网络协议栈15：网卡接收/发送数据基础知识

网卡本身是有内存的，每个网卡一般都有4K以上的内存，用来发送，接收数据。

 

数据在从主内存搬到网卡之后，不是立即就能被发送出去的，而是要先在网卡自身的内存中排队，再按照先后顺序发送；同样的，数据从以太网传递到网卡时，网卡也是先把数据存储到自身的内存中，等到收到一帧数据了，再经过中断的方式，告诉主CPU（不是网卡本身的微处理器）把网卡内存的数据读走，而读走后的内存，又被清空，再次被使用，用来接收新的数据，如此循环往复。

 

而网卡本身的内存，又多是按照256字节为1页的方式，把所有内存分页，之后把这些页组成队列，大致的结构如图：

 

一般会划分一小部分页面作为发送数据用的，大部分用于接收网络数据，大致如图：

蓝色部分为发送数据用的页面总和，总共只有6个页面用于发送数据（40h~45h）；剩余的46h~80h都是接收数据用的，而在接收数据内存中，只有红色部分是有数据的，当接收新的数据时，是向红色部分前面的绿色中的256字节写入数据，同时“把当前指针”移动到+256字节的后面（网卡自动完成），而现在要读的数据，是在“边界指针”那里开始的256字节（紫色部分），下一个要读的数据，是在“下一包指针”的位置开始的256字节，当256字节被读出来了，就变成了重新可以使用的内存，即绿色所表示，而接收数据，就是把可用的内存拿来用，即变成了红色，当数据写到了0x80h后，又从0x46h开始写数据，这样循环，如果数据满了，则网卡就不能再接收数据，必须等待数据被读出去了，才能再继续接收。

 

下面是一些网卡常用的寄存器：

CR(command register)---命令寄存器

TSR(transmit state register)---发送状态寄存器

ISR(interrupt state register)----中断状态寄存器

RSR(receive state register)---接收状态寄存器

RCR(receive configure register)---接收配置寄存器

TCR(transmit configure register)---发送配置寄存器

DCR(data configure register)---数据配置寄存器

IMR(interrupt mask register)---中断屏蔽寄存器

NCR(non-coding region)---包发送期间碰撞次数

FIFO(first in first out)

CNTR0(counter register)--- 帧同步错总计数器

CNTR1---CRC错总计数器

CNTR2---丢包总计数器

PAR0~5(physical address register)---本地MAC地址

MAR0~7(multiple address register)---多播地址匹配

PSTOP(page stop register)---结束页面寄存器

PSTART(page start register)---开始页面寄存器

BNRY(boundary register)----边界页寄存器

CURR(current page register)---当前页面寄存器

CLDA0,1(Current Local DMA Address)---当前本地DMA寄存器

TPSR(Transmit page start register)---传送页面开始寄存器

TBCR0,1(transmit byte counter register)---传送字节计数寄存器

CRDA0,1(current remote DMA address)---当前远程DMA寄存器

RSAR0,1(remote start address register)---远程DMA起始地址寄存器

RBCR0,1(remote byte counter register)---远程字节计数寄存器

BPAGE(BROM page register)---BROM页面寄存器