ethtool 支持 dump 网卡的寄存器

最新版 ethtool 支持如下网卡的 dump：

static const struct {
    const char *name;
    int (*func)(struct ethtool_drvinfo *info, struct ethtool_regs *regs);

} driver_list[] = {
#ifdef ETHTOOL_ENABLE_PRETTY_DUMP
    { "8139cp", realtek_dump_regs },
    { "8139too", realtek_dump_regs },
    { "r8169", realtek_dump_regs },
    { "de2104x", de2104x_dump_regs },
    { "e1000", e1000_dump_regs },
    { "e1000e", e1000_dump_regs },
    { "igb", igb_dump_regs },
    { "ixgb", ixgb_dump_regs },
    { "ixgbe", ixgbe_dump_regs },
    { "ixgbevf", ixgbevf_dump_regs },
    { "natsemi", natsemi_dump_regs },
    { "e100", e100_dump_regs },
    { "amd8111e", amd8111e_dump_regs },
    { "pcnet32", pcnet32_dump_regs },
    { "fec_8xx", fec_8xx_dump_regs },
    { "ibm_emac", ibm_emac_dump_regs },
    { "tg3", tg3_dump_regs },
    { "skge", skge_dump_regs },
    { "sky2", sky2_dump_regs },
    { "vioc", vioc_dump_regs },
    { "smsc911x", smsc911x_dump_regs },
    { "at76c50x-usb", at76c50x_usb_dump_regs },
    { "sfc", sfc_dump_regs },
    { "st_mac100", st_mac100_dump_regs },
    { "st_gmac", st_gmac_dump_regs },
    { "et131x", et131x_dump_regs },
    { "altera_tse", altera_tse_dump_regs },
    { "vmxnet3", vmxnet3_dump_regs },
    { "fjes", fjes_dump_regs },
    { "lan78xx", lan78xx_dump_regs },
    { "dsa", dsa_dump_regs },
    { "fec", fec_dump_regs },
#endif
};

ethtool dump 网卡寄存器的主要工作原理

1. ethtool 中首先通过 ioctl 调用底层驱动实现的 get_regs_len 函数，获取到 dump 寄存器的大小
2. ethtool 使用获取到的寄存器空间大小申请内存空间
3. 调用驱动中实现的 get_regs 函数来读取寄存器信息，并填充到之前申请的内存空间中
4. 最后 在ethtool 中调用适配的不同网卡驱动的 dump_regs 函数来解析并打印读取到的寄存器值

ethtool.c 中解析获取到的寄存器值的函数

ethtool.c 中的 dump_regs 函数完成解析 dump 出来的寄存器信息的功能。

对于 gregs_dump_hex 为 0 的情况，它会遍历 driver_list 列表，这就是上面我列出来的那个很长的表喽，它会用 info->driver 中的驱动名称****匹配 driver_list，匹配到了一个则调用相应的 func 函数来完成寄存器解析工作，因为可能存在嵌套的 regs 结构体内容，这个过程会不断的递归执行。

对于这种没有单独的解析函数的网卡，ethtool 中将会调用 dump_hex 以十六进制格式进行输出。

dump_regs 函数源码如下：

static int dump_regs(int gregs_dump_raw, int gregs_dump_hex,
             struct ethtool_drvinfo *info, struct ethtool_regs *regs)
{
    int i;

    if (gregs_dump_raw) {
        fwrite(regs->data, regs->len, 1, stdout);
        goto nested;
    }

    if (!gregs_dump_hex)
        for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(driver_list); i++)
            if (!strncmp(driver_list[i].name, info->driver,
                     ETHTOOL_BUSINFO_LEN)) {
                if (driver_list[i].func(info, regs) == 0)
                    goto nested;
                /* This version (or some other
                 * variation in the dump format) is
                 * not handled; fall back to hex
                 */
                break;
            }

    dump_hex(stdout, regs->data, regs->len, 0);

nested:
    /* Recurse dump if some drvinfo and regs structures are nested */
    if (info->regdump_len > regs->len + sizeof(*info) + sizeof(*regs)) {
        info = (struct ethtool_drvinfo *)(&regs->data[0] + regs->len);
        regs = (struct ethtool_regs *)(&regs->data[0] + regs->len + sizeof(*info));

        return dump_regs(gregs_dump_raw, gregs_dump_hex, info, regs);
    }

    return 0;
}

ixgbe 内核态驱动中 dump 寄存器的实现参考

ixgbe 内核态驱动中 ixgbe_get_regs 函数的部分实现如下：

static void ixgbe_get_regs(struct net_device *netdev, struct ethtool_regs *regs,
               void *p)
{
    struct ixgbe_adapter *adapter = netdev_priv(netdev);
    struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
    u32 *regs_buff = p;
    u8 i;

    memset(p, 0, IXGBE_REGS_LEN * sizeof(u32));

    regs->version = (1 << 24) | hw->revision_id << 16 | hw->device_id;

    /* General Registers */
    regs_buff[0] = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_CTRL);
    //printk(KERN_DEBUG "ixgbe_get_regs_3\n");
    regs_buff[1] = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_STATUS);
    regs_buff[2] = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_CTRL_EXT);
    regs_buff[3] = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_ESDP);
    regs_buff[4] = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_EODSDP);
    regs_buff[5] = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_LEDCTL);
    regs_buff[6] = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_FRTIMER);