网络是嵌入式应用的常备功能，在NIOS II中集成了UCOS II和LWIP，分析网络设备在NIOS II中的来龙去脉对学习NIOS II设备驱动程序有典型的意义。

设备的定义和系统设备联表管理。

1.         驱动程序提供的freedev_rtl8019.h中定义一个freedev_rtl8019_if结构的全局变量dev

#define FREEDEV_RTL8019_INSTANCE(name, dev) \

freedev_rtl8019_if dev = \

{\

  {\

    ALT_LLIST_ENTRY,\

    {\

      0,\

      name##_NAME,\

      freedev_rtl8019_init, \

      freedev_rtl8019_rx,\

    },\

  },\

  name##_BASE,\

  name##_IRQ,\

  8,\

  0,\

  0\

}

结构freedev_rtl8019_if定义如下：

typedef struct

{

  alt_lwip_dev_list    lwip_dev_list;

  int                 base_addr;

  int                 irq;

  int                 bus_width;

  sys_sem_t           semaphore;

  sys_sem_t           arp_semaphore;

  alt_u8              tx_packet_no; /* Number of packet allocated for Tx */

}freedev_rtl8019_if;

相关结构定义如下：

typedef struct 

{

  alt_llist     llist;     /* for internal use */

  alt_lwip_dev  dev;

}alt_lwip_dev_list;

struct alt_lwip_dev

{

  /* The netif pointer MUST be the first element in the structure */

  struct netif       `       *netif; 

  const char*       name;

  err_t (*init_routine)(struct netif*);

  void (*rx_routine)();

};

struct netif {

  /** pointer to next in linked list */

  struct netif *next;

  /** IP address configuration in network byte order */

  struct ip_addr ip_addr;

  struct ip_addr netmask;

  struct ip_addr gw;

  /** This function is called by the network device driver

   *  to pass a packet up the TCP/IP stack. */

  err_t (* input)(struct pbuf *p, struct netif *inp);

  /** This function is called by the IP module when it wants

   *  to send a packet on the interface. This function typically

   *  first resolves the hardware address, then sends the packet. */

  err_t (* output)(struct netif *netif, struct pbuf *p,

struct ip_addr *ipaddr);

  /** This function is called by the ARP module when it wants

   *  to send a packet on the interface. This function outputs

   *  the pbuf as-is on the link medium. */

  err_t (* linkoutput)(struct netif *netif, struct pbuf *p);

  /** This field can be set by the device driver and could point

   *  to state information for the device. */

  void *state;

#if LWIP_DHCP

  /** the DHCP client state information for this netif */

  struct dhcp *dhcp;

#endif

  /** number of bytes used in hwaddr */

  unsigned char hwaddr_len;

  /** link level hardware address of this interface */

  unsigned char hwaddr[NETIF_MAX_HWADDR_LEN];

  /** maximum transfer unit (in bytes) */

  u16_t mtu;

  /** flags (see NETIF_FLAG_ above) */

  u8_t flags;

  /** link type */

  u8_t link_type;

  /** descriptive abbreviation */

  char name[2];

  /** number of this interface */

  u8_t num;

};

由以上的结构可以分析得出：全局变量dev中包含了网络通讯的所有要素。

2.         驱动程序中freedev_rtl8019.h中还定义了FREEDEV_RTL8019_INIT(name, dev)

该宏定义最终调用alt_lwip_dev_reg(dev); 将设备全局变量注册到系统网络设备联表中。

#define alt_lwip_dev_reg(dev)              \

alt_llist_insert(&alt_lwip_device_list, &dev.lwip_dev_list.llist)

alt_lwip_device_list是一个在alt_lwip_dev.c中定义的全局变量。第二个参数是alt_llist指针。alt_llist_insert完成双向联表插入操作。

以上两个步骤在系统生成时从驱动程序.h文件中生成到alt_sys_init.c中。在系统运行时FREEDEV_RTL8019_INIT将被运行。

设备初始化

   在应用程序的函数main中首先调用lwip_stack_init。函数中提供了回调函数init_done_func初始化底层网络设备。

lwip_stack_init(LWIP_TCPIP_TASK_PRIORITY, init_done_func, 0);

lwip_stack_init初始化协议栈，在TCP线程工作前调用init_done_func函数。

Init_done_func函数中对设备初始化的调用由以下函数完成，

lwip_devices_init(LWIP_RX_ETHER_TASK_PRIORITY)

在lwip_devices_init函数中调用netif_add增加网络NIC。

调用应用程序函数get_ip_addr获取IP地址。

调用netif_set_addr设置IP地址。

注意：网络设备驱动程序的初始化在netif_add函数中被调用。