《Linux network driver development Training lab book》

Linux网络驱动开发培训实验室手册是一本专注于Linux网络接口驱动开发的实践指南，尤其以Atmel的MPU的Ethernet Controller为例，向开发者详细介绍了如何从零开始构建网络驱动程序。这本书的介绍指出了它的价值，即为那些希望通过实战方式掌握Linux网络驱动开发的人们提供了一个详尽的学习资源。在网络驱动开发领域中，“网卡驱动”是一个核心话题，它关注的是如何在Linux内核中注册、管理并优化网络接口的运作。 书中提到Linux网络驱动开发是在熟悉字符设备(char drivers)和块设备(block drivers)的基础上进行的。网络接口是Linux设备的第三大标准类别，与字符设备和块设备一样，它们都需要与Linux内核的其他部分交互。网络接口与已挂载的块设备角色相似，需要在内核中注册自己，以便在与外部世界交换数据包时被调用。网络接口必须在特定的内核数据结构中注册，例如，块设备通过注册其磁盘和方法到内核来完成请求的数据块的“传输”和“接收”。 然而，网络接口和已挂载的块设备之间存在几个重要区别。例如，磁盘存在于/dev目录下的特殊文件中，而网络接口却没有这样的条目。网络接口不支持Unix的“一切都是文件”的方法，因为套接字的应用读写系统调用作用于与接口不同的软件对象上。一个物理接口上可以复用数百个套接字，但它们都是由同一个网络接口驱动。 网络驱动与块设备驱动之间还有一个本质的区别：块设备驱动仅响应内核的请求，而网络驱动则是异步接收外部数据包。这意味着块驱动需要向内核发送缓冲区，而网络设备则需要推动进入的包到内核。内核为网络驱动提供了一个特别设计的接口，以支持这种不同的操作模式。 网络驱动程序还需要支持许多管理任务，比如设置地址、修改传输参数以及维护流量和错误统计数据。网络驱动程序的API反映了这种需要，因此它看起来与我们迄今为止所见到的接口有所不同。网络驱动开发的挑战在于如何实现与外部设备的通信、如何响应内核和网络协议栈的需求，同时保证数据的有效传输和系统的稳定性。 由于本书以Atmel的MPU的Ethernet Controller为例，所以它还特别涉及到了与特定硬件平台交互的细节，这包括理解硬件的架构、如何通过编程与硬件通信，以及如何在硬件上实现协议栈的要求。网络驱动开发者需要深入理解目标硬件的工作原理，包括其网络控制器如何处理数据包，以及如何正确地在硬件层面处理中断和DMA（直接内存访问）操作。此外，对于如何在Linux内核中实现对特定硬件的功能的支持，书中也应该提供了一定的指导。 总结来说，本书覆盖了网络接口驱动开发的基础知识，包括网络接口与内核的交互方式、网络驱动与块驱动的差异、网络数据包的异步接收、以及网络驱动程序特有的管理任务和API。通过针对Atmel的MPU的Ethernet Controller的实际案例分析，本书可能还包括了硬件驱动编写、设备树配置、内核调试和性能调优等高级话题，为希望深入Linux网络驱动开发的开发者提供了全面的学习资源。