网络子系统6_设备开启与关闭

//	网络设备开启
//	函数主要任务：
//		1.设置dev->state=__LINK_STATE_START
//		2.调用驱动程序的回调函数open
//		3.设置dev->flags |= IFF_UP表示设备开启
//		4.更新多播列表，
//		5.激活设备
//		6.通知监听器，设置dev->flags

//	设备开启之后应该具备的特征：
//		1.dev->state, 表示设备可以进行传输接收
//		2.dev->flags，表示设备已经开启
//		3.设备使用了正确的队列规则

1.1 int dev_open(struct net_device *dev)
{
	int ret = 0;

	//检查设备是否已经开启
	if (dev->flags & IFF_UP)
		return 0;

	//检查设备是否存在
	if (!netif_device_present(dev))
		return -ENODEV;
	//设置设备可以进行接收
	set_bit(__LINK_STATE_START, &dev->state);
	if (dev->open) {
		//如果驱动程序提供了open函数，则调用
		ret = dev->open(dev);
		if (ret)
			clear_bit(__LINK_STATE_START, &dev->state);
	}
	if (!ret) {
		//设置开启标志
		dev->flags |= IFF_UP;
		//加载多播地址列表
		dev_mc_upload(dev);
		//激活设备，使能传输队列
		dev_activate(dev);
		//向netdev_chain通知有设备开启
		notifier_call_chain(&netdev_chain, NETDEV_UP, dev);
	}
	return ret;
}

//	加载设备多播地址
//	调用路径：dev_open->dev_mc_upload
//	ip地址，mac地址之间的映射，参照http://blog.csdn.net/hxg130435477/article/details/8049271
1.2 void dev_mc_upload(struct net_device *dev)
{
	spin_lock_bh(&dev->xmit_lock);
	__dev_mc_upload(dev);
	spin_unlock_bh(&dev->xmit_lock);
}

//	调用路径：dev_open->dev_mc_upload->__dev_mc_upload
//	通过驱动程序的回调函数，设置设备的l2多播地址列表
1.3 static void __dev_mc_upload(struct net_device *dev)
{
	//设备应该处于关闭状态
	if (!(dev->flags&IFF_UP))
		return;
	//设备驱动提供了设置多播地址的方法
	if (dev->set_multicast_list == NULL ||
	    !netif_device_present(dev))
		return;
	//调用设备提供的设置多播地址的方法
	dev->set_multicast_list(dev);
}

//	调用路径：dev_open->dev_activate
//	函数主要任务：
//		1.更新设备的队列规则
//			1.1 如果设备没有使用队列规则，则dev->qdisc设置为noqueue_disc，防止不正确的使用该驱动的队列规则
//			1.2 如果设备使用队列规则：
//				1.2.1 如果设置第一次被激活，则分配新的队列规则，保存在dev->qdisc_sleeping
//				1.2.2 如果设备非第一次被激活
//				1.2.3 设置dev->qdisc=dev->qdisc_sleeping
//		2.启动看门狗
1.4 void dev_activate(struct net_device *dev)
{
	//设备没有关联队列规则
	if (dev->qdisc_sleeping == &noop_qdisc) {
		struct Qdisc *qdisc;
		//设备存在传输队列
		//dev->tx_queue_len的值由设备驱动程序设置
		if (dev->tx_queue_len) {
			//创建先进先出队列
			qdisc = qdisc_create_dflt(dev, &pfifo_fast_ops);
			if (qdisc == NULL) {
				printk(KERN_INFO "%s: activation failed\n", dev->name);
				return;
			}
			//将队列规则添加到dev的队列规则链表头
			//说明一个dev可以有多个队列规则
			write_lock_bh(&qdisc_tree_lock);
			list_add_tail(&qdisc->list, &dev->qdisc_list);
			write_unlock_bh(&qdisc_tree_lock);
		} else {
			//如果驱动程序没有提供tx_queue_len,即=0
			//设置默认的队列
			qdisc =  &noqueue_qdisc;
		}
		write_lock_bh(&qdisc_tree_lock);
		//设置dev的qdisc_sleeping
		dev->qdisc_sleeping = qdisc;
		write_unlock_bh(&qdisc_tree_lock);
	}

	spin_lock_bh(&dev->queue_lock);
	//设置qdisc_sleep到qdisc字段
	rcu_assign_pointer(dev->qdisc, dev->qdisc_sleeping);
	if (dev->qdisc != &noqueue_qdisc) {
		dev->trans_start = jiffies;
		//唤醒看门狗
		dev_watchdog_up(dev);
	}
	spin_unlock_bh(&dev->queue_lock);
}

//	设备关闭
//	函数主要任务：
//		1.向netdev_chain发送消息NETDEV_GOING_DOWN
//		2.deactivate设备，
//		3.清除dev->state的__LINK_STATE_START
//		4.等待设备完成数据接收
//		5.调用驱动程序提供的关闭函数
//		6清除dev->flags中的IFF_UP
//		7.向netdev_chain发送消息NETDEV_DOWN

2.1 int dev_close(struct net_device *dev)
{
	//设备已经关闭，则直接返回
	if (!(dev->flags & IFF_UP))
		return 0;
	//向netdev_chain发送设备正在关闭消息
	notifier_call_chain(&netdev_chain, NETDEV_GOING_DOWN, dev);

	//关闭设备队列规则
	dev_deactivate(dev);

	//设置设备关闭传输
	clear_bit(__LINK_STATE_START, &dev->state);
	//内存屏障
	smp_mb__after_clear_bit();
		//设备还在接收输入流量
	while (test_bit(__LINK_STATE_RX_SCHED, &dev->state)) {
		//调度当前线程等待
		current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
		schedule_timeout(1);
	}
	//驱动提供了停止函数，则调用
	if (dev->stop)
		dev->stop(dev);

	//清除IFF_UP标志，表示设备已被关闭
	dev->flags &= ~IFF_UP;
	//通知netdev_chain已关闭消息
	notifier_call_chain(&netdev_chain, NETDEV_DOWN, dev);

	return 0;
}

//	网络设备的看门狗：
//		1.当网络设备由于被开启而激活传输时，同时激活设备驱动程序的开门狗机制。
//		2.看门狗的定时周期由驱动程序通过dev->watchdog_time指定
//		3.看门狗的定时器由驱动程序通过dev->watchdog_timer提供

//	调用路径:dev_activate->dev_watchdog_up
3.1 static void dev_watchdog_up(struct net_device *dev)
{
	//在获取dev->xmit_lock传输锁时设置看门狗定时器
	spin_lock_bh(&dev->xmit_lock);
	__netdev_watchdog_up(dev);
	spin_unlock_bh(&dev->xmit_lock);
}

// 调用路径dev_activate->dev_watchdog_up->__netdev_watchdog_up
void __netdev_watchdog_up(struct net_device *dev)
{
	if (dev->tx_timeout) {
		if (dev->watchdog_timeo <= 0)//设备驱动没有设置看门狗的到期时间
			dev->watchdog_timeo = 5*HZ;
		if (!mod_timer(&dev->watchdog_timer, jiffies + dev->watchdog_timeo))
			dev_hold(dev);
	}
}