内核网络驱动程序中的netdev_alloc和netdev_priv问题

Question

我有一个自定义的FPGA逻辑，我已经为它实现了一个功能良好的char驱动程序，现在我也试图让它作为一个网络驱动程序来工作。我将尽我所能地使用LDD书籍、snull代码和环回.c、dumy.c以及内核中的其他驱动程序作为示例。

下面的代码(显然是从更大的文件中删除)是我到目前为止拥有的网络驱动程序代码；我可以成功地阻止它，并且"ifconfig optical0“显示我的MTU &标志是正确的，所以我知道它至少已经被注册了。

现在，我正在尝试实现struct _device的私有字段(void* priv)，以便将统计数据和其他内容存储在其中，这会导致分段错误。以下是目前为止的代码：

struct serdes_device {
    struct serdes_regs __iomem *regs;
    struct serdes_dma *tx_dma,
                      *rx_dma;

    struct device *dev;
    struct net_device *netdev;
    struct resource serdes_res; 
    struct cdev cdev;
    int major, minor;

    int tx_kbps;
    int rx_kbps;
};  

struct optical_priv {
    struct serdes_device *serdes_dev;
    struct net_device_stats stats;
};

static const struct net_device_ops optical_netdev_ops = {
    .ndo_get_stats = optical_stats,
    .ndo_start_xmit = optical_xmit,
    /* and so on, not including the ops functions for brevity */
};

void optical_setup(struct net_device *dev)
{
    dev->netdev_ops = &optical_netdev_ops;
    dev->destructor = free_netdev;

    dev->tx_queue_len = 1;
    dev->type = ARPHRD_NONE;
    dev->hard_header_len = SERDES_FRAME_HEADER_LENGTH;
    dev->mtu = SERDES_FRAME_TOTAL_LENGTH;
    dev->addr_len = 0;

    dev->flags &= ~IFF_BROADCAST;
    /* more flags & features cut */
}

static int optical_init(struct net_device *netdev)
{
    int err;
    struct optical_priv *priv;

    netdev = alloc_netdev(sizeof(struct optical_priv), "optical%d", optical_setup);
    if (!netdev)
        return -ENOMEM;

    err = register_netdev(netdev);
    if (err < 0)
        goto err;

    priv = netdev_priv(netdev);
    printk(KERN_WARNING "priv is at address 0x%p\n", priv);

    return 0;

err:
    free_netdev(netdev);
    return err;
}

static int serdes_of_probe(struct platform_device *op)
{
    struct serdes_device *serdes_dev;
    struct optical_priv *priv;
    int err = 0;

    serdes_dev = kzalloc(sizeof(struct serdes_device), GFP_KERNEL);

    /* A bunch of unrelated openfirmware & cdev code removed. */

    err = optical_init(serdes_dev->netdev);
    if (err < 0)
        dev_err(serdes_dev->dev, "Error %d initing optical link\n", err);

priv = netdev_priv(serdes_dev->netdev);
    if (!priv)
        dev_err(serdes_dev->dev, "priv is null... \n");

    dev_info(serdes_dev->dev, "priv is at 0x%p\n", priv);
    dev_info(&op->dev, "Done probing.\n");

    return 0;

out_free_serdes:
    kfree(serdes_dev);

out_return:
    return err;
}

因此，据我所知，我正在为我的serdes设备分配空间并初始化它(我知道它作为char驱动程序工作)。然后我调用optical_init，它分配、注册和配置serdes_dev->netdev。alloc_netdev也应该为(void*)priv字段分配空间，这也是传入sizeof(struct optical_priv)的原因。

其中的两个print语句不平滑后的输出如下所示：

priv is at address 0xdd2de500
priv is at 0x00000500
Done probing.

显然，在此之后，试图以任何方式访问priv会导致分段故障。我想我的困惑是为什么netdev_priv()在从两个不同的函数调用时返回两个不同的值--难道不应该在alloc_netdev之后的任何时候分配和纠正它吗？

e:我想我也混淆了我自己，在太多的驱动程序中寻找例子，来自太多的时代，沉浸在过去的硬件和内核API的历史中。如果有人对我有一个好的基本驱动程序的建议，我非常乐意阅读代码来学习。

Answer 1

我认为问题在于：

err = optical_init(serdes_dev->netdev);

您正在传递指向netdev结构的无效指针。然后，在optical_init()中，用以下方法更改指针的本地值：

netdev = alloc_netdev(sizeof(struct optical_priv), "optical%d", optical_setup);

现在您有了一个指向struct net_device的有效指针。但此指针值不适用于serdes_dev->netdev变量，而仅适用于optical_init()中的本地变量。因此，指向priv的指针也是无效的。这里有一个小例子，说明了这个问题：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct test {
    int first;
    int *second;
};

void allocate_memory(int *ptr)
{
    ptr = malloc(10);
    printf("while allocating %p\n", ptr);
}

int main(void) {
    struct test *p1;

    p1= malloc(sizeof(struct test));

    printf("before %p\n", p1->second);
    allocate_memory(p1->second);
    printf("after %p\n", p1->second);

    free(p1);
    free(p2);

    return EXIT_SUCCESS;
 }

产出如下：

before (nil)
while allocating 0x23ee030
after (nil)