Linux下smi/mdio总线通信

韩大卫@吉林师范大学

下面代码描述了在用户层访问smi／mdio总线， 读写phy芯片寄存器的通用代码。Linux内核2.6以上通用。

将下面代码编译后，将可执行文件a.out 重命名为mdio

mdio eth0 1 读取phy寄存器1的数值

mdio eth0 0 0x1120 将0x1120写入phy寄存器1

eth0 为mac层控制器的名称， 一般为eth0 或mgmt0。

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define reteck(ret) \

if(ret < 0){ \

printf("%m! \"%s\" : line: %d\n", __func__, __LINE__); \

goto lab; \

}

#define help() \

printf("mdio:\n"); \

printf("read operation: mdio reg_addr\n"); \

printf("write operation: mdio reg_addr value\n"); \

printf("For example:\n"); \

printf("mdio eth0 1\n"); \

printf("mdio eth0 0 0x12\n\n"); \

exit(0);

int sockfd;

int main(int argc, char *argv[]){

if(argc == 1 || !strcmp(argv[1], "-h")){

help();

}

struct mii_ioctl_data *mii = NULL;

struct ifreq ifr;

int ret;

memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));

strncpy(ifr.ifr_name, argv[1], IFNAMSIZ - 1);

sockfd = socket(PF_LOCAL, SOCK_DGRAM, 0);

reteck(sockfd);

//get phy address in smi bus

ret = ioctl(sockfd, SIOCGMIIPHY, &ifr);

reteck(ret);

mii = (struct mii_ioctl_data*)&ifr.ifr_data;

if(argc == 3){

mii->reg_num = (uint16_t)strtoul(argv[2], NULL, 0);

ret = ioctl(sockfd, SIOCGMIIREG, &ifr);

reteck(ret);

printf("read phy addr: 0x%x reg: 0x%x value : 0x%x\n\n", mii->phy_id, mii->reg_num, mii->val_out);

}else if(argc == 4){

mii->reg_num = (uint16_t)strtoul(argv[2], NULL, 0);

mii->val_in = (uint16_t)strtoul(argv[3], NULL, 0);

ret = ioctl(sockfd, SIOCSMIIREG, &ifr);

reteck(ret);

printf("write phy addr: 0x%x reg: 0x%x value : 0x%x\n\n", mii->phy_id, mii->reg_num, mii->val_in);

}

lab:

close(sockfd);

return 0;

}

很多人在read操作里面判断phy的link状态，

if(mii->val_out&

0x0004){

printf("linkup\n");

}else{

printf("linkdown\n");

}

其实这个做法是比较通用可行的。

解释一下，关于mii->val_out&

0x0004

大多数phy芯片的寄存器0为控制寄存器, 寄存器1 为状态寄存器，

寄存器3和4为Identifiier Register

， 这里的内容为phy芯片产商的识别码。

举个实例，marvell88E1116， 无论是光口模式还是电口模式， 寄存器1都是Status register

一般寄存器有16个bit， 第2个bit为link 状态， 第5个bit为自动协商，

一般这个状态寄存器的数值为：0x796d

意思是：

14bit ： 有能力实现全双工100BASE-X工作模式

13bit : 有能力实现半双工100BASE-X工作模式

12bit ： 有能力实现全双工10BASE-T工作模式

11 bit ： 有能力实现半双工10BASE-T工作模式

8bit ： 扩展信息描述在寄存器15.

6bit : MF报头抑制

5bit ： 自动协商完成

3bit ： 有能力自动协商

2bit ：link 状态：up

0bit ： 有扩展寄存器

NOTE：

上面的ioctl()在linux最底层的实现函数是在drivers/net/phy/

目录下， 如octeon处理器平台：

drivers/net/phy/mdio-octeon.c

这里面有mii总线读写phy寄存器的方法的实现函数：

octeon_mdiobus_read

octeon_mdiobus_write

ioctl的执行路径是：

用户层ioctl系统调用--> drivers/net层接口函数ndo_do_ioctl -->

drivers/net/phy层接口函数phy_mii_ioctl -->

通用接口函数mdiobus_read ， 封装了mii_bus->read -->

最终是read的实现函数drivers/net/phy/mdio-octeon.c ：octeon_mdiobus_read