關(guān)鍵詞：
ARM
Linux
Ethernet
摘要：隨著ARM處理器性能的提升以及嵌入式設(shè)備對(duì)聯(lián)網(wǎng)的需求越來越多，目前主流ARM處理器以及板卡主要原生提供一個(gè)百兆或者千兆網(wǎng)絡(luò)接口在一些應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)不能滿足需求，因此本文就著重介紹在嵌入式Linux下對(duì)ARM平臺(tái)警醒網(wǎng)口擴(kuò)展方案。
1). 簡(jiǎn)介
隨著ARM處理器性能的提升以及嵌入式設(shè)備對(duì)聯(lián)網(wǎng)的需求越來越多，目前主流ARM處理器以及板卡主要原生提供一個(gè)百兆或者千兆網(wǎng)絡(luò)接口在一些應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)不能滿足需求，因此本文就著重介紹在嵌入式Linux下對(duì)ARM平臺(tái)警醒網(wǎng)口擴(kuò)展方案。
對(duì)于ARM平臺(tái)，如果有提供PCIE接口，則是擴(kuò)展網(wǎng)口尤其是千兆網(wǎng)口的最佳選擇；而對(duì)于有些平臺(tái)沒有提供PCIE或者已經(jīng)被其他設(shè)備占用，則可以考慮使用USB擴(kuò)展，需要注意的是如果擴(kuò)展百兆接口則USB2.0接口帶寬可以滿足需求，而如需擴(kuò)展千兆網(wǎng)口，則最好使用USB3.0，否則有可能在USB總線處造成網(wǎng)絡(luò)帶寬的瓶頸。
本文就以Toradex Apalis iMX6 ARM計(jì)算機(jī)模塊平臺(tái)來展示網(wǎng)口擴(kuò)展，由于其提供了USB2.0和PCIE x1接口，我們會(huì)對(duì)上述兩種方式都進(jìn)行測(cè)試。
2). 準(zhǔn)備
a). Toradex Apalis iMX6D 512M 計(jì)算機(jī)模塊搭配Apalisevaluation Board載板
b). USB網(wǎng)卡
./ AX8872B USB2.0 轉(zhuǎn)百兆網(wǎng)口
./ AX88179 USB3.0 轉(zhuǎn)千兆網(wǎng)口
c). PCIE網(wǎng)卡
./ Intel 82580 PCIE x1 轉(zhuǎn)雙千兆網(wǎng)口
./ ![]()
Realtek RTL8168 PCIE x1 轉(zhuǎn)千兆網(wǎng)口
d). 嵌入式Linux
./ Toradex 最新Linux發(fā)布版本V2.6.1beta1
e). 帶寬測(cè)試
./ Apalis iMX6 擴(kuò)展網(wǎng)口連接局域網(wǎng)千兆交換機(jī)，通過DHCP獲取IP地址，并和同一局域網(wǎng)內(nèi)的Windows PC進(jìn)行iperf帶寬傳輸測(cè)試。
./ Apalis iMX6 網(wǎng)口IP等配置有多種方式可以使用，詳細(xì)請(qǐng)見這里，本文使用配置”/etc/systemd/network/wired.network”文件方式。
3). 具體測(cè)試
a).AX8872B USB2.0 轉(zhuǎn)百兆網(wǎng)口
驅(qū)動(dòng)Linux image 原生支持，即插即用。
Iperf測(cè)試帶寬數(shù)據(jù)如下，接近百兆線速。
b). AX88179USB3.0 轉(zhuǎn)千兆網(wǎng)口
./ 驅(qū)動(dòng)同樣Linux image 原生支持，即插即用。
./ Iperf測(cè)試帶寬數(shù)據(jù)如下，可以看到帶寬相比百兆網(wǎng)口還是明顯上升，不過由于USB 2.0接口的瓶頸，在真正USB3.0接口下應(yīng)還有一定提升。
另外，對(duì)于USB網(wǎng)卡，如果遇到image沒有自帶驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，可以進(jìn)入下載內(nèi)核源碼進(jìn)入內(nèi)核config看是否有現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)可以選擇，如筆者手里還有一個(gè)RTL8153 USB3.0 轉(zhuǎn)千兆網(wǎng)口網(wǎng)卡，則在內(nèi)核中有現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)，位置在![]()
![]()
[Device Drivers -> Network device support -> USB NetworkAdapters]。
c). Intel82580 PCIE x1 轉(zhuǎn)雙千兆網(wǎng)口
./ 驅(qū)動(dòng)image中沒有原生支持，需要按照這里的說明下載內(nèi)核源碼，在內(nèi)核config中有提供現(xiàn)成的源碼，位于[Device Drivers -> Network device support -> Ethernet driversupport -> Intel (R) 82575/82576 PCI-Express Gigabit Ethernet support]選中即可，然后繼續(xù)按照上面說明文檔重新編譯內(nèi)核并更新呢部署到iMX6模塊上面。
./ 單網(wǎng)口Iperf測(cè)試帶寬數(shù)據(jù)如下，可以看到?jīng)]有了USB2.0的限制，傳輸帶寬明顯提高。
d). RealtekRTL8168 PCIE x1 轉(zhuǎn)千兆網(wǎng)口
./ 驅(qū)動(dòng)image中沒有原生支持，Linux內(nèi)核中也沒有提供驅(qū)動(dòng)，因此需要手動(dòng)編譯，流程如下：
-從Realtek官網(wǎng)這里下載RTL8168最新Linux驅(qū)動(dòng)源碼（支持3.x內(nèi)核版本），需和之前下載Linux內(nèi)核為同一Linux主機(jī)，因需要內(nèi)核文件做交叉編譯。
-解壓源碼包，如下修改源碼包中src/Makefile
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……
baseDIR := /…/linux-toradex (Linux 內(nèi)核源碼linux-toradex目錄路徑)
KERNELDIR ?= $(baseDIR)
……
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-退出src目錄，在源碼包根目錄執(zhí)行”make”命令進(jìn)行編譯，編譯ko文件可以成功，install由于沒有正確安裝路徑?jīng)]有成功，不過沒有關(guān)系，我們只需要ko文件即可。
-編譯后進(jìn)入src目錄，找到”r8168.ko”驅(qū)動(dòng)文件，可以使用file命令查看下是否交叉編譯成功，是針對(duì)ARM的驅(qū)動(dòng)。
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file r8168.ko
r8168.ko: ELF 32-bit LSB relocatable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV),BuildID[sha1]=334c9e891b90767efd17727b3b93d23b0fb90ec7, not stripped
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-將”r8168.ko”驅(qū)動(dòng)復(fù)制到iMX6核心板上面，使用”insmod”命令進(jìn)行加載，在本文網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，筆者運(yùn)行” udhcpc -i enp1s0”來獲取IP。
./ Iperf測(cè)試帶寬數(shù)據(jù)如下，和Intel PCIE網(wǎng)卡基本一致。
