小談IP Over PCI 的開發

2021-06-15 22:47:00 字數 2095 閱讀 2092

小談ip over pci 開發

康華 :主要從事 linux 作業系統核心、虛擬機器、linux 技術標準、計算機安全、軟體測試等領域的研究與開發工作,曾就職 mii-hp

軟體實驗室 、瞬聯軟體

公司/motorola,現就職於lenovo研究院 。其所合寫的linux專欄見

。 如果需要可以聯絡通過 [email protected] (msn)聯絡我.

先來說說什麼是ip over pci吧。 事情的經過是這樣的——我們的通訊系統架構是由乙個組插在同乙個compactpci匯流排上的板卡組成,它們之間可以通過讀寫pci空間,進行資料交換(compactpci是pci協議的一種擴充套件,從軟體角度講兩者對開發者沒什麼區別,呵呵) 。

由於我們多數板子的flash儲存空間有限,難以存放較為完整的檔案系統。所以只想在乙個配置有較大flash的板子上安裝linux系統所需的檔案系統,而讓其它板子通過nfs方式使用大板上的檔案系統。這樣做很大程度的節約了各各個 小板的儲存空間,可也帶來了乙個新問題:nfs需要tcp/ip協議棧支援,需要每個板子都有ip位址。

虛擬網絡卡的介面要求很簡單,只要能夠把協議棧送下來的ip包寫到cpci(compact pci)位址空間,即從虛擬網絡卡傳送出去了;同時也能將其它虛擬網絡卡傳送到cpci位址空間的ip包讀出來,並送到上層協議棧上。

虛擬網絡卡

compactpci

虛擬網絡卡

虛擬網絡卡

虛擬網絡卡

nfs

nfs

nfs

nfs架構圖虛擬網絡卡的實現我參照lld中的例子,相信你也能夠很快實現。至於從cpci空間讀寫資料的實現是體系結構相關的,也沒什麼難的,不費筆墨了。這裡我所以介紹ip over pci是希望能拋磚引玉,供大家開闊思路,你不妨想想,over serial等等實現方法。

呵呵,下面給出我做的乙個demo 程式

ip over fifo (注:該程式執行於2.4.18核心,本**的其它程式也都開發於2.4.18核心,不過移植到2.6核心也不是難事)。

ip over  fifo不用解釋,也可知道就是用fifo命名管道來模擬以太網路,我之所以採用fifo也是為了方便大家在單機上實驗,純用軟體模擬――虛擬的網絡卡,虛擬的線

這個程式有兩個一樣的子檔案組成 ,它們各被編譯成乙個虛擬網絡卡模組sn0 和 sn1(我們程式由ldd的snull程式演化而來,其中命名等都保持不變),你只需要分別載入,便可擁有兩個虛擬網絡卡(ifconfig –a可看到它倆,當然你也可以配置它們的ip位址,方法和操作真網絡卡無異)。 nfs也就可以執行在其上了。

程式的主幹採用了ldd中snull例項的實現,其中不同的地方有三個需要注意:第一點是虛擬網絡卡無法觸發中斷,因此ip包的接收(從fifo中讀取ip包)是採用了乙個核心執行緒做輪訓讀取資料報;第二點是我們利用了兩個fifo管道檔案(mkfifo或mknod命令可生成管道檔案)模擬雙向傳輸的網線。每個管道兩頭都有不同的虛擬網絡卡讀寫,只是兩個管道讀寫方相反;第三點是我們需要在核心中讀寫檔案,由於有空間保護問題(有乙個斷言會判斷系統呼叫的引數位址空間是否在使用者空間),因此從核心讀寫時需要改變空間檢測的範圍,具體做法是呼叫前後加上如下語句:

fs = ;

set_fs (get_ds());

系統呼叫,如sys_open()

set_fs(fs);

補記: 

例項**執行步驟 1

執行 make ,

編譯完成會生成兩個vnetdrv1.o

和vnetdrv2.o

兩個虛擬網絡卡模組。 2

在當前目錄下執行 mkfifo fifonet1;mkfifo fifonet2

生成兩個用於模擬雙向網線的命名管道檔案。 3

執行insmod vnetdrv1.o ; insmod vnetdrv2.o

,註冊模組到核心,

此刻系統中新增了sn0

和sn1

兩個虛擬網絡卡。 4

執行 ifconfig sn0 192.168.0.1

和ifconfig sn1 192.168.1.2

,配置網絡卡

到兩個網段。

5 執行ping -c 2 192.168.0.2 資料將從在兩個虛擬網絡卡間傳送。

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