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mdio mdio eth0 1 读取phy寄存器1的数值 mdio eth0 0 0x1120 将0x1120写入 phy寄存器1 eth0 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
", __func__, __LINE__);
goto lab;
}
#define help()
printf("mdio:
");
printf("read operation: mdio reg_addr
");
printf("write operation: mdio reg_addr value
");
printf("For example:
");
printf("mdio eth0 1
");
printf("mdio eth0 0 0x12
");
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
", 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
", 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 ");
}else{
printf("linkdown ");
}
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： up 0bit ： 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_read octeon_mdiobus_write ioctl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