Linux内核ncsi驱动源码分析（一）

一、共享网口NCSI的初始化

1.注册ncsi驱动

linux-5.4.11\drivers\net\ethernet\faraday\ftgmac.c

系统起来时，ftgmac100_probe函数，根据dts文件里的ncsi节点是否存在，判断是否需要加载ncsi驱动设备

linux-5.4.11\linux-5.4.11\arch\arm\boot\dts\aspeed-ast2600-evb.dts

所有ncsi驱动相关的代码都在linux-5.4.11\linux-5.4.11\net\ncsi目录下

先介绍几个结构体：

struct ncsi_dev_priv *ndp; 这个是一个总的ncsi驱动设备信息

struct ncsi_channel *hot_channel; /* Channel was ever active */曾经使用过的通道channel 信息

struct ncsi_package *active_package; /* Currently handled package */当前处理的package

struct ncsi_channel *active_channel; /* Currently handled channel */当前处理的channel

struct ncsi_request requests[256]; /* Request table */储存ncsi命令和结果

bool multi_package; /* Enable multiple packages */是否允许多个package

u32 package_whitelist; /* Packages to configure */允许的package,package 白名单

struct ncsi_package *np; 这个是package的信息，package可以理解为支持的ncsi网卡

bool multi_channel; /* Enable multiple channels */是否允许active多个channel

u32 channel_whitelist; /* Channels to configure */允许构建active的channel,channel白名单

unsigned int channel_num; /* Number of channels */网卡的总端口数

struct ncsi_channel *nc; 这个是channel的信息，channel可以理解为支持的ncsi网卡端口

struct ncsi_channel_mode modes[NCSI_MODE_MAX] channnel端口的某些信息，比如端口连接状态 NCSI_MODE_LINK

struct ncsi_cmd_arg nca; 这个是发送ncsi命令，组包的结构体

unsigned char package; /* Destination package ID */ncsi命令发往的package

unsigned char channel; /* Detination channel ID or 0x1f */ncsi命令发往的channel

unsigned char type; /* Command in the NCSI packet */ncsi命令的命令字

unsigned char *data; /* NCSI OEM data */ncsi厂商命令的数据段放在这

struct ncsi_request *nr; 这个是储存ncsi命令和结果的结构体

struct ncsi_request requests[256]; /* Request table */

ndp可以记录最近的256个ncsi命令及结果，以sk_buff的形式保存在*cmd，*rsp中

struct sk_buff *cmd; /* Associated NCSI command packet */

ncsi命令sk_buff

struct sk_buff *rsp; /* Associated NCSI response packet */

ncsi命令结果 sk_buff

2.ncsi驱动注册函数

ncsi_register_dev

注册ncsi工作队列

ncsi_dev_work

根据当前的state状态，执行不同的功能

ncsi_probe_channel 探测网卡端口的功能，一般网口up起来，或者网卡端口插上网线触发

ncsi_suspend_channel暂停端口的功能，一般在拔网线触发

ncsi_configure_channel构建active网卡端口的功能，一般在probe以后触发，或者端口自适应下拔网线failover另一个端口

2）注册ncsi报文接收处理函数

ncsi_rcv_rsp

Ncsi驱动接收到的控制报文主要分两类：

aen报文，主要是通过插拔网线引起，由网卡发送给系统内核驱动处理，控制网卡端口连接状态
系统内核驱动发出ncsi命令以后，网卡返回的ncsi命令的响应报文

判断是否是aen报文，Packet type为NCSI_PKT_AEN 0xff，调用aen报文处理函数，aen报文的处理流程后面会讲

Ncsi命令响应报文，根据Packet type，调用ncsi命令响应处理函数

ncsi_rsp_handler 结构体（报文类型，命令的返回有效长度，ncsi命令响应处理函数）

Ncsi命令响应处理函数

Ncsi协议中定义的Packet type和代码中的是一致的

查询网卡端口信息（连接状态，速率等）的ncsi命令举例：

Ncsi命令类型Command Type 0x0a ncsi响应类型Response Type 0x8a

struct ncsi_pkt_hdr *hdr; 这个是ncsi命令头的结构体，和协议里面是一致的，16个字节

Ncsi命令响应处理函数

Ncsi命令响应包，代码里的结构体如下所示：

网口up起来，探测网卡package，构建active网卡端口channel

网口up，调用到linux-5.4.11\drivers\net\ethernet\faraday\ftgmac.c ftgmac100_open函数

如果使用的是phy驱动，调用phy_start(netdev->phydev);

如果使用的是ncsi驱动，调用ncsi_start_dev(priv->ndev);

更新ncsi驱动state状态，调用上文中提到的工作队列，根据当前的state状态，执行探测网卡package的功能

ncsi_dev_work –>ncsi_probe_channel，探测网卡package是通过发送一系列ncsi命令来实现的。我们可以称之为ncsi状态机的变化，具体可以参照协议和代码分析。

ncsi_probe_channel探测网卡package

ncsi_choose_active_channel选择合适的网卡端口

ncsi_configure_channel构建active网卡端口

选择好package以后，就要继续选择channel，ncsi_probe_channel ->ncsi_choose_active_channel

选择合适的网卡端口默认策略是：从网卡第一个端口开始，判断网线是否连接，如果没有连接，继续遍历剩余端口；如果连接，便只构建active此端口；如果所有端口都没有连接网线，默认构建上次连接过网线的端口，之前没有连接过，active第一个端口。

选择好端口以后，就需要构建active网卡端口, ncsi_choose_active_channel-> ncsi_process_next_channel-> ncsi_configure_channel，channel的active也是通过发送一系列ncsi命令来实现的

记录hot_nc，之前连接过网线的端口的信息

至此，如果此端口连接着网线，网络就连通了。

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