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Linux网络设备驱动：MAC控制器与DMA引擎配置详解

共计 30 章节
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01
网络设备驱动概述
Linux网络子系统架构 · 驱动分层模型 · MAC与PHY角色分工
网络设备驱动概述Linux
02
DMA引擎基础
DMA工作原理 · 总线主控与从控模式 · 描述符环（Descriptor Ri…
DMA引擎基础
03
MAC控制器核心寄存器
控制寄存器（CR） · 状态寄存器（SR） · MAC地址寄存器
MAC控制器核心寄存器
04
DMA引擎核心寄存器
DMA控制寄存器 · DMA状态寄存器 · 描述符基地址寄存器
DMA引擎核心寄存器
05
描述符结构设计
发送描述符（TDES）与接收描述符（… · 所有权位（OWN）机制
描述符结构设计TDES
06
驱动初始化流程
platform_driver注册 · 设备树匹配 · 资源获取（IO内存
驱动初始化流程platform
07
MAC硬件初始化
软复位 · MAC配置（全双工/半双工 · 速度
MAC硬件初始化
08
DMA硬件初始化
DMA模式设置（固定突发/可变突发） · 描述符环内存分配 · DMA启动
DMA硬件初始化
09
NAPI与中断处理
NAPI机制原理 · 中断上半部（ISR）与下半部（NAP…
NAPI断处理
10
发送路径（TX）
发送描述符填充 · skb映射到DMA · 触发DMA传输
TX发送路径
11
接收路径（RX）
接收描述符预分配 · DMA自动接收 · 接收中断处理
RX接收路径
12
描述符环管理
环形缓冲区原理 · 头指针与尾指针 · 描述符回收与重新填充
描述符环管理环形缓冲区原理
13
MTU与散列聚合
支持巨型帧（Jumbo Frame） · 硬件散列（RSS）配置 · 多队列（Multi-Queue）基础
MTU散列聚合
14
流控与暂停帧
MAC流控寄存器配置 · Pause帧生成与响应 · 流量控制策略
流控暂停帧
15
电源管理
系统挂起/恢复回调 · DMA暂停与恢复 · MAC低功耗模式（LPI/EEE）
电源管理系统挂起
16
调试与性能分析
使用ftrace跟踪驱动函数 · perf统计DMA中断频率 · ethtool接口实现
调试性能分析
17
ethtool驱动接口
get_drvinfo · get_link_ksettings · set_ringparam
ethtool驱动接口
18
PHY与MAC连接
PHY驱动框架 · SGMII/RGMII/MII接口配… · PHY状态机与链路检测
PHYMAC
19
中断合并（Interrupt Coalescing）
中断节流（ITR）原理 · DMA中断延迟定时器配置
InterruptCoalescing
20
错误处理与恢复
DMA超时 · 描述符错误（DESE） · MAC CRC错误统计
错误处理恢复
21
多队列与RSS
多队列DMA通道映射 · Toeplitz哈希配置 · 队列中断亲和性设置
RSS多队列
22
虚拟化支持
SR-IOV基础 · VF驱动与PF驱动交互 · MAC地址欺骗过滤
虚拟化支持SR-IOV
23
时间敏感网络（TSN）
IEEE 1588 PTP硬件时间戳 · 1Qav Credit-Based…
TSN时间敏感网络
24
硬件卸载（Offload）
TCP/IP校验和卸载 · TSO（TCP Segmentati… · LRO（Large Receive…
Offload硬件卸载
25
驱动热插拔
PCIe热插拔事件处理 · DMA重新初始化 · MAC状态恢复
驱动热插拔PCIe
26
内存屏障与一致性
DMA一致性映射（dma_alloc… · 内存屏障（wmb/rmb）使用场景
内存屏障一致性
27
锁机制与并发
自旋锁（spinlock）保护描述符… · RCU保护MAC配置 · 中断上下文安全
锁机制并发
28
性能调优案例
调整描述符环大小 · 优化中断合并参数 · 使用XDP（eXpress Data…
性能调优案例调整描述符环大小
29
驱动测试框架
使用Linux kselftest编… · loopback模式测试 · iperf性能验证
驱动测试框架Linux
30
实战项目
从零编写简易MAC+DMA驱动（基于… · 实现ping通
实战项目MAC+DMA