CN114625475B - 基于龙芯平台的多网口扩展方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于龙芯平台的多网口扩展方法和系统，包括：桥片、集成在桥片上的网络控制器和连接到桥片的网络芯片构成的多网口扩展系统，以及，多网口扩展方法：S1、初始化桥片的I2C控制器；S2、将网络芯片注册为所述I2C控制器的从设备；S3、通过I2C总线对所述网络芯片进行配置；S4、网卡驱动新建虚拟phy设备；S5、将所述虚拟phy设备注册到网卡驱动。本发明用虚拟phy设备替代实际的phy设备进行网口的扩展，并将桥片和网络芯片集成在主板上，既节约了成本又节约了主板空间；通过桥片对网络芯片进行初始化和控制，也更加方便进行网络端口流量控制、网络端口管理和网口状态监控。

Description

基于龙芯平台的多网口扩展方法和系统
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及基于龙芯平台的多网口扩展方法。
背景技术
网络控制器又称网卡或NIC(网络接口控制器)，是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。由于其拥有MAC地址，因此属于OSI模型的第2层。它使得用户可以透过电缆或无线相互连接。
目前网卡主要是通过PCIE通道扩展网口，用于解决设备之间网络通信时网口缺乏的问题，常用的方案是网口直接和交换机连接，交换机再连接其他的通讯设备。但是对MAC与PHY分开的网络设备而言，需要增加单独的phy设备来实现网口的扩展，这既增加了成本，又增加了主板面积。
龙芯平台中龙芯7A桥片上集成有GMAC网络控制器，该桥片的PCIE通道有限，若通过PCIE通道扩展GMAC网络控制器的网口，则无法同时满足项目的功能多样性（PCIE通道用来扩展其他PCIE功能卡）和多网口的需求，若通过连接交换机的方式进行扩展则需要增加多个phy设备，因而，需要对现有方案进行改进。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供基于龙芯平台的多网口扩展方法，以达到上述目的。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供基于龙芯平台的多网口扩展系统，包括：桥片、集成在桥片上的网络控制器和连接到桥片的网络芯片，所述桥片和网络芯片通过I2C总线连接和通讯，所述桥片和网络芯片集成在同一块主板上。
进一步的，所述桥片为龙芯7A桥片，所述网络控制器为龙芯7A桥片自带的GMAC网络控制器，所述网络芯片为SWITCH网络芯片，所述SWITCH网络芯片具有若干个RJ-45接口。
提供基于龙芯平台的多网口扩展方法:
S1、初始化桥片的I2C控制器；
S2、将网络芯片注册为所述I2C控制器的从设备；
S3、通过I2C总线对所述网络芯片进行配置；
S4、网卡驱动新建虚拟phy设备；
S5、将所述虚拟phy设备注册到网卡驱动。
进一步的，所述桥片上集成有网络控制器，所述网络控制器具有RGMII通讯接口。
进一步的，步骤S3还包括对所述RGMII通讯接口的port端口进行配置，所述配置包括根据网络控制器的特性设置TX和RX的延时和状态指示灯。
进一步的，步骤S4所述新建虚拟phy设备的具体步骤是：
S1、设置所述网络控制器的Link状态为连接状态；
S2、设置所述网络控制器的通讯速率为千兆速率；
S3、设置所述网络控制器通过RGMII通讯接口和网络芯片通讯，设置所述网络控制器的通讯模式为全双工。
进一步的，所述桥片为龙芯7A桥片，所述网络控制器为GMAC网络控制器，所述网卡驱动为内核GMAC网卡驱动，所述网络芯片为SWITCH网络芯片。
进一步的，步骤S5所述将虚拟phy设备注册到网卡驱动的具体步骤是：
S1、当所述RGMII通讯接口扫描网络phy的时候，将所述虚拟phy设备注册到网卡驱动；
S2、在所述网络phy初始化的过程中，找到注册的所述虚拟phy设备，并将所述虚拟phy设备绑定到网络控制器上。
本发明的有益效果是：
1、用虚拟phy设备替代实际的phy设备进行网口的扩展，并将桥片和网络芯片集成在主板上，既节约了成本又节约了主板空间；
2、通过桥片对网络芯片进行初始化和控制，也更加方便进行网络端口流量控制、网络端口管理和网口状态监控。
附图说明
图1是本发明GMAC网络控制器扩展多网口的架构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明提供基于龙芯平台的多网口扩展的方法和系统，适用于MAC与PHY分开的网络设备，特别是适用于使用中龙芯7A桥片的龙芯平台，该平台中龙芯7A桥片自带GMAC网络控制器，通过连接GMAC网络控制器的mac和网络芯片的mac，去构建虚拟phy设备。
请参阅图1，本发明实施例中，基于龙芯平台的多网口扩展系统包括：龙芯7A桥片、集成在龙芯7A桥片上的GMAC网络控制器和连接到龙芯7A桥片的SWITCH网络芯片，龙芯7A桥片和SWITCH网络芯片通过I2C总线连接和通讯，龙芯7A桥片和SWITCH网络芯片集成在龙芯主板上，SWITCH网络芯片具有若干个RJ-45接口。
具体的， GMAC网络控制器的mac和SWITCH网络芯片的mac连接。
本发明实施例中，基于龙芯平台的多网口扩展方法是:
S1、初始化龙芯7A桥片的I2C控制器；
S2、将SWITCH网络芯片注册为I2C控制器的从设备；
S3、通过I2C总线对SWITCH网络芯片进行配置；
S4、内核GMAC网卡驱动新建虚拟phy设备；
S5、将虚拟phy设备注册到内核GMAC网卡驱动。
具体的，龙芯7A桥片通过I2C控制器与SWITCH网络芯片通讯，步骤S3中的配置指对SWITCH网络芯片的工作模式和mac进行配置，对龙芯7A桥片的GMAC网络控制器和SWITCH网络芯片的mac之间的通讯延迟进行配置。
龙芯7A桥片上集成有GMAC网络控制器，GMAC网络控制器具有RGMII通讯接口，步骤S3还包括对RGMII通讯接口的port端口进行配置，实现对port端口的管控。
具体的，配置包括根据GMAC网络控制器的特性设置TX和RX的延时和状态指示灯。
步骤S4中新建虚拟phy设备的具体步骤为：
S1、设置GMAC网络控制器的Link状态为连接状态；
S2、设置GMAC网络控制器的通讯速率为千兆速率；
S3、设置GMAC网络控制器通过RGMII通讯接口和SWITCH网络芯片通讯，设置GMAC网络控制器的通讯模式为全双工。
步骤S5中将虚拟phy设备注册到网卡驱动的具体步骤是：
S1、当RGMII通讯接口扫描网络phy的时候，将虚拟phy设备注册到内核GMAC网卡驱动；
S2、在网络phy初始化的过程中，找到注册的虚拟phy设备，并将虚拟phy设备绑定到GMAC网络控制器上。
具体的，内核GMAC网卡驱动进行初始化到一定阶段时，会通过RGMII通讯接口扫描网络phy，若未新建虚拟phy设备则初始化失败，若已新建虚拟phy设备则进行注册。
具体的，扩展的网口数量由SWITCH网络芯片的网口数量决定，能够在不同的应用场景满足多网口的功能。
本发明的有益效果是：
1、用虚拟phy设备替代实际的phy设备进行网口的扩展，并将桥片和网络芯片集成在主板上，既节约了成本又节约了主板空间；
2、通过桥片对网络芯片进行初始化和控制，也更加方便进行网络端口流量控制、网络端口管理和网口状态监控。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.基于龙芯平台的多网口扩展方法，其特征在于，包括：
S1、初始化桥片的I2C控制器；
S2、将SWITCH网络芯片注册为所述I2C控制器的从设备；
S3、通过I2C总线对所述SWITCH网络芯片的工作模式和mac进行配置并对网络控制器和SWITCH网络芯片的mac之间的通讯延迟进行配置；
S4、网卡驱动新建虚拟phy设备；
S5、当所述网络控制器的RGMII通讯接口扫描网络phy的时候，将所述虚拟phy设备注册到网卡驱动；
S6、在所述网络phy初始化的过程中，找到注册的所述虚拟phy设备，并将所述虚拟phy设备绑定到网络控制器上。
2.根据权利要求1所述的基于龙芯平台的多网口扩展方法，其特征在于，步骤S3还包括对所述RGMII通讯接口的port端口进行配置，所述配置包括根据网络控制器的特性设置TX和RX的延时和状态指示灯。
3.根据权利要求1所述的基于龙芯平台的多网口扩展方法，其特征在于，步骤S4所述新建虚拟phy设备的具体步骤是：
S1、设置所述网络控制器的Link状态为连接状态；
S2、设置所述网络控制器的通讯速率为千兆速率；
S3、设置所述网络控制器通过RGMII通讯接口和网络芯片通讯，设置所述网络控制器的通讯模式为全双工。
4.根据权利要求1所述的基于龙芯平台的多网口扩展方法，其特征在于，所述桥片为龙芯7A桥片，所述网络控制器为GMAC网络控制器，所述网卡驱动为内核GMAC网卡驱动。
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