Linux 下smi/mdio总线通信

Linux 下smi/mdio总线通信

韩大卫@吉林师范大学

下面代码描述了在用户层访问smi／mdio总线， 读写phy芯片寄存器的通用代码。Linux内核2.6以上通用。

将下面代码编译后，将可执行文件a.out 重命名为mdiomdio eth0 1  读取phy寄存器1的数值mdio eth0 0 0x1120  将0x1120写入 phy寄存器1eth0 为mac层控制器的名称， 一般为eth0 或mgmt0。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <linux/mii.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/ioctl.h>#include <net/if.h>#include <linux/sockios.h>#include <linux/types.h>#include <netinet/in.h>#define reteck(ret)     \        if(ret < 0){    \            printf("%m! \"%s\" : line: %d\n", __func__, __LINE__);   \            goto lab;   \        }#define help() \    printf("mdio:\n");                  \    printf("read operation: mdio reg_addr\n");          \    printf("write operation: mdio reg_addr value\n");    \    printf("For example:\n");            \    printf("mdio eth0 1\n");             \    printf("mdio eth0 0 0x12\n\n");      \    exit(0);int sockfd;int main(int argc, char *argv[]){            if(argc == 1 || !strcmp(argv[1], "-h")){        help();    }        struct mii_ioctl_data *mii = NULL;    struct ifreq ifr;    int ret;    memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));    strncpy(ifr.ifr_name, argv[1], IFNAMSIZ - 1);    sockfd = socket(PF_LOCAL, SOCK_DGRAM, 0);    reteck(sockfd);    //get phy address in smi bus    ret = ioctl(sockfd, SIOCGMIIPHY, &ifr);    reteck(ret);    mii = (struct mii_ioctl_data*)&ifr.ifr_data;    if(argc == 3){        mii->reg_num    = (uint16_t)strtoul(argv[2], NULL, 0);                ret = ioctl(sockfd, SIOCGMIIREG, &ifr);        reteck(ret);            printf("read phy addr: 0x%x  reg: 0x%x   value : 0x%x\n\n", mii->phy_id, mii->reg_num, mii->val_out);}else if(argc == 4){        mii->reg_num    = (uint16_t)strtoul(argv[2], NULL, 0);        mii->val_in     = (uint16_t)strtoul(argv[3], NULL, 0);        ret = ioctl(sockfd, SIOCSMIIREG, &ifr);        reteck(ret);        printf("write phy addr: 0x%x  reg: 0x%x  value : 0x%x\n\n", mii->phy_id, mii->reg_num, mii->val_in);    }lab:    close(sockfd);    return 0;}

很多人在read操作里面判断phy的link状态，

if(mii->val_out& 0x0004){

printf("linkup\n");

}else{

printf("linkdown\n");

}

 

其实这个做法是比较通用可行的。

 

解释一下，关于 mii->val_out& 0x0004

大多数phy芯片的寄存器0为控制寄存器, 寄存器1 为状态寄存器， 寄存器3和4为 Identifiier Register， 这里的内容为phy芯片产商的识别码。举个实例，marvell 88E1116， 无论是光口模式还是电口模式， 寄存器1都是 Status register 一般寄存器有16个bit， 第2个bit为link 状态， 第5个bit为自动协商， 一般这个状态寄存器的数值为： 0x796d意思是：14bit ： 有能力实现全双工100BASE-X工作模式13bit :  有能力实现半双工 100BASE-X工作模式12bit ：  有能力实现全双工 10BASE-T工作模式11 bit ：  有能力实现半双工 10BASE-T工作模式8bit ： 扩展信息描述在寄存器15.6bit :  MF报头抑制5bit ： 自动协商完成3bit ： 有能力自动协商2bit ： link 状态： up0bit ： 有扩展寄存器NOTE： 上面的ioctl()在linux最底层的实现函数是在drivers/net/phy/目录下， 如octeon处理器平台：drivers/net/phy/mdio-octeon.c这里面有mii总线读写phy寄存器的方法的实现函数：octeon_mdiobus_readocteon_mdiobus_writeioctl的执行路径是：用户层ioctl系统调用    -->   drivers/net层接口函数 ndo_do_ioctl   -->  drivers/net/phy层接口函数 phy_mii_ioctl     -->   通用接口函数mdiobus_read ， 封装了mii_bus->read    -->最终是read的实现函数drivers/net/phy/mdio-octeon.c ： octeon_mdiobus_read