Linux x86系统下使用dma_alloc_coherent编写一个驱动与网卡交换数据-DPDK中文网

在Linux x86系统下，使用 dma_alloc_coherent 函数编写一个驱动与网卡交换数据是相对常见的需求。下面将提供一个简单的示例，演示如何实现这一过程。

简单网络驱动示例

这个示例展示了如何使用 dma_alloc_coherent 在内核模块中分配DMA可用的内存，并与虚拟网卡进行数据交换。

1. 包含必要的头文件

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/dma-mapping.h>

2. 定义设备结构体

定义一个包含指向网络设备和DMA缓冲区的结构体：

struct my_netdev {
    struct net_device *netdev;
    void *dma_buf; // DMA buffer pointer
    dma_addr_t dma_handle; // DMA address handle
};

3. 初始化网络设备和分配DMA内存

static int my_open(struct net_device *dev) {
    struct my_netdev *my_dev = netdev_priv(dev);
    
    // 分配DMA缓冲区
    my_dev->dma_buf = dma_alloc_coherent(&dev->dev, PAGE_SIZE, &my_dev->dma_handle, GFP_KERNEL);
    if (!my_dev->dma_buf) {
        printk(KERN_ERR "Failed to allocate DMA coherent memory\n");
        return -ENOMEM;
    }

    // 在这里初始化网卡硬件...

    return 0;
}

static int my_stop(struct net_device *dev) {
    struct my_netdev *my_dev = netdev_priv(dev);
    
    // 释放DMA缓冲区
    dma_free_coherent(&dev->dev, PAGE_SIZE, my_dev->dma_buf, my_dev->dma_handle);

    return 0;
}

4. 注册网络设备

以下代码片段用于注册并初始化网络设备：

static int __init my_driver_init(void) {
    struct my_netdev *my_dev;

    // 创建并注册网卡
    my_dev = kmalloc(sizeof(*my_dev), GFP_KERNEL);
    if (!my_dev)
        return -ENOMEM;

    my_dev->netdev = alloc_etherdev(sizeof(struct my_netdev));
    
    if (!my_dev->netdev) {
        kfree(my_dev);
        return -ENOMEM;
    }

   /* 设置其他网卡参数，例如：名称、打开函数等 */
   
   memcpy(my_dev->netdev->name, "my_net%d", sizeof("my_net%d"));
   strcpy(my_dev->netdev->name, "my_net0");
   my_dev->netdev->open = my_open;
   my_dev->netdev->stop = my_stop;

   /* 注册网卡 */
   register_netdevice(my_dev->netdev);

   /* 将私有数据存储到网卡结构中 */
   netif_carrier_on(my_dev->netdev); 
   return 0;
}

static void __exit my_driver_exit(void) {
   // 清理工作，例如注销网络设备等...
}

5. 模块入口和出口函数

最后，需要定义模块入口和出口函数：

module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A Simple Network Driver Using DMA");