0 引言

       RTL8139是台湾Realtek半导体公司生产的一种快速以太网控制器，提供符合PCI2.2标准的接口，兼容 IEEE802.3u 100BASE－T规范，支持IEEE－802.3x全双工流量控制，支持10Mbit.s－1/100Mbit.s－1全双工、半双工自适应，价格便宜，性能稳定，是PC机、电信终端产品中应用最多的以太网控制器之一。RTL8139在各种操作系统下的驱动都能从Realtek公司网页下载，其中包括 VxWorks系统下的驱动，而且提供C源代码。但是在嵌入式系统下，针对不同的硬件平台，往往需要修改该驱动程序以提高其稳定性和效率。基于 MPC8241 CPU的硬件平台，本文提出RTL8139在VxWorks系统下驱动程序的改进措施。

       1 硬件平台简介

       CPU采用Motorola公司的PowerPC系列处理器之一的MPC8241，该芯片除嵌入32位PowerPC处理器内核外，还集成了 MPC107桥，提供PCI接口与RTL8139连接，桥上有内存控制器，挂16MB SDRAM和4 MBFlash。CPU时钟是166MHz控制工程网版权所有，SDRAM时钟是66MHz，PCI时钟是33MHz，RTL8139工作在10Mbit/s，半双工方式，通过集线器（HUB）连入Internet，其作用是转发由话音信号打成的数据包，要求1200pps（每秒数据包），且CPU占用率不高于50％。

       VxWorks 支持END（增加型网络驱动）格式的以太网控制器驱动，提供MUX层作为网络协议和以太网控制器驱动间的接口，MUX规定了驱动的接口函数， RTL8139驱动程序Rtl8139End.c是完全按照END格式编写的代码控制工程网版权所有，提供了所有MUX层规定的接口函数，只要写好RTL8139 PCI配制空间寄存器，在sysRtl8139End.c中传入PCI空间首地址、中断向量号和中断优先级参数，按照END格式驱动装载程序，装载成功后 RTL8139就能顺利运行。

       2 驱动程序中需要解决的问题

       如果数据包的收发速率是均匀的，RTL8139完全可以达到前文提出的要求，但是Internet上经常有突发的数据包www.cechina.cn，而RTL8139的接收 FIFO和发送FIFO都只有2Kb，加之RTL8139对收发数据包采取完全拷贝方式，在数据包突发期间，CPU占用率过高，来不及处理过多的数据包，从而造成丢包。在Rtl8139End.c中，驱动的数据包缓冲和协议栈的内存池是完全分开的，数据包接收和发送都有1次拷贝过程，而高性能以太网控制器一般只在发送时需要拷贝1次，这样每收发一个包，CPU需要多拷贝1次，这是导致RTL8139性能不高的重要原因，但这种包处理方式是由硬件决定的，驱动程序不能改变。事实上，在突发包很多的情况下，以太网控制器丢包是允许的，但突发时间过后，应恢复正常的收发包流程。但在前文介绍的硬件平台上运行 Rtl8139End.c，在PC机上用Sniffer以连续方式给RTL8139发数据包，测试时间为数十秒，停止发包后，在PC机上用ping命令测试RTL8139能否正常回包，结果不能ping通，表明RTL8139的收发包流程因突发包太多而中断，且不能恢复。

       分析Rtl8139End.c程序控制工程网版权所有，其发送数据包流程如图2所示。

       RTL8139有4个发送描述符CONTROL ENGINEERING China版权所有，有各自的发送状态寄存器TSD0～TSD3和发送起始地址寄存器TSAD0～TSAD3，每个发送描述符可发送1 个数据包。在函数Rtl8139Send()中申请1个发送数据包缓冲区，将协议栈传下来的数据包拷贝进该缓冲区，然后将该缓冲区的首地址写入发送起始地址寄存器，最后填写发送状态寄存器，并将其OWN位置0，表示将该缓冲区交给RTL8139的发送