Linux Intel网卡IGB驱动修改mac地址

实然心血来潮，想研究一下Intel网卡mac地址是怎么设置的。本文使用IGB驱动，适合于i211等网卡。

MAC地址对于网络来说十分重要，观察过几个网络驱动，发现在Linux内核中，MAC来龙去脉无非以下几个：

1、通过某种方式读取到mac地址，如果没有，则会有随机的mac地址，比如从eeprom中读取一个预先定义的MAC号；

2、赋值到netdev的dev_addr——这个值是驱动中使用的地址；

3、注册网络驱动，多个网卡则要进行多次注册；

4、如果在用户空间更改mac地址，则使用net_device_ops对应的函数，在该实现函数中要更新netdev的dev_addr，还有可能要修改具体芯片的eeprom。

一、IGB驱动

IGB的初始化在igb_main.c文件igb_init_module()函数：

static int __init igb_init_module(void){int ret;pr_info("%s - version %s\n",       igb_driver_string, igb_driver_version);pr_info("%s\n", igb_copyright);#ifdef CONFIG_IGB_DCAdca_register_notify(&dca_notifier);#endifret = pci_register_driver(&igb_driver);return ret;}

调用pci_register_driver注册pci驱动，最终会调用到同文件的igb_probe函数，在probe函数中进行各种初始化工作，包括读取NVM的mac地址，注册网络设备。

注意，如果主板有多个网卡，由于它们的PCI地址不同，会多次调用到igb_probe函数。

读取MAC地址并进行赋值代码片段如下：

    /* copy the MAC address out of the NVM */    // 读取eeprom的mac地址，实际调用的函数为igb_read_mac_addr_82575()。    if (hw->mac.ops.read_mac_addr(hw))        dev_err(&pdev->dev, "NVM Read Error\n");    // 拷贝到netdev的dev_addr，这个是内核中使用的变量    memcpy(netdev->dev_addr, hw->mac.addr, netdev->addr_len);    // 判断MAC是否合法    if (!is_valid_ether_addr(netdev->dev_addr)) {        dev_err(&pdev->dev, "Invalid MAC Address\n");        err = -EIO;        goto err_eeprom;    }

二、添加自定义的MAC地址

下面在igb_probe中写入自定义的MAC地址，示例代码片段如下：

    // new add by Late Lee    unsigned char mac[] = {0x6c, 0x61, 0x74, 0x75, 0x6c, 0x65};    // 根据pci地址做MAC区别，防止使用同一MAC    if (pdev->bus->number == 1)    {            printk(KERN_ERR "net device num1.\n");            mac[5] = 0x65;    }    else if (pdev->bus->number == 2)    {        printk(KERN_ERR "net device num2.\n");        mac[5] = 0x66;    }    // 设置到nvm    // 存疑：手册好像提到invm有次数限制，但看得不是很明白，故存疑    // igb_rar_set_qsel(adapter, mac, 0, adapter->vfs_allocated_count);    // end adding    /* copy the MAC address out of the NVM */    if (hw->mac.ops.read_mac_addr(hw))        dev_err(&pdev->dev, "NVM Read Error\n");        // add by Late Lee    printk(KERN_ERR "read mac addr: %pM but will update it!!\n", hw->mac.addr);    // 拷贝到hw结构体，其它函数需要使用    memcpy(hw->mac.addr, mac, 6);     // end adding    memcpy(netdev->dev_addr, hw->mac.addr, netdev->addr_len);

思路如下：

1、首先根据PCI地址变换不同的MAC号，否则多个网卡都有相同的MAC号。

2、将自定义的mac地址拷贝到hw结构体的mac.addr中，注意，这个值会在igb_configure_rx函数(最后还是调用igb_rar_set_qsel)中调用到，因此要同步更新。如果只更新netdev的dev_addr是无法使用网络通信的。

效果如下：

root@latelee:~# ifconfigeth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 6c:61:74:75:6c:65...eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 6c:61:74:75:6c:66...

注：

1、网络操作函数集net_device_ops有设置MAC号接口：ndo_set_mac_address，对于igb驱动调用igb_set_mac，最后会调用igb_rar_set_qsel写入了iNVM中。

2、i211手册，table 8-6，0x5404 + 8 *n、0x5400 + 8*n分别是高、低地址，共32位字节。从代码上看，除了读取mac地址外，还有其它用途。

三、其它

下面是igb_probe函数栈调用：

[    3.295643]  [<c16f6e6a>] dump_stack+0x41/0x57[    3.300176]  [<c144e5cf>] igb_probe+0xedf/0x1100[    3.304881]  [<c12c4957>] local_pci_probe+0x17/0x50[    3.309848]  [<c12c48f3>] ? pci_match_device+0xc3/0xe0[    3.315148]  [<c12c4b88>] pci_device_probe+0x58/0x80[    3.320202]  [<c13fc56f>] driver_probe_device+0x6f/0x200[    3.325601]  [<c12c48f3>] ? pci_match_device+0xc3/0xe0[    3.330825]  [<c13fc779>] __driver_attach+0x79/0x80[    3.335789]  [<c13fb0d8>] bus_for_each_dev+0x68/0x90[    3.340841]  [<c13fc3f9>] driver_attach+0x19/0x20[    3.345630]  [<c13fc700>] ? driver_probe_device+0x200/0x200[    3.351288]  [<c13fbfef>] bus_add_driver+0x14f/0x1d0[    3.356342]  [<c19c7631>] ? mdio_bus_init+0x38/0x38[    3.361308]  [<c19c7631>] ? mdio_bus_init+0x38/0x38[    3.366272]  [<c13fcae4>] driver_register+0x54/0xe0[    3.371242]  [<c16f6d19>] ? printk+0x38/0x3a[    3.375598]  [<c12c4c4e>] __pci_register_driver+0x2e/0x40[    3.381084]  [<c19c768d>] igb_init_module+0x5c/0x7a[    3.386051]  [<c10003b2>] do_one_initcall+0x72/0x190[    3.391105]  [<c19c7631>] ? mdio_bus_init+0x38/0x38[    3.396081]  [<c10596ab>] ? parse_args+0x1ab/0x370[    3.400966]  [<c1072d50>] ? __wake_up+0x40/0x50[    3.405584]  [<c198c648>] kernel_init_freeable+0x124/0x1c9[    3.411163]  [<c198c6ed>] ? kernel_init_freeable+0x1c9/0x1c9[    3.416924]  [<c16f54db>] kernel_init+0xb/0xe0[    3.421455]  [<c16faac1>] ret_from_kernel_thread+0x21/0x30[    3.427029]  [<c16f54d0>] ? rest_init+0x70/0x70

本来想认真系统分析igb驱动并预计写3、5篇文章的，但最近发生一些很无奈的事，没有心情了。

李迟 2016.9.14 周三 晚 中秋节前