过PCI （或者更新的PCI－Express总线）连接到主板上的廉价网卡。
除非需要多接口或者使用其它种类的网络，否则不再需要一块独立的网卡。甚至更新的主板可能含有内置的双网络（以太网）接口。
2． 主要功能
1、数据的封装与解封发送时将上一层传递来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层
2、链路管理主要是通过CSMA／CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ，带冲突检测的载波监听多路访问）协议来实现
3、数据编码与译码即曼彻斯特编码与译码。其中曼彻斯特码，又称数字双向码、分相码或相位编码（PE），是一种常用的二元码线路编码方式之一，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。在通信技术中，用来表示所要发送比特 流中的数据与定时信号所结合起来的代码。常用在以太网通信，列车总线控制，工业总线等领域。
3． 分类按总线接口类型分按网卡的总线接口类型来分一般可分bai为ISA接口网卡、PCI接口网卡以及在服务器上使用的PCI－X总线接口类型的网卡，笔记本电脑所使用的网卡是PCMCIA接口类型的。（1）ISA总线网卡（2）PCI总线网卡（3）PCI－X总线网卡（4）PCMCIA总线网卡（5）USB总线接口网卡按网络接口划分除了可以按网卡的总线接口类型划分外，我们还可以按网卡的网络接口类型来划分。网卡最终是要与网络进行连接，所以也就必须有一个接口使网线通过它与其它计算机网络设备连接起来。不同的网络接口适用于不同的网络类型，目前常见的接口主要有以太网的RJ－45接口、细同轴电缆的BNC接口和粗同轴电AUI接口、FDDI接口、ATM接口等。而且有的网卡为了适用于更广泛的应用环境，提供了两种或多种类型的接口，如有的网卡会同时提供RJ－45、BNC接口或AUI接口。（1）RJ－45接口网卡（2）BNC接口网卡（3）AUI接口网卡（4）FDDI接口网卡（5）ATM接口网卡按带宽划分随着网络技术的发展，网络带宽也在不断提高，但是不同带宽的网卡所应用的环境也有所不同，目前主流的网卡主要有10Mbps网卡、100Mbps以太网卡、10Mbps／100Mbps自适应网卡、1000Mbps千兆以太网卡四种。（1）10Mbps网卡（2）100Mbps网卡（3）10Mbps／100Mbps网卡（4）1000Mbps以太网卡
二、DM9000
DM9000芯片是DAVICOM公司生产，DM9000A 是一款完全集成的、性价比高、引脚数少、带有通用处理器接口的单芯片快速以太网控制器。
一个 10／100M PHY 和 4K 双字的 SRAM 。它是出于低功耗和高性能目的设计的，其 IO 端口支持 3．3V 与 5V 容限值。
DM9000A 为适应各种处理器，提供了 8 位、16 位数据接口访问内部存储器。
DM9000A物理协议层接口完全支持使用 10MBps 下 3 类、4 类、5 类非屏蔽双绞线和 100MBps 下 5类非屏蔽双绞线。这是完全遵照 IEEE 802．3u 标准。
它的自动协商功能将自动完成 DM9000AE配置以使其发挥出最佳性能。
它还支持 IEEE 802．3x 全双工流量控制。
1． 模块图
图1 DM9000内部结构框架
EEPROM Interface接口用于存放mac地址，Internal SRAM用于存放收发数据，MII部分把MAC部分与PHY部分连接起来通信，AUTO－MDIX用于自适应10／100M网络，在物理层上，MAC在PHY之下。
2． 引脚分析
（＃：表示低电平有效）
开发板FS4412的网卡DM9000A连接到了SROM控制器，下面我们分析数据线、地址线和信号线连接
1） SD0～15
SD0～15： 16位数据线连接到引脚BUF＿B＿Xm0DATA［0：15］，由CMD引脚决定访问类型。
可见数据和地址线都连接到了SOC的XM0上。
数据线和信号线对应的SROMC的引脚如上图。
2） CMD dm9000 外围电路 转换电路 soc
CMD－－－－－－－－BUF＿B＿Xm0ADDR2－－－－－－－－Xm0ADDR2－－－－－Xm0ADDR2
如下图所示：CMD： 命令线，当CMD为高，表示SD 传输的是数据，CMD为低表示传输的是地址，接在exynos4412的BUF＿B＿Xm0ADDR2上，可见CMD复用了地址线Xm0ADDR2引脚。
3） IOR＃、IOW＃ dm9000 外围电路 转换电路 soc
IOR－－－－－－－－BUF＿Xm0OEn－－－－－－－－Xm0OEn－－－－－Xm0OEn
IOW－－－－－－－－BUF＿Xm0WEn－－－－－－－－Xm0WEn－－－－－Xm0WEn
4） CS＃ dm9000 外围电路 转换电路 soc
CS－－－－－－－－BUF＿Xm0cs1－－－－－－－－Xm0cs1－－－－－Xm0CSn1
CS＃：片选，放在exynos4412的Bank1的片选上面，内存基地址是0x05000000。
我们的DM9000A是放在exynos4412的Bank1（0X05000000）的片选上面。
而DM9000的CMD引脚接在Bank1的LADDR2上面
读写DM9000A的地址CMD拉低， 此时向0X05000000地址上读写的数据便是DM9000A的内部寄存器地址
读写DM9000A的数据CMD拉高，此时向0X05000000＋4地址上读写的数据便是DM9000A的数据
设置exynos4412的bank1的硬件位宽，时序，因为不同的硬件，涉及的数据收发都不同。
5） INT＃
中断线DM9000＿IRQ通过U8转接到引脚XEINT6
由上图可知中断引脚INT，接在exynos4412的GPX0＿6脚上。uboot中的DM9000A的驱动没有用到中断。
3． 复用GPIO引脚
XM0引脚复用了GPIO引脚，所以需要初始化对应的GPIO引脚来使能SROMC。
1） GPY0CON
2） GPY1CON
3）GPY3CON
4） GPY5CON
5） GPY6CON
三、SROM 控制器
1． 概念
SROM是高速存储器，Cache技术就是通过在DROM和CPU之间插入一小块SROM来减小CPU和存储之间的速度差异的。
本篇参考开发板FS4412，DM9000挂接到exynos 4412的SROM控制器上
EXYNOS 4412包含了SROM控制器，特性如下：
外部 8／16位 NOR Flash／PROM／ SRAM memory．4组内存，每块内存最多16 MB
首先我们要初始化 exynos4412的 SROM 控制器，设置总线宽度和相关时序。
针对 SROM 控制器的每一个 bank 只有2 个寄存器：SROM＿BW 和 SROM＿BC。
2． SROM＿BW
在 SROM＿BW 寄存器中，我们只关心与 bank1 相关的域。
上面分析过，DM9000A 的 16 根数据线全部接在 exynos 4412的数据线上，所以 DataWidth1 设置为 1；DM9000A 的地址是按字节存取的，所以 AddrMode1 设置为 1；通过查看原理图，没有使用 Xm0WAITn和 Xm0BEn 引脚；所以 WaitEnable1 和 ByteEnable1 均设置为 0。
SROM＿BW［7：4］＝0x3
3． SROM＿BC1
SROM 控制器读时序和 DM9000A 的读时序主要通过SROM＿BCn控制寄存器设置。
设置这些时序之前，首先来看DM9000A芯片手册时序图和exynos4412的时序图
详尽时序分析：，内存控制器使用HCLK作为时钟，在HCLK为100MHz时，1个clock大约为10ns。信号值的设定如下：
信号含义最低时间（ns）Tacs地址发出后等多长时间发片选， DM9000AE 中 CS 和 CMD（地址）同时发出，所以 Tacs最低为0ns0Tcos发出片选信号后等多长时间发出读使能信号（nOW、 IOR），在 DM9000A 的时序图上对应 T1，最小为 00Tacc读使能信号持续时间，access cycle ，读写使能后，多久才能访问数据，在 DM9000A 的时序图上对应 T210Tcoh当DM9000A的写信号取消后，数据线上的数据还需要至少3ns才消失（nOE读写取消后，片选需要维持多长时间）在 DM9000A 的时序图中对应 T43Tcah片选结束后，地址保存时间， DM9000A 中CS和cmd同时结束，所以 Tcah＝00Tacp页模式，不管0PMC页模式，不管0
从DM9000A的读写时序图中可以看出，T2＋T6实际上构成了DM9000A的一个访问周期，因此还需要满足：Tacs ＋ Tcos ＋ Tacc ＋ Tcoh ＋ Tcah＞＝ T2＋T6，最终使用下面的表达式来表达：（Tacs ＞＝ 0 ＆＆ Tacs ＜＝ 4） ＆＆ （Tcos ＞＝ 0 ＆＆ Tcos ＜＝ 4） ＆＆ （Tacc ＞＝ 1 ＆＆ Tacc ＜＝ 14 ） ＆＆ （Tcoh ＞＝1 ＆＆ Tcoh ＜＝ 4 ）
寄存器SROM＿BCn （n ＝ 0 to 3）定义如下：
故设置参考值为：
＃define DM9000＿Tacs （0x1） ／／ address set－up
＃define DM9000＿Tcos （0x1） ／／ chip selection set－up
＃define DM9000＿Tacc （0x5） ／／ access cycle
＃define DM9000＿Tcoh （0x1） ／／ chip selection hold
＃define DM9000＿Tah （0xC） ／／ address holding time
＃define DM9000＿Tacp （0x9） ／／ page mode access cycle
＃define DM9000＿PMC （0x1） ／／ normal（1data）page mode configuration
4． SROM初始化
u－boot 已经自带了 DM9000系列网卡的驱动，在 u－boot 源码中的 driver／net／dm9000x．c 的有一段说明：
06／03／2008 Remy Bohmer ＜linux＠bohmer．net＞
－ Fixed the driver to work with DM9000A．
（check on ISR receive status bit before reading the
FIFO as described in DM9000 programming guide and
application notes）
－ Added autodetect of databus width．
－ Made debug code compile again．
－ Adapt eth＿send such that it matches the DM9000＊
application notes． Needed to make it work properly
for DM9000A．
－ Adapted reset procedure to match DM9000 application
notes （i．e． double reset）
－ some minor code cleanups
These changes are tested with DM9000｛A，EP，E｝ together
with a 200MHz Atmel AT91SAM9261 core
可见，2008年Remy Bohmer已经为 DM9000A 添加了驱动，但是我们仍然需要针对板子做一些修改。
前一章我们针对参考的fs4412开发板移植了DM9000A的驱动，下面我们来详细分析DM9000A驱动程序。
分析驱动涉及到以下几个文件：
arch／arm／lib／board．c
board／samsung／origen／origen．c
drivers／net／Dm9000x．c
drivers／net／Dm9000x．h
include／config＿cmd＿default．h
include／configs／origen．h
include／net．h
net／eth．c
5． 宏定义
在include／configs／origen．h中需要定义DM9000A基地址和编译的宏。其中最重要的几个宏如下：
名称说明值CONFIG＿DM9000＿BASEDM9000A 的基地址0x05000000DM9000＿IODM9000A 的 INDEX 端口地址CONFIG＿DM9000＿BASEDM9000＿DATADM9000A 的 DATA 端口地址（CONFIG＿DM9000＿BASE ＋ 4）CONFIG＿DRIVER＿DM9000Makefile中用于控制dm9000驱动是否编译1CONFIG＿DM9000＿USE＿16BITDM9000A数据宽度
CONFIG＿DM9000＿NO＿SROM表示没有使用SROM1
其中DM9000＿DATA 定义为基地址＋0x4，刚好把 Xm0ADDR2 拉高，即把 CMD 拉高。
查看文件drivers／net／Makefile：
从 Makefile 得知，要把 DM9000A 的驱动编译进 u－boot中，需要定义 CONFIG＿DRIVER＿DM9000 这个宏。
宏定义如下：
＃ifdef CONFIG＿CMD＿NET
＃define CONFIG＿NET＿MULTI
＃define CONFIG＿DRIVER＿DM9000 1
＃define CONFIG＿DM9000＿BASE 0x05000000
＃define DM9000＿IO CONFIG＿DM9000＿BASE
＃define DM9000＿DATA （CONFIG＿DM9000＿BASE ＋ 4）
＃define CONFIG＿DM9000＿USE＿16BIT
＃define CONFIG＿DM9000＿NO＿SROM 1
＃define CONFIG＿ETHADDR 11：22：33：44：55：66
＃define CONFIG＿IPADDR 192．168．6．187
＃define CONFIG＿SERVERIP 192．168．6．186
＃define CONFIG＿GATEWAYIP 192．168．6．1
＃define CONFIG＿NETMASK 255．255．255．0
＃endif
除此以外我们还需要添加一些 u－boot 的命令，比如 ping 命令用来检查网络是否通畅，tftp用来下载文件。
uboot通过宏来控制是否编译这些命令，include／configs／origen．h定义了一些宏，但是有的是undefine，我们要打开它们。
Command definition
＃include ＜config＿cmd＿default．h＞
＃define CONFIG＿CMD＿PING
＃define CONFIG＿CMD＿ELF
＃define CONFIG＿CMD＿DHCP
＃define CONFIG＿CMD＿MMC
＃define CONFIG＿CMD＿FAT
＃define CONFIG＿CMD＿NET
＃undef CONFIG＿CMD＿NFS
＃define CONFIG＿CMD＿HELLO
＃define CONFIG＿CMD＿LEDA
除此之外头文件：u－boot－2013．01／include／config＿cmd＿all．h 也列出了一些可用的命令。
＃define CONFIG＿CMD＿BDI bdinfo
＃define CONFIG＿CMD＿BOOTD bootd
＃define CONFIG＿CMD＿CONSOLE coninfo
＃define CONFIG＿CMD＿ECHO echo arguments
＃define CONFIG＿CMD＿EDITENV editenv
＃define CONFIG＿CMD＿FPGA FPGA configuration Support
＃define CONFIG＿CMD＿IMI iminfo
＃define CONFIG＿CMD＿ITEST Integer （and string） test
＃ifndef CONFIG＿SYS＿NO＿FLASH
＃define CONFIG＿CMD＿FLASH flinfo， erase， protect
＃define CONFIG＿CMD＿IMLS List all found images
＃endif
＃define CONFIG＿CMD＿LOADB loadb
＃define CONFIG＿CMD＿LOADS loads
＃define CONFIG＿CMD＿MEMORY md mm nm mw cp cmp crc base loop mtest
＃define CONFIG＿CMD＿MISC Misc functions like sleep etc
＃define CONFIG＿CMD＿NET bootp， tftpboot， rarpboot
＃define CONFIG＿CMD＿NFS NFS support
＃define CONFIG＿CMD＿RUN run command in env variable
＃define CONFIG＿CMD＿SAVEENV saveenv
＃define CONFIG＿CMD＿SETGETDCR DCR support on 4xx
＃define CONFIG＿CMD＿SOURCE ＂source＂ command support
＃define CONFIG＿CMD＿XIMG Load part of Multi Image
6． 初始化srom
在arch／arm／lib／board．c的函数board＿init＿r中有如下代码：
void board＿init＿r（gd＿t ＊id， ulong dest＿addr）
｛
……
board＿init（）； Setup chipselects
……
｝
函数board＿init（）定义在board／samsung／origen／origen．c中，我们在该函数中添加了初始化srom代码：
int board＿init（void）
｛
gpio1 ＝ （struct exynos4＿gpio＿part1 ＊） EXYNOS4＿GPIO＿PART1＿BASE；
gpio2 ＝ （struct exynos4＿gpio＿part2 ＊） EXYNOS4＿GPIO＿PART2＿BASE；
gd－＞bd－＞bi＿boot＿params ＝ （PHYS＿SDRAM＿1 ＋ 0x100UL）；
＃ifdef CONFIG＿DRIVER＿DM9000
dm9000aep＿pre＿init（）；
＃endif
return 0；
｝
函数dm9000aep＿pre＿init用来设置 SROM 控制器。
static void dm9000aep＿pre＿init（void）
｛
unsigned int tmp；
unsigned char smc＿bank＿num ＝ 1；
unsigned int smc＿bw＿conf＝0；
unsigned int smc＿bc＿conf＝0；
gpio configuration
writel（0x00220020， 0x11000000 ＋ 0x120）；／／GPY0CON
writel（0x00002222， 0x11000000 ＋ 0x140）；／／GPY1CON
16 Bit bus width
writel（0x22222222， 0x11000000 ＋ 0x180）；／／GPY3CON
writel（0x0000FFFF， 0x11000000 ＋ 0x188）；／／GPY3PUD
writel（0x22222222， 0x11000000 ＋ 0x1C0）；／／GPY5CON
writel（0x0000FFFF， 0x11000000 ＋ 0x1C8）；／／GPY5PUD
writel（0x22222222， 0x11000000 ＋ 0x1E0）；／／GPY6CON
writel（0x0000FFFF， 0x11000000 ＋ 0x1E8）；／／GPY6PUD
smc＿bw＿conf ＆＝ ～（0xf＜＜4）；
smc＿bw＿conf ｜＝ （1＜＜7） ｜ （1＜＜6） ｜ （1＜＜5） ｜ （1＜＜4）；
smc＿bc＿conf ＝ （（DM9000＿Tacs ＜＜ 28）
｜ （DM9000＿Tcos ＜＜ 24）
｜ （DM9000＿Tacc ＜＜ 16）
｜ （DM9000＿Tcoh ＜＜ 12）
｜ （DM9000＿Tah ＜＜ 8）
｜ （DM9000＿Tacp ＜＜ 4）
｜ （DM9000＿PMC））；
exynos＿config＿sromc（smc＿bank＿num，smc＿bw＿conf，smc＿bc＿conf）；
｝
＊ exynos＿config＿sromc（） － select the proper SROMC Bank and configure the
＊ band width control and bank control registers
＊ srom＿bank － SROM
＊ srom＿bw＿conf － SMC Band witdh reg configuration value
＊ srom＿bc＿conf － SMC Bank Control reg configuration value
void exynos＿config＿sromc（u32 srom＿bank， u32 srom＿bw＿conf， u32 srom＿bc＿conf）
｛
unsigned int tmp；
struct exynos＿sromc ＊srom ＝ （struct exynos＿sromc ＊）（EXYNOS4412＿SROMC＿BASE）；
Configure SMC＿BW register to handle proper SROMC
＊ bank
tmp ＝ srom－＞bw；
tmp ＆＝ ～（0xF ＜＜ （srom＿bank ＊ 4））；
tmp ｜＝ srom＿bw＿conf；
srom－＞bw ＝ tmp；
Configure SMC＿BC
＊ register
srom－＞bc［srom＿bank］ ＝ srom＿bc＿conf；
｝
四、DM9000A驱动分析
DM9000A所能支持的功能非常的多，驱动的实现相对比较复杂，搞清楚裸机的网卡驱动，我们再去学习Linux内核的DM9000驱动就相对容易一些。本节将详细讲解DM9000A网卡的数据的收发操作的流程。
1． 相关结构体
struct board＿info
Structure／enum declaration －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
typedef struct board＿info ｛
u32 runt＿length＿counter； counter： RX length ＜ 64byte
u32 long＿length＿counter； counter： RX length ＞ 1514byte
u32 reset＿counter； counter： RESET
u32 reset＿tx＿timeout； RESET caused by TX Timeout
u32 reset＿rx＿status； RESET caused by RX Statsus wrong
u16 tx＿pkt＿cnt；
u16 queue＿start＿addr；
u16 dbug＿cnt；
u8 phy＿addr；
u8 device＿wait＿reset； device state
unsigned char srom［128］；
void （＊outblk）（volatile void ＊data＿ptr， int count）；
void （＊inblk）（void ＊data＿ptr， int count）；
void （＊rx＿status）（u16 ＊RxStatus， u16 ＊RxLen）；
struct eth＿device netdev；
｝ board＿info＿t；
static board＿info＿t dm9000＿info；
该结构体是用来维护DM9000系列网卡的结构体，所有和网卡DM9000A信息都保存到该结构体中。struct eth＿devicestruct board＿info中有一个重要的成员 netdev，该成员是uboot提供的标准的统一的网卡设备接口。
struct eth＿device ｛
char name［16］；
unsigned char enetaddr［6］；
int iobase；
int state；
int （＊init） （struct eth＿device ＊， bd＿t ＊）；
int （＊send） （struct eth＿device ＊， void ＊packet， int length）；
int （＊recv） （struct eth＿device ＊）；
void （＊halt） （struct eth＿device ＊）；
＃ifdef CONFIG＿MCAST＿TFTP
int （＊mcast） （struct eth＿device ＊， u32 ip， u8 set）；
＃endif
int （＊write＿hwaddr） （struct eth＿device ＊）；
struct eth＿device ＊next；
int index；
void ＊priv；
｝；
该结构体维护了操作网卡的回调函数等信息，我们只需要把网口的收发数据操作封装到对应的回调函数中，然后注册到系统即可。
2． 网卡注册／注销
进入到arch／arm／lib／board．c 中的 board＿init＿r 函数：
665 ＃if defined（CONFIG＿CMD＿NET）
666 puts（＂Net： ＂）；
667 eth＿initialize（gd－＞bd）；
668 ＃if defined（CONFIG＿RESET＿PHY＿R）
669 debug（＂Reset Ethernet PHY＂）；
670 reset＿phy（）；
671 ＃endif
如果定义了 CONFIG＿CMD＿NET，就调用 eth＿initialize（gd－＞bd）进行网卡初始化。
这个宏在include／config＿cmd＿default．h 中定义，这个头文件又被单板配置文件 include／configs／origen．h 所包含。
eth＿initialize 函数在 net／eth．c 中定义，下面是该函数部分代码：
308
309 ＊ If board－specific initialization exists， call it．
310 ＊ If not， call a CPU－specific one
311
312 if （board＿eth＿init ！＝ ＿＿def＿eth＿init） ｛
313 if （board＿eth＿init（bis） ＜ 0）
314 printf（＂Board Net Initialization Failed＂）；
315 ｝ else if （cpu＿eth＿init ！＝ ＿＿def＿eth＿init） ｛
316 if （cpu＿eth＿init（bis） ＜ 0）
317 printf（＂CPU Net Initialization Failed＂）；
318 ｝ else
319 printf（＂Net Initialization Skipped＂）；
这段代码功能是：如果定义了单板相关的初始化函数就调用它，否则调用 CPU 相关的初始化函数。
其中＿＿def＿eth＿init 函数，同样在net／eth．c 中定义
105 ＊ CPU and board－specific Ethernet initializations． Aliased function
106 ＊ signals caller to move on
107
108 static int ＿＿def＿eth＿init（bd＿t ＊bis）
109 ｛
110 return －1；
111 ｝
112 int cpu＿eth＿init（bd＿t ＊bis） ＿＿attribute＿＿（（weak， alias（＂＿＿def＿eth＿init＂）））；
113 int board＿eth＿init（bd＿t ＊bis） ＿＿attribute＿＿（（weak， alias（＂＿＿def＿eth＿init＂）））；
这里用到了 gcc 的弱符号和别名属性。如果我们没有定义自己的 board＿eth＿init 函数，则 board＿eth＿init 就和＿＿def＿eth＿init 相同，调用 board＿eth＿init 就相当于调用＿＿def＿eth＿init，现在就能明白上面的 if 判断语句了。
board＿eth＿init 在board／samsung／origen／origen．c 中定义
264 ＃ifdef CONFIG＿CMD＿NET
265 int board＿eth＿init（bd＿t ＊bis）
266 ｛
267
268 int rc ＝ 0；
269 ＃ifdef CONFIG＿DRIVER＿DM9000
270 rc ＝ dm9000＿initialize（bis）；
271 ＃endif
272 return rc；
273 ｝
274 ＃endif
这里通过配置宏来决定调用哪个网卡初始化函数。
我们使用的是 DM9000A，我们先查看下 DM9000A 的驱动源文件drivers／net／DM9000x．c，初始化函数如下：
626 int dm9000＿initialize（bd＿t ＊bis）
627 ｛
628 struct eth＿device ＊dev ＝ ＆（dm9000＿info．netdev）；
629
630 Load MAC address from EEPROM
631 dm9000＿get＿enetaddr（dev）；
632
633 dev－＞init ＝ dm9000＿init；
634 dev－＞halt ＝ dm9000＿halt；
635 dev－＞send ＝ dm9000＿send；
636 dev－＞recv ＝ dm9000＿rx；
637 sprintf（dev－＞name， ＂dm9000＂）；
638
639 eth＿register（dev）；
640
641 return 0；
642 ｝
该函数就是 DM9000A 的初始化函数。631行dm9000＿get＿enetaddr 从 EEPROM 加载MAC地址，
static void dm9000＿get＿enetaddr（struct eth＿device ＊dev）
｛
＃if ！defined（CONFIG＿DM9000＿NO＿SROM）
int i；
for （i ＝ 0； i ＜ 3； i＋＋）
dm9000＿read＿srom＿word（i， dev－＞enetaddr ＋ （2 ＊ i））；
＃endif
｝
该函数根据宏CONFIG＿DM9000＿NO＿SROM 来决定是否从EEPROM 加载MAC地址， 参考的板子上的 DM9000A 没有接 EEPROM，我们在 origen．h 中定义了这个宏，表示不从 EEPROM 加载 MAC地址。
633～636行是将网卡的初始化和收发数据的函数填充到dev中，用于注册到系统中：
639行，函数eth＿register（）的参数是dev，该变量地址其实是dm9000＿info．netdev的地址。dm9000＿info定义在同一文件下：
108 static board＿info＿t dm9000＿info；
函数eth＿register（）位于net／eth．c中；
功能：用于注册网卡到系统中，如果之前网卡设备链表为空，则直接复制给全局指针变量eth＿devices和eth＿current ，如果不为空，则把当前网卡插入到链表eth＿devices中。int eth＿register（struct eth＿device ＊dev）
｛
struct eth＿device ＊d；
static int index；
assert（strlen（dev－＞name） ＜ sizeof（dev－＞name））；
if （！eth＿devices） ｛／／网卡设备链表为空
eth＿current ＝ eth＿devices ＝ dev；
eth＿current＿changed（）；
｝ else ｛／／找到表尾
for （d ＝ eth＿devices； d－＞next ！＝ eth＿devices； d ＝ d－＞next）
；
d－＞next ＝ dev；／／插入表尾
｝
dev－＞state ＝ ETH＿STATE＿INIT；
dev－＞next ＝ eth＿devices；／／新的设备指向网卡设备表头
dev－＞index ＝ index＋＋；
return 0；
｝
其中
eth＿devices：网卡设备的链表eth＿current：用于保存当前使用的网卡
网卡注销网卡注销函数eth＿unregister（）该函数会将网卡节点dev从链表eth＿devices中删除，并重新设置变量eth＿current。
int eth＿unregister（struct eth＿device ＊dev）
｛
struct eth＿device ＊cur；
No device
if （！eth＿devices）
return －1；
for （cur ＝ eth＿devices； cur－＞next ！＝ eth＿devices ＆＆ cur－＞next ！＝ dev；
cur ＝ cur－＞next）
；
Device not found
if （cur－＞next ！＝ dev）
return －1；
cur－＞next ＝ dev－＞next；
if （eth＿devices ＝＝ dev）
eth＿devices ＝ dev－＞next ＝＝ eth＿devices ？ NULL ： dev－＞next；
if （eth＿current ＝＝ dev） ｛
eth＿current ＝ eth＿devices；
eth＿current＿changed（）；
｝
return 0；
｝
3． 寄存器
DM9000A 拥有一系列的控制和状态寄存器，这些寄存器可以被处理器所访问，这些寄存器是按字节对齐的。
所有的 CSRs 在软件或者硬件复位后都将被置为默认值，除非他们被另外标识。
编号寄存器描述偏移地址复位后默认值1NCR网络控制寄存器00H00H2NSR网络状态寄存器01H00H3TCR发送控制寄存器02H00H4TSR I发送状态寄存器 103H00H5TSR II发送状态寄存器 204H00H6RCR接收控制寄存器05H00H7RSR接收状态寄存器06H00H8ROCR接收溢出计数寄存器07H00H9BPTR背压阈值寄存器08H37H10FCTR流控制阈值寄存器09H38H11FCRTX／RX 流控制寄存器0AH00H12EPCREEPROM＆PHY 控制寄存器0BH00H13EPAREEPROM＆PHY 地址寄存器0CH40H14EPDRLEEPROM＆PHY 低字节数据寄存器0DHXXH15EPDRHEEPROM＆PHY 高字节数据寄存器0EHXXH16WCR唤醒控制寄存器0FH00H17PAR物理地址寄存器10H～15H由 EEPROM决定18MAR广播地址寄存器16H～1DHXXH19GPCR通用目的控制寄存器（8bit 模式）1EH01H20GPR通用目的寄存器1FHXXH21TRPALTX SRAM 读指针地址低字节22H00H22TRPAHTX SRAM 读指针地址高字节23H00H23RWPALRX SRAM 写指针地址低字节24H00H24RWPAHRX SRAM 写指针地址高字节25H0CH25VID厂家 ID28H～29H0A46H26PID产品 ID2AH～2BH9000H27CHIPR芯片版本2CH18H28TCR2发送控制寄存器 22DH00H29OCR操作控制寄存器2EH00H30SMCR特殊模式控制寄存器2FH00H31ETXCSR即将发送控制／状态寄存器30H00H32TCSCR发送校验和控制寄存器31H00H33RCSCSR接收校验和控制状态寄存器32H00H34MRCMDX内存数据预取读命令寄存器（地址不加 1）F0HXXH35MRCMDX1内存数据读命令寄存器（地址不加 1）F1HXXH36MRCMD内存数据读命令寄存器（地址加 1）F2HXXH37MRRL内存数据读地址寄存器低字节F4H00H38MRRH内存数据读地址寄存器高字节F5H00H39MWCMDX内存数据写命令寄存器（地址不加 1）F6HXXH40MWCMD内存数据写命令寄存器（地址加 1）F8HXXH41MWRL内存数据写地址寄存器低字节FAH00H42MWRH内存数据写地址寄存器高字节FBH00H43TXPLLTX 数据包长度低字节寄存器FCHXXH44TXPLHTX 数据包长度高字节寄存器FDHXXH45ISR中断状态寄存器FEH00H46IMR中断屏蔽寄存器FFH00H
关于默认值的要点（Key to Default）在下面寄存器描述中，默认栏采用如下形式：
＜Reset Value＞， ＜Access Type＞
其中
1 该位设为逻辑 1
0 该位设为逻辑 0
X 没有默认值
P 电源复位恢复默认值
H 硬件复位恢复默认值
S 软件复位恢复默认值
E 从 EEPROM 得到默认值
T 从捆绑引脚（strap pin）得到默认值
：
RO ＝ 只读
RW ＝ 可读可写
R／C ＝ 可读／擦除
RW／C1＝可读可写／通过写1擦除
WO ＝ 只写
保留位被隐藏且应写 0，在读访问时保留位没有定义。
如何读取 DM9000A 的寄存器 RSR？假设要读取 DM9000A 的寄存器 RSR（RX Status Register），需要分 2 步：
向 INDEX 端口写入 RSR 寄存器的地址（0x06）条件：nGCS1 信号拉低、 Xm0WEn 信号拉低、 Xm0ADDR2 拉低， 或者说向下面的地址写数据 0x06从 DATA 端口读取 RSR 寄存器的值条件：nGCS1 信号拉低、 Xm0OEn 信号拉低、 Xm0ADDR2 拉高， 或者说从下面的地址读数据
DM9000A的寄存器很多，但是我们并需要都掌握，我们只需要掌握其中几个最重要的寄存器的使用即可。
网络控制寄存器（NCR）
网络状态寄存器（NSR）
ISR
DAVICOM 指定配置和状态寄存器（DSCSR）
4． 网卡的初始化
网卡的初始化函数入口位于文件net／eth．c下的函数eth＿init（）：
404 int eth＿init（bd＿t ＊bis）
405 ｛
406 struct eth＿device ＊old＿current， ＊dev；
……
425 old＿current ＝ eth＿current；
426 do ｛
427 debug（＂Trying ％s＂， eth＿current－＞name）；
428
429 if （eth＿current－＞init（eth＿current， bis） ＞＝ 0） ｛
430 eth＿current－＞state ＝ ETH＿STATE＿ACTIVE；
431
432 return 0；
433 ｝
434 debug（＂FAIL＂）；
……
440 ｝
429行即调用我们注册的dm9000A初始化函数，从这也可以看出，整个架构是把网卡的驱动独立分隔开，与硬件操作相关的代码由用户自己填充并注册到系统中即可，便于扩展。进入dm9000＿init（）：
290 static int dm9000＿init（struct eth＿device ＊dev， bd＿t ＊bd）
291 ｛
292 int i， oft， lnk；
293 u8 io＿mode；
294 struct board＿info ＊db ＝ ＆dm9000＿info；
295
296 DM9000＿DBG（＂％s＂， ＿＿func＿＿）；
297
298 RESET device
299 dm9000＿reset（）；
300
301 if （dm9000＿probe（） ＜ 0）
302 return －1；
303
304 Auto－detect 8／16／32 bit mode， ISR Bit 6＋7 indicate bus width
305 io＿mode ＝ DM9000＿ior（DM9000＿ISR） ＞＞ 6；
306
307 switch （io＿mode） ｛
308 case 0x0： 16－bit mode
309 printf（＂DM9000： running in 16 bit mode＂）；
310 db－＞outblk ＝ dm9000＿outblk＿16bit；
311 db－＞inblk ＝ dm9000＿inblk＿16bit；
312 db－＞rx＿status ＝ dm9000＿rx＿status＿16bit；
313 break；
314 case 0x01： 32－bit mode
315 printf（＂DM9000： running in 32 bit mode＂）；
316 db－＞outblk ＝ dm9000＿outblk＿32bit；
317 db－＞inblk ＝ dm9000＿inblk＿32bit；
318 db－＞rx＿status ＝ dm9000＿rx＿status＿32bit；
319 break；
320 case 0x02： 8 bit mode
321 printf（＂DM9000： running in 8 bit mode＂）；
322 db－＞outblk ＝ dm9000＿outblk＿8bit；
323 db－＞inblk ＝ dm9000＿inblk＿8bit；
324 db－＞rx＿status ＝ dm9000＿rx＿status＿8bit；
325 break；
326 default：
327 Assume 8 bit mode， will probably not work anyway
328 printf（＂DM9000： Undefined IO－mode：0x％x＂， io＿mode）；
329 db－＞outblk ＝ dm9000＿outblk＿8bit；
330 db－＞inblk ＝ dm9000＿inblk＿8bit；
331 db－＞rx＿status ＝ dm9000＿rx＿status＿8bit；
332 break；
333 ｝
334
335 Program operating register， only internal phy supported
336 DM9000＿iow（DM9000＿NCR， 0x0）；
337 TX Polling clear
338 DM9000＿iow（DM9000＿TCR， 0）；
339 Less 3Kb， 200us
340 DM9000＿iow（DM9000＿BPTR， BPTR＿BPHW（3） ｜ BPTR＿JPT＿600US）；
341 Flow Control ： High／Low Water
342 DM9000＿iow（DM9000＿FCTR， FCTR＿HWOT（3） ｜ FCTR＿LWOT（8））；
343 SH FIXME： This looks strange！ Flow Control
344 DM9000＿iow（DM9000＿FCR， 0x0）；
345 Special Mode
346 DM9000＿iow（DM9000＿SMCR， 0）；
347 clear TX status
348 DM9000＿iow（DM9000＿NSR， NSR＿WAKEST ｜ NSR＿TX2END ｜ NSR＿TX1END）；
349 Clear interrupt status
350 DM9000＿iow（DM9000＿ISR， ISR＿ROOS ｜ ISR＿ROS ｜ ISR＿PTS ｜ ISR＿PRS）；
351
352 printf（＂MAC： ％pM＂， dev－＞enetaddr）；
353
354 fill device MAC address registers
355 for （i ＝ 0， oft ＝ DM9000＿PAR； i ＜ 6； i＋＋， oft＋＋）
356 DM9000＿iow（oft， dev－＞enetaddr［i］）；
357 for （i ＝ 0， oft ＝ 0x16； i ＜ 8； i＋＋， oft＋＋）
358 DM9000＿iow（oft， 0xff）；
359
360 read back mac， just to be sure
361 for （i ＝ 0， oft ＝ 0x10； i ＜ 6； i＋＋， oft＋＋）
362 DM9000＿DBG（＂％02x：＂， DM9000＿ior（oft））；
363 DM9000＿DBG（＂＂）；
364
365 Activate DM9000
366 RX enable
367 DM9000＿iow（DM9000＿RCR， RCR＿DIS＿LONG ｜ RCR＿DIS＿CRC ｜ RCR＿RXEN）；
368 Enable TX／RX interrupt mask
369 DM9000＿iow（DM9000＿IMR， IMR＿PAR）；
370
371 i ＝ 0；
372 while （！（dm9000＿phy＿read（1） ＆ 0x20）） ｛ autonegation complete bit
373 udelay（1000）；
374 i＋＋；
375 if （i ＝＝ 10000） ｛
376 printf（＂could not establish link＂）；
377 return 0；
378 ｝
379 ｝
380
381 see what we＇ve got
382 lnk ＝ dm9000＿phy＿read（17） ＞＞ 12；
383 printf（＂operating at ＂）；
384 switch （lnk） ｛
385 case 1：
386 printf（＂10M half duplex ＂）；
387 break；
388 case 2：
389 printf（＂10M full duplex ＂）；
390 break；
391 case 4：
392 printf（＂100M half duplex ＂）；
393 break；
394 case 8：
395 printf（＂100M full duplex ＂）；
396 break；
397 default：
398 printf（＂unknown： ％d ＂， lnk）；
399 break；
400 ｝
401 printf（＂mode＂）；
402 return 0；
403 ｝
299行 函数DM9000＿reset（）是对dm9000A重置301行 函数dm9000＿probe（）分别从寄存器VID、PID读取厂家ID、产品ID305行 读取DM9000A的 ISR寄存器，根据bite［6：7］的值来决定最终从DM9000A中读取数位数，并将对应的函数设置到db－＞outblk和db－＞inblk这两个变量，最终上层服务想收发数据就通过这两个函数，对于16位模式，就分别赋值dm9000＿outblk＿16bit、dm9000＿inblk＿16bit；db－＞rx＿status该函数用于从DM9000A中读取网卡的状态信息和数据包的长度，对于16位模式会赋值为dm9000＿rx＿status＿16bit336～350行 对DM9000A进行初始化配置355～358行 将mac地址写入到DM9000A的PAR寄存器367行 使能数据接收369行 使能SRAM的读／写指针在指针地址超过SRAM的大小时自动跳回起始位置382行 读取phy寄存器DSCSR，打印当前网口的带宽
通过读 bit［15：12］来看经过自动协商后选择的是哪一种模式。网卡自动协商完成后，结果将被写到该位。若该位为 1，意味着操作 1 模式是 100M 全双工模式。
5． 数据的发送
发送流程
清中断，ISR寄存器bit［1］ ＝ 1发送写操作，操作MWCMD通过DM9000＿DATA写入数据设置数据帧的长度 TXPLL、TXPLH发送发送请求，TCR等待数据发送完毕，轮训检查NSR清中断，ISR寄存器bit［1］ ＝ 1
网卡数据的发送函数是dm9000＿send（）
405
406 Hardware start transmission．
407 Send a packet to media from the upper layer．
408
409 static int dm9000＿send（struct eth＿device ＊netdev， void ＊packet， int length）
410 ｛
411 int tmo；
412 struct board＿info ＊db ＝ ＆dm9000＿info；
413
414 DM9000＿DMP＿PACKET（＿＿func＿＿ ， packet， length）；
415
416 DM9000＿iow（DM9000＿ISR， IMR＿PTM）； Clear Tx bit in ISR
417
418 Move data to DM9000 TX RAM
419 DM9000＿outb（DM9000＿MWCMD， DM9000＿IO）； Prepare for TX－data
420
421 push the data to the TX－fifo
422 （db－＞outblk）（packet， length）；
423
424 Set TX length to DM9000
425 DM9000＿iow（DM9000＿TXPLL， length ＆ 0xff）；
426 DM9000＿iow（DM9000＿TXPLH， （length ＞＞ 8） ＆ 0xff）；
427
428 Issue TX polling command
429 DM9000＿iow（DM9000＿TCR， TCR＿TXREQ）； Cleared after TX complete
430
431 wait for end of transmission
432 tmo ＝ get＿timer（0） ＋ 5 ＊ CONFIG＿SYS＿HZ；
433 while （ ！（DM9000＿ior（DM9000＿NSR） ＆ （NSR＿TX1END ｜ NSR＿TX2END）） ｜｜
434 ！（DM9000＿ior（DM9000＿ISR） ＆ IMR＿PTM） ） ｛
435 if （get＿timer（0） ＞＝ tmo） ｛
436 printf（＂transmission timeout＂）；
437 break；
438 ｝
439 ｝
440 DM9000＿iow（DM9000＿ISR， IMR＿PTM）； Clear Tx bit in ISR
441
442 DM9000＿DBG（＂transmit done＂）；
443 return 0；
444 ｝
该函数的参数
struct eth＿device ＊netdev：设备
void ＊packet ：发送数据包存放的内存的首地址
int length ：发送的数据包长度
414行 打开debug开关，该行会打印发送的数据包416行 使能数据包发送，将寄存器ISR的bit［1］设置为1419行 通过寄存器MWCMD写入一个地址，并向该地址对应的 SRAM 中写数据。执行写该指令之后，写指针会根据操作模式（8 位或 16 位）自动增加 1 或 2。422行 调用上一节db－＞outblk所赋值的函数将数据包发送的DM9000A的发送fifo中425～426行 将发送数据包长度写入到寄存器TXPLL／TXPLH中，这两个寄存器分别对应低字节和高字节429行 向寄存器TCR的bit［0］写入1，来请求发送数据，发送完毕该位自动清0432～440行 通过向寄存器ISR的bit［1］写入1，来清楚发送标记位
其中发送函数dm9000＿outblk＿16bit（）定义如下：
159 static void dm9000＿outblk＿16bit（volatile void ＊data＿ptr， int count）
160 ｛
161 int i；
162 u32 tmplen ＝ （count ＋ 1） ／ 2；
163
164 for （i ＝ 0； i ＜ tmplen； i＋＋）
165 DM9000＿outw（（（u16 ＊） data＿ptr）［i］， DM9000＿DATA）；
166 ｝
164～165行 就是循环从地址DM9000＿DATA读取数据并存储到data＿ptr执行的内存中此处我们看到每次都是从相同的地址读取数据，为什么不需要做地址偏移呢？答：寄存器MWCMD已经和我们说的很清楚了，写该指令之后，指写指针根据操作模式（8 位或 16 位）增加 1 或 2。
6． 数据的接收
DM9000A的数据接收
464 static int dm9000＿rx（struct eth＿device ＊netdev）
465 ｛
466 u8 rxbyte， ＊rdptr ＝ （u8 ＊） NetRxPackets［0］；
467 u16 RxStatus， RxLen ＝ 0；
468 struct board＿info ＊db ＝ ＆dm9000＿info；
469
470 Check packet ready or not， we must check
471 the ISR status first for DM9000A
472 if （！（DM9000＿ior（DM9000＿ISR） ＆ 0x01）） Rx－ISR bit must be set．
473 return 0；
474
475 DM9000＿iow（DM9000＿ISR， 0x01）； clear PR status latched in bit 0
476
477 There is ＿at least＿ 1 package in the fifo， read them all
478 for （；；） ｛
479 DM9000＿ior（DM9000＿MRCMDX）； Dummy read
480
481 Get most updated data，
482 only look at bits 0：1， See application notes DM9000
483 rxbyte ＝ DM9000＿inb（DM9000＿DATA） ＆ 0x03；
484
485 Status check： this byte must be 0 or 1
486 if （rxbyte ＞ DM9000＿PKT＿RDY） ｛
487 DM9000＿iow（DM9000＿RCR， 0x00）； Stop Device
488 DM9000＿iow（DM9000＿ISR， 0x80）； Stop INT request
489 printf（＂DM9000 error： status check fail： 0x％x＂，
490 rxbyte）；
491 return 0；
492 ｝
493
494 if （rxbyte ！＝ DM9000＿PKT＿RDY）
495 return 0； No packet received， ignore
496
497 DM9000＿DBG（＂receiving packet＂）；
498
499 A packet ready now ＆ Get status／length
500 （db－＞rx＿status）（＆RxStatus， ＆RxLen）；
501
502 DM9000＿DBG（＂rx status： 0x％04x rx len： ％d＂， RxStatus， RxLen）；
503
504 Move data from DM9000
505 Read received packet from RX SRAM
506 （db－＞inblk）（rdptr， RxLen）；
507
508 if （（RxStatus ＆ 0xbf00） ｜｜ （RxLen ＜ 0x40）
509 ｜｜ （RxLen ＞ DM9000＿PKT＿MAX）） ｛
510 if （RxStatus ＆ 0x100） ｛
511 printf（＂rx fifo error＂）；
512 ｝
513 if （RxStatus ＆ 0x200） ｛
514 printf（＂rx crc error＂）；
515 ｝
516 if （RxStatus ＆ 0x8000） ｛
517 printf（＂rx length error＂）；
518 ｝
519 if （RxLen ＞ DM9000＿PKT＿MAX） ｛
520 printf（＂rx length too big＂）；
521 dm9000＿reset（）；
522 ｝
523 ｝ else ｛
524 DM9000＿DMP＿PACKET（＿＿func＿＿ ， rdptr， RxLen）；
525
526 DM9000＿DBG（＂passing packet to upper layer＂）；
527 NetReceive（NetRxPackets［0］， RxLen）；
528 ｝
529 ｝
530 return 0；
531 ｝
472行 DM9000A的寄存器ISR的bit［0］必须设置为1，否则无法接收数据475行 将ISR的bit［0］设置为1479行 读取寄存器MRCMDX， 以从接收 SRAM 中读数据；执行读取该指令之后，指向内部 SRAM的读指针不变。DM9000A 开始预取 SRAM 中数据到内部数据缓冲中483～494行 从地址DM9000＿DATA中读取数据，从SRAM中读取的第一个数据的bit［0］必须是1，否则出错500行 通过函数指针db－＞rx＿status读取网卡的状态和接收到的数据包的长度506行 通过函数指针db－＞inblk从网卡中读取数据527行 通过函数NetReceive（）提交给上层协议栈
真正读取数据的函数是dm9000＿inblk＿16bit（）；定义如下：
static void dm9000＿inblk＿16bit（void ＊data＿ptr， int count）
｛
int i；
u32 tmplen ＝ （count ＋ 1） ／ 2；
for （i ＝ 0； i ＜ tmplen； i＋＋）
（（u16 ＊） data＿ptr）［i］ ＝ DM9000＿inw（DM9000＿DATA）；
｝
原理类似于函数dm9000＿outblk＿16bit，不再重复。
由此可见，要分析DM9000A的数据收发的原理和流程，就要分析我们注册网卡的以下几个函数：
635 dev－＞send ＝ dm9000＿send；
636 dev－＞recv ＝ dm9000＿rx；
310 db－＞outblk ＝ dm9000＿outblk＿16bit；
311 db－＞inblk ＝ dm9000＿inblk＿16bit；
