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\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: 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

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