VxWorks是Wind River公司开发的一个实时操作系统（RTOS），广泛应用于嵌入式领域，特别是在需要高性能和高可靠性的系统中。在VxWorks环境下开发网卡驱动程序，是一种常见的硬件驱动编程实践，它允许系统通过网络与其他设备进行通信。本文将详细介绍在VxWorks环境下开发网卡驱动程序的过程，以Realtek 8139C网卡为例。
1. **VxWorks操作系统**：VxWorks具有模块化设计，支持多任务处理，提供实时调度、任务间通信、同步机制以及中断处理等基础系统服务。它还提供了丰富的网络协议栈，支持各种网络通信标准，如TCP/IP协议。
2. **Tornado开发环境**：Tornado是VxWorks的操作系统开发工具集，它包括源代码编辑器、编译器、调试器、项目管理工具以及模拟器等。Tornado为VxWorks应用开发提供了一个集成环境，能够提高开发效率。
3. **网卡硬件**：Realtek 8139C是Realtek公司生产的一款流行的PCI接口以太网控制器，广泛应用于各种PC主板。它支持10/100 Mbps的传输速率，使用方便，并且具有良好的兼容性。
4. **驱动程序开发流程**：
- **初始化PCI总线**：在驱动程序加载时，需要对PCI总线进行扫描，查找网卡设备，并根据找到的设备信息进行初始化。
- **驱动程序结构**：VxWorks下的网卡驱动通常需要实现一系列的标准函数，如初始化（`rtl8139Init`）、启动（`rtl8139Start`）、停止（`rtl8139Stop`）、卸载（`rtl8139Unload`）、控制（`rtl8139Ioctl`）、发送（`rtl8139Send`）等。
- **内存管理**：由于网络数据包可能频繁出入，驱动程序需要高效管理内存，通常使用固定大小的内存块（如`clBlk`）来构建缓冲区池（`netpool`），从而减少内存分配和释放的开销。
- **中断处理**：网卡驱动需要正确处理中断事件，比如数据包接收完毕、发送完成等。在中断服务程序中，通常将事件通知给驱动的发送或接收队列。
- **数据包处理**：网卡驱动需要与VxWorks的网络协议栈接口，处理数据包的发送和接收。在接收到数据包时，驱动需要将其放入协议栈处理；在需要发送数据包时，驱动程序从协议栈获取数据包并发送到网络上。
- **配置和维护**：驱动程序还应提供相应的配置接口，允许用户配置网卡参数，如IP地址、子网掩码等。同时，驱动应能够响应网络管理命令，如链路状态检测、流量统计等。
5. **使用文档和资源**：
- **RTL8139C数据手册**：厂商提供的数据手册是理解网卡硬件细节的最权威资料，它详细描述了网卡的硬件接口、配置寄存器、工作模式等。
- **编程指南**：编程指南通常包含了硬件寄存器的编程细节，以及一些高级功能的实现方式，比如DMA操作、多播支持等。
- **VxWorks参考手册**：Wind River官方提供的参考手册会详细介绍在VxWorks环境下进行设备驱动开发的API和框架。
6. **部署和测试**：
- 驱动程序开发完成后，需要在目标硬件上进行充分的测试。测试应覆盖网卡的各种工作模式和场景，确保驱动的稳定性和性能符合设计要求。
- 在开发过程中，可能需要反复调试，调整驱动程序的性能参数，优化数据包处理流程，以获得最佳效果。
通过以上的知识点介绍，我们可以看到在VxWorks下开发网卡驱动程序是涉及硬件和软件多个层面的复杂过程。开发者必须对VxWorks操作系统有深入的了解，熟悉硬件设备的技术细节，还要具备一定的网络知识和编程能力。只有这样，才能开发出稳定、高效且易于维护的网卡驱动程序。
