Linux系统移植篇10：Linux内核网卡驱动移植

本文章为《Linux系统移植篇》系列中的一篇，笔者使用的开发平台为华清远见FS-MP1A开发板（STM32MP157开发板）。stm32mp157是ARM双核，2个A7核，1个M4核，A7核上可以跑Linux操作系统，M4核上可以跑FreeRTOS、RT-Thread等实时操作系统，STM32MP157开发板所以既可以学嵌入式linux，也可以学stm32单片机。
针对FS-MP1A开发板，除了Linux系统移植篇外，还包括其他多系列教程，包括Cortex-A7开发篇、Cortex-M4开发篇、扩展板驱动移植篇、Linux应用开发篇、FreeRTOS系统移植篇、Linux驱动开发篇、硬件设计篇、人工智能机器视觉篇、Qt应用编程篇、Qt综合项目实战篇等。欢迎关注，更多stm32mp157开发教程及视频，可加技术交流Q群459754978，感谢关注。
关于FS-MP1A开发板：
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STM32MP157A系列SoC集成一个千兆以太网媒体访问控制器，支持RMII和MII两种标准的PHY，FS-MP1A设备上外接了一个瑞昱的千兆以太网PHY芯片RTL8211F，原理图如下：

查看原理图得出RTL8211F数据管脚与STM32MP157A的管脚对应关系如下：

参考文档：

Documentation/devicetree/bindings/net/stm32-dwmac.txt

Documentation/devicetree/bindings/net/ethernet-controller.yaml

Documentation/devicetree/bindings/net/ethernet-phy.yaml

Documentation/devicetree/bindings/net/snps,dwmac.yam

内核中ST对STM32MP15x系列芯片的设备树资源了做了定义，可参见：

arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi

stm32mp151中ethernet定义如下：

ethernet0: ethernet@5800a000 {

compatible = "st,stm32mp1-dwmac", "snps,dwmac-4.20a";

reg = <0x5800a000 0x2000>;

reg-names = "stmmaceth";

interrupts-extended = <&intc GIC_SPI 61 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,

<&exti 70 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;

interrupt-names = "macirq",

"eth_wake_irq";

clock-names = "stmmaceth",

"mac-clk-tx",

"mac-clk-rx",

"ethstp";

clocks = <&rcc ETHMAC>,

<&rcc ETHTX>,

<&rcc ETHRX>,

<&rcc ETHSTP>;

st,syscon = <&syscfg 0x4>;

snps,mixed-burst;

snps,pbl = <2>;

snps,en-tx-lpi-clockgating;

snps,axi-config = <&stmmac_axi_config_0>;

snps,tso;

power-domains = <&pd_core>;

status = "disabled";

};

上述代码只对ethernet做了基本的初始化，并没有针对不同的硬件设计做适配，所以需结合硬件补全设备树节点信息。

对照内核文档目录下相关文档添加补充相关信息，亦可参考内核中其他设备树文件中相关描述，比如stm32mp15xx-dkx.dtsi关于ethernet的描述符合我们的要求，内容如下：

ðernet0 {

status = "okay";

pinctrl-0 = <ðernet0_rgmii_pins_a>;

pinctrl-1 = <ðernet0_rgmii_pins_sleep_a>;

pinctrl-names = "default", "sleep";

phy-mode = "rgmii-id";

max-speed = <1000>;

phy-handle = <&phy0>;

mdio0 {

#address-cells = <1>;

#size-cells = <0>;

compatible = "snps,dwmac-mdio";

phy0: ethernet-phy@0 {

reg = <0>;

};

};

};

在内核中STM32MP1默认管脚定义在文件
arch/arm/dts/stm32mp15-pinctrl.dtsi中，查看文件中是否有需要的管脚定义：

查看后确认有ethernet的管脚定义，且与FS-MP1A硬件使用情况一致，定义如下：

ethernet0_rgmii_pins_a: rgmii-0 {

pins1 {

pinmux = , /* ETH_RGMII_CLK125 */

bias-disable;

drive-push-pull;

slew-rate = <2>;

};

pins2 {

pinmux = ; /* ETH_MDIO */

bias-disable;

drive-push-pull;

slew-rate = <0>;

};

pins3 {

pinmux = , /* ETH_RGMII_RXD0 */

bias-disable;

};

};

ethernet0_rgmii_pins_sleep_a: rgmii-sleep-0 {

pins1 {

pinmux = , /* ETH_RGMII_CLK125 */

};

};

熟悉基于Linux操作系统下的网卡驱动移植配置过程。

华清远见开发环境，FS-MP1A平台；

linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi

修改
arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件

在文件末尾添加如下内容：

ðernet0 {

status = "okay";

pinctrl-0 = <ðernet0_rgmii_pins_a>;

pinctrl-1 = <ðernet0_rgmii_pins_sleep_a>;

pinctrl-names = "default", "sleep";

phy-mode = "rgmii-id";

max-speed = <1000>;

phy-handle = <&phy0>;

mdio0 {

#address-cells = <1>;

#size-cells = <0>;

compatible = "snps,dwmac-mdio";

phy0: ethernet-phy@0 {

reg = <0>;

};

};

};

由于内核源码默认配置以及支持网卡，本节列出主要选项，如下：

linux@ubuntu:$ make menuconfig

Device Drivers --->

<*> STMicroelectronics Multi-Gigabit Ethernet driver

<*> STMMAC Platform bus support

<*> Support for snps,dwc-qos-ethernet.txt DT binding.

<*> Generic driver for DWMAC

<*> STM32 DWMAC support

linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040

将编译好的设备树和内核镜像拷贝到/tftpboot目录下，通过tftp引导内核，重启设备后可以看到如下启动信息：

通过Ping 测试网卡

root@fsmp1a:$ ping http://www.baidu.com

如果设备不能接入以太网，可以ping主机

硬件平台：华清远见FS-MP1A开发板（STM32MP157）

部分开发教程下载：加QQ群459754978，群文件里有。

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