Linux网络设备驱动是操作系统中用于控制和管理网络硬件设备的软件组件，它负责在内核与网络设备之间建立通信桥梁，实现数据的发送和接收，网络设备驱动通常分为四层结构：网络协议接口层、网络设备接口层、设备驱动功能层和网络设备与媒介层。
核心数据结构和函数
1. struct net_device
（图片来源网络，侵删）
char name[IFNAMSIZ]: 网络设备名称。
struct hlist_node name_hlist: 用于将设备名称哈希到链表中。
unsigned long mem_start, mem_end: 设备内存地址范围。
int irq: 设备中断号。
2. sk_buff（套接字缓冲区）
（图片来源网络，侵删）
struct sk_buff *skb: 指向套接字缓冲区的指针。
struct iphdr *ih: 指向IP头结构的指针。
u8 *data: 指向数据区域的指针。
u32 len: 数据长度。
3. 关键函数
（图片来源网络，侵删）
| 函数名 | 功能描述 |
dev_queue_xmit() | 发送数据包到网络设备。 |
netif_rx() | 处理接收到的数据包。 |
register_netdevice() | 注册网络设备。 |
unregister_netdevice() | 注销网络设备。 |
open() | 打开网络设备。 |
stop() | 关闭网络设备。 |
开发流程
1. 初始化网卡
static int __init my_netdev_init(void) {
struct net_device *dev;
dev = alloc_netdev(sizeof(struct my_private), "my_net%d", NET_NAME_UNKNOWN, my_setup);
if (!dev)
return -ENOMEM;
dev->netdev_ops = &my_netdev_ops;
if (register_netdev(dev)) {
free_netdev(dev);
return -ENODEV;
}
return 0;
} 2. 发送和接收数据包
static int my_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev) {
// 发送数据包的代码逻辑
return 0; // 成功发送返回0，失败则返回负值
}
static int my_recv(struct net_device *dev) {
struct sk_buff *skb;
// 从硬件接收数据包并存储到skb中
netif_receive_skb(skb);
return 0;
} 3. 注册和注销网络设备
static struct net_device_ops my_netdev_ops = {
.ndo_open = my_open,
.ndo_stop = my_close,
.ndo_start_xmit = my_start_xmit,
.ndo_set_config = my_set_config,
.ndo_get_stats = my_get_stats,
};
static int __init my_netdev_init(void) {
struct net_device *dev;
dev = alloc_netdev(sizeof(struct my_private), "my_net%d", NET_NAME_UNKNOWN, MY_NETWORK_INIT);
if (!dev)
return -ENOMEM;
dev->netdev_ops = &my_netdev_ops;
if (register_netdev(dev)) {
free_netdev(dev);
return -ENODEV;
}
return 0;
}
static void __exit my_netdev_exit(void) {
struct net_device *dev = dev_get_by_name("my_net0");
unregister_netdev(dev);
free_netdev(dev);
} 虚拟网卡驱动实例
#include <linux/module.h> #include <linux/netdevice.h> #include <linux/etherdevice.h> #include <linux/skbuff.h> #include <linux/ip.h> #include <linux/tcp.h> #include <linux/udp.h> #include <linux/icmp.h> #include <linux/init.h> #include <linux/netdevice.h> #include <linux/etherdevice.h> #include <linux/skbuff.h> #include <linux/ip.h> #include <linux/tcp.h> #include <linux/udp.h> #include <linux/icmp.h> #include <linux/in6.h> #include <linux/ipv6.h> #include <net/sch_generic.h> #include <linux/module.h> #include <linux/netdevice.h> #include <linux/etherdevice.h> #include <linux/skbuff.h> #include <linux/ip.h> #include <linux/tcp.h> #include <linux/udp.h> #include <linux/icmp.h> #include <linux/in6.h> #include <linux/ipv6.h> #include <net/sch_generic.h> #include <linux/module.h> #include <linux/netdevice.h> #include <linux/etherdevice.h> #include <linux/skbuff.h> #include <linux/ip.h> #include <linux/tcp.h> #include <linux/udp.h> #include <linux/icmp.h> #include <linux/in6.h> #include <linux/ipv6.h> #include <net/sch_generic.h> #include <linux/module.h> #include <linux/netdevice.h> #include <linux/etherdevice.h> #include <linux/skbuff.h> #include <linux/ip.h> #include <linux/tcp.h> #include <linux/udp.h> #include <linux/icmp.h> #include <linux/in6.h> #include <linux/ipv6.h> #include <net/sch_generic.h> #include <linux/module.h> #include <linux/netdevice.h> #include <linux/etherdevice.h> #include <linux/skbuff.h> #include <linux/ip.h> #include <linux/tcp.h> #include <linux/udp.h> #include <linux/icmp.h> #include <linux/in6.h> #include <linux/ipv6.h> #include <net/sch_generic.h>
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