怎么从bios设置网卡（网卡最佳配置方法）

为什么要在自制操作系统上写网卡驱动？请看这里：

如何在自制操作系统写网卡驱动程序(1)

配置信息

参考：https://blog.csdn.net/qq_31799983/article/details/106976145?spm=1001.2101.3001.6650.8&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7Edefault-8-106976145-blog-80163665.pc_relevant_default&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7Edefault-8-106976145-blog-80163665.pc_relevant_default&utm_relevant_index=11

通过读这个配置信息的class_code字段，我们就知道PCI连接的设备是网卡？还是显卡？还是硬盘？还是声卡？

这个配置信息的Device ID，Vendor ID,表明PCI连接的设备的型号和制造厂商.

这个配置信息的Base Address 0 里存储了PCI连接的设备的地址映射内存中的地址。

总之，只要读到这个配置信息，我们就可以找到网卡，找到网卡，才能控制网卡向外发送信息，接收信息等。

那么具体如何读取这个配置信息呢？通过I/O口0xCF8和0xCFC,通过这两个端口，就可以读取到配置信息了。如下两行代码：

io_out32(0xCF8, addr);// 把配置信息的地址addr输出到I/O端口0xCF8
indata = io_in32(0xCFC); //从I/O端口0xCFC获取到配置信息。

这里面的addr是什么？是配置信息所在的地址，可以这样生成：

unsigned int bus_max=0xff;
  unsigned int dev_max=0x1f;
  unsigned int func_max=0x07;
  // 遍历配置信息
	for(bus=0;bus<=bus_max;++bus)
	{
		for(dev=0;dev<=dev_max;++dev)
		{
			for(func=0;func<=func_max;++func)
			{
          // 生成配置信息的地址
 				  unsigned int addr = 0x80000000L | (bus<<16) | (dev<<11) | (func<<8) | (0<<2);
    			io_out32(0xCF8, addr);
    			indata = io_in32(0xCFC);
      }
    }
  }

这里生成配置信息的地址：0x80000000 | (bus<16) | (dev<<11) | (func<<8) | (0<<2);

这是什么意思呢？

首先这是一个8*4=32bits的数，4个bytes,这4个bytes的意义：

最高位31位要设置成1，才能表示对PCI的配置信息操作。如果此位为0，表示要PCI所连接的设备的操作。

30--24是保留位，我们可以写入我们特定信息。

23--16位是总线号，15--11位是设备号，10--8位是功能号，7--2位是配置信息中某条信息的偏移地址。

所以，

0x80000000 | (bus<16) | (dev<<11) | (func<<8) | (offset<<2);

的意思是对配置信息中的总线号为bus,设备号为dev,功能号为func所指定的配置信息中的第offset个4字节的信息进行操作。

第0个4字节的信息，其实就是配置信息的第一行，Device ID 和Vendor ID.

那么第三行就是class code,第4行就是header type 了。

所以，我们要访问所有的配置信息，只用改变offset的值，使其为分别为0--15，就可以分别读取到所有的配置信息了。

那么地址中的bus,dev,func是什么意思呢？

跟CPU连接的PCI有很多，用bus, dev,func就把不同的PCI区分开了。那么与当前CPU连接的PCI的bus, dev,func分别是多少呢？

也就是说，bus, dev,func到底填多少合适？到底网卡连接的pci对应的bus,dev,func应该是多少呢？

可以写for循环去搜索，当bus,dev,func取到合适的值时，我们读取到的配置信息的class_code应该是02。

因为class_code是02时，表示PCI连接的设备是网卡。

所以，我们在以上代码中写了for循环，去遍历所有的bus,dev,func的值，看看哪些位置有pci,并且这个pci连接的是网卡。

那么如何知道哪些bus,dev,func的值对应的有pci? 只用看其对应的配置信息的第1行，如果第1行的DeviceID 和 Vendor ID不是0xFFFF,就说明有配置信息。

有配置信息，说明PCI连接的有设备，但不一定是网卡，还可能是显卡，硬盘等。

所以，我们还要进一步看其class_code的值，如果是02,就表示是网卡。

另外，遍历总线号bus时，由于bus的数字是存储于adder的23--16位的，一共8个bit位，所以，其取值范围为0--255，

遍历设备号dev时，由于其存储于addr的15--11位，共5位，所以，其取值范围为0--31.

遍历功能号func时，由于其存储于addr的10-8位，共3位，所以，其取值范围为0-7.

那么最终，我们的代码为：

void check_pci(unsigned char *buf_back,struct BOOTINFO *binfo)
{

    char s[200];
    unsigned int indata;
	  int bus,dev,func;
    unsigned int bus_max=0xff;
    unsigned int dev_max=0x1f;
    unsigned int func_max=0x07;
    // 设置打印信息的显示位置
    int start_row=250;
    int start_col=50;
    int row_inc=0;
    int i;
    sprintf(s, "buf        ,dev        ,func       ,vender_id  ,device_id  ,header_type,class_code ");
	  putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, start_col, start_row-1*16, COL8_FFFFFF, s);			
	for(bus=0;bus<=bus_max;++bus)
	{
		for(dev=0;dev<=dev_max;++dev)
		{
			for(func=0;func<=func_max;++func)
			{
	
 				  unsigned int addr = 0x80000000L | (bus<<16) | (dev<<11) | (func<<8) | (0<<2);
    			io_out32(0xCF8, addr);
    			indata = io_in32(0xCFC);
        // 查看当前bus,dev,func处有无pci
				if( ((indata & 0xffff) != 0xffff)  && (indata !=0))
				{
          
					//如果有，获取当前pci的第4行的header type 
					unsigned int addr1 = addr | (3<<2);
					io_out32(0xCF8,addr1);
					unsigned int header_type = (io_in32(0xCFC)&0x00ff0000)>>16;

					//获取当前pci的第3行的class code ,这个可以看到设备是否是网卡
					unsigned int addr2 = addr | (2<<2);
					io_out32(0xCF8,addr2);
					unsigned int class_code = (io_in32(0xCFC)&0xff000000)>>24;
          // 显示pci的device id,vendor id,header type, class code 
					sprintf(s, "%02d         ,%02d         ,%02d         ,0x%04x     ,0x%04x     ,0x%02x       ,0x%02x       ",bus,dev,func,indata&0xffff,(indata&0xffff0000)>>16,header_type,class_code);
					putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, start_col, start_row+row_inc*16, COL8_FFFFFF, s);
				    row_inc++;
				}
				
			}
		}

	}
	return;
}

把函数check_pci添加到bootpack.c的for循环之前：

check_pci(buf_back,binfo);//打印pci信息
    // 图层刷新
    sheet_refresh(sht_back,  0, 0, sht_back->bxsize,  sht_back->bysize);

显示效果如下

可以看到，在bus=0,dev=0,func=0时，对应的pci所连接的设备的vender_id是0x8086,表示是Inter的，device_id是1237,header_type是0，class_code是0x06,表明不是网卡，0x06具体表示什么？看下表：

表明它是桥设备。

根据这个表，咱们打印出的第3行是0x01, 表示海量存储器

根据这个表，咱们打印出的第4行是0x03, 表示网络控制器，即显卡

根据这个表，咱们打印出的第5行是0x02, 表示显示控制器，即网卡。

那么到这里，我们在bus号为0,dev号为3，func号为0的位置，找到了一张网卡。它的厂商是0x10ech,设备号是8029h

好了，到这里，今天我们通过I/O端口，读取到了网卡对应的PCI.

下一步就可以通过网卡对应的PCI来控制网卡收发信息。

附录：

在30天操作系统上写网卡驱动需要从头开始，是比较琐碎的事，为此，我搜索了一定的源码和资料。

源码就是linux系统的各版本内核的源码，它带有很多网卡的驱动。

资料就是对pci，总线，以及内存映射，网络通信协议等资料。

在后续的驱动编写中，可能要反复的来复习这些资料。

比如：http://www.lab-z.com/2pciaccess/

这里面说了两种方法访问配置信息，第一种就是通过端口的0xCF8,0xCFC；第二种是通过内存映射。

比如直接访问如下的内存区域即可得到：

我还没有试。留着以后参考中。

还有一个细节，汇编对端口的读写，要特别注意。

比如我这里一开始端口的读写程序有bug,所以读取信息一直是错误的。

最后把 端口的读写程序从

_io_out32:	; void io_out32(int port, int data);
		MOV		EDX,[ESP+4]		; port
		MOV		EAX,[ESP+8]		; data
		OUT		EDX,EAX
		RET

改为

_io_out32:	; void io_out32(int port, int data);
		MOV		DX,[ESP+4]		; port
		MOV		EAX,[ESP+8]		; data
		OUT		DX,EAX
		RET

后，就正常了，

因为端口的地址0xCF8，不需要EDX,用EDX反而不能表示端口了，就无法给实现往端口上输出信息。

关于端口读写，还有用嵌入汇编的方式，比如：http://blog.chinaunix.net/uid-186409-id-2822610.html

另外，使用端口对PCI配置信息的读取有个例子不错，可以参考：

https://cloud.tencent.com/developer/article/1199972

这里写了一个window上的代码和一个linux上的代码。

比如我用linux上的代码后，输入的结果如下：

运行的时候，需要用sudo。因为这里设计到IO读取，所以需要root权限。

另外运行这个例子的时候，我就有个疑问：问什么这个例子明明是个应用程序，不是操作系统本身的代码，它却可以访问IO端口？

一般应用程序的代码，由于GDT的定义，应该是不能操作I/O端口的。

后来的代码里发现了

if ( iopl(3) < 0 )
    {
        printf("iopl set error\n");
        return -1;
    }

iopl函数用于获取io端口的访问权限，如果这个函数获取返回值大于0，就可以通过操作系统所提供的中断函数来对io端口进行访问了。

总之：应用程序要访问操作系统所占用的哪些资源，都得通过中断函数来访问。通过中断函数，我们就可以设计权限，加以控制，保证操作系统代码本身的安全性。

以下是一些样例：

在30天操作系统的代码上，添加读pci配置的程序check_pci的过程并不顺利，一开始写到屏幕上的信息无法刷新出来，就通过鼠标移动过去，把这些信息“擦”出来。当然后来发现使用刷新函数的时候，刷新错对象向，应该刷新sht_back,就过刷新sht_win了，sht_win表示的是tast_a窗口，如下图。

第一次成功

上图中显示了很多0xffff,这是因为程序什么也没有输出，所以我们调试的时候，就把所有的信息都输出的屏幕上了；我把没有cpi时的信息显示到左边，有cpi时的信息显示到了右边。

更改刷新函数后，可以正常刷新了

用MAC上的qemu打开了30天自制的操作系统，发现多了一个设备0x100e的设备

增加打印PCI所连接设备的header type和class_code信息

在MAC上

增加打印，在mac上的qemu上运行30天操作系统代码

可以看到，这里一共6个设备，比在windows上的qemu多了一个设备，多了一些PCI桥设备。网卡的型号变成100e了。

既然找到网卡了，下一步就是启动网卡，读取网卡的mac地址，命令网卡发送数据等了。

具体怎么实现呢？

1比如重启网卡设备，就是给网卡的某寄存器写入命令，用I/O方法，或者内存映射的方法。具体详细信息可以查看网卡信息的datasheet。

重启网卡设备，则是通过向映射后的网卡的相应寄存器写入命令，其通过映射后的首地址及相应的寄存器偏移量找到该寄存器的位置，然后通过函数writeb()写该寄存器。有关相关寄存器对应的偏移量，一般是通过网卡的相关的datasheet获得。

2.如果要获取网卡的MAC地址，则一般通过函数readb()读取首地址开始的前六位。

后面我们就获取到网卡的MAC地址，然后给网卡的寄存器里写值，来命令网卡收发信息。或者把网卡动作与操作系统的中断绑定起来。