错新网讯 迄今为止，关于网络接口和常见的T C P / I P问题，我们已谈了不少，但尚未真正接触到内核中的“联网程序”访问硬件时所发生的事。鉴于此，还必须为大家讲讲接口和驱动程序这两个概念。
首当其冲的是硬件本身。比如以太网卡：它是一片环氧基树脂卡，上面布满了微晶片，这些微晶片上还有些编号，这块卡插在计算机内的一个插槽内。我们通常称之为设备（d e v i c e）。
如果希望能够使用以太网卡，你必须在自己的内核中准备一些特殊的功能，使之能识别这种设备特有的访问方式。这就是所谓的设备驱动程序。例如， L i n u x中就有几个以太网卡驱动程序，这几个程序的功能都差不多。其中，最有名的是B e c k e r串行驱动程序（得名于其作者Donald Becker）。另一个是D - L i n k驱动程序，该程序对附着在一个并行端口上的D - L i n k封装
适配器进行控制。在提到驱动程序“控制”设备时，其含义究竟是什么？首先回头看看上面提到的以太网卡。驱动程序必须能够与卡上的外设进行通信：它必须向卡发送命令和数据，而卡也应该将驱动程序发来的所有数据统统投递出去。P C中，这种通信常常发生在一个I / O内存区内，该内存区对应板载寄存器。内核发送给卡的所有命令和数据都必须通过这些寄存器。I / O内存区一般被描述为起点或基础地址。以太网卡的典型基础地址是0 x 3 0 0或0 x 3 6 0。
通常情况下，不要去在意基础地址之类的硬件问题，因为内核会在启动时，对设备位置进行侦测。这就是所谓的“ a u t o p r o b i n g”（自动侦测），意思是如果已安装特定的以太网卡，内核就会对若干个内存位置进行读取，并把它所读取的数据和它看到的数据进行比较。但是，也有内核不能自动侦测的以太网卡；比如，一些便宜仿造标准网卡的以太网卡。另外，内核在启动时，只能试着侦测一个以太网设备的位置。如果你使用的以太网卡不止一个，就必须清楚地将这些网卡的情况告诉内核。
另一个必须告诉内核的参数是中断请求通道( interrupt request channel)。有的硬件组件在特别需要重视时，通常可能中断内核。比如，数据抵达或出现特殊的情况。在P C中，1 5个中断通道（编号0、1、3一直到1 5）中，其中之一可能会发生中断。分配给硬件组件的中断编号叫作“中断请求编号”或I R Q（I R Q 2和9是一样的，因为P C有两个层叠式中断处理器，每个处理器都有8个I R Q；辅助处理器连接的是主处理器的IRQ 2 ）。内核通过一个所谓的接口访问设备。接口提供了适用于所有硬件的一个抽象功能集，比如收发数据报。
接口的识别是通过接口名进行的。接口名是在内核内部定义的，而不是/ d e v目录下的设备文件。常见的接口名用于以太网接口的e t h 0、e t h 1等等。为设备分配接口常常和设备的配置顺序有关；比如，第一块以太网卡是e t h 0，下一个将是e t h 1，以此类推。唯一例外的是S L I P接口，在启动时，显示它所侦测的设备和它所安装的接口。
3.1 内核配置
在运行一个系统时，应该对内核的构建非常熟练。这方面的基础知识可参见马特·维尔希所著的《安装和入门指南》（这本指南也包括在Coriolis Group的《L i n u x系统编程白皮书》内）。本小节，我们只为大家讨论一些连网所涉及的配置选项。在运行make config时，首先会要求你回答几个常见的配置问题，比如，是否希望内核数学模拟等等。其中之一是问你是否需要T C P / I P支持。必须回答“ Y”（是），才能获得内核连网能力。
3.1.1 内核选项1.0及以上版本
结束常见配置询问之后，配置会继续问一些不同特性方面的问题，比如S C S I驱动程序等。接下来的问题仍然和连网支持有关。由于L i n u x的开放性，要想完整地罗列出所有的配置选项几乎是不可能的。不过， 1 . 0到1 . 1之间的大多数内核选项版本都提供了一份常见选项清单（加引号部分是批注）：
如果你想使用“任何”类型的连网设备（不管它是以太网，是S L I P还是P P P）时，不管扩弧内显示什么样的宏名，都必须回答“ Y”（是）。如果回答“Y”（是），就可以自动启用对以太网设备的支持。对其他类型网络驱动程序的支持则必须单独启用。
这些问题和L i n u x支持的不同链路层协议有关。S L I P允许你通过串行线路传输I P数据报。压缩报头（ compressed header）选项提供了对C S L I P的支持，这种压缩技术将T C P / I P报头压缩为三个字节。注意，这个内核选项没有自动打开C S L I P；它只是为C S L I P提供了必要的内核功能。
P P P是通过串行线路发送网络通信的另一种协议。它比S L I P更为灵活，对I P也没有什么限制，同时还支持I P X。P L I P为通过并行连接发送I P数据报提供了一种解决办法。主要用于与运行D O S的计算机进行通信。
接下来的问题则和不同厂家的以太网卡有关。由于新的驱动程序层出不穷，这方面的问题肯定也是有增无减。如果想建立一个适用于不同类型机器的内核，可以采用多个驱动程序。
最后，是文件系统，配置脚本将问你是否想用N F S（连网文件系统）。N F S会令你将文件系统导向若干台主机，使其类似于附在主机上的普通硬盘文件。
3.1.2 内核选项1.1.14及以上版本
从1 . 1 . 1 4开始，由于增加了对I P X的A l p h a支持（处于测试阶段），配置过程有了少许变化。常见选项这部分将问你是否需要常规连网支持。随后，是涉及到各种连网选项的两个问题。要想采用T C P / I P连网，必须回答“Y”（是）。但回答“N”（否）的话，也能编译具有I P X支持的内核。
如果你的系统是两个以太网或一个以太网和一个S L I P之间的网关，就必须启用这个选项。它是动态分配的；也就是说，只要一建立S L I P链接，就会为串行端口分配一个接口。内核将尽管通过默认设置启用它没什么坏处，但你肯定想取消这一选项，把一台主机配置为一个所谓的防火墙。防火墙即是连接两个或两个以上网络，但不会在这些网络间路由通信的主机。它们常用于对来自公司网络的用户提供因特网访问，保护公司内部网络不受来自因特网的攻击和破坏。用户将得到许可登录到防火墙，使用因特网服务，但公司的机器不会因此而受到外界的攻击和破坏。因为任何接入的连接是不能通过防火墙的。这个选项和P C / T C P的某些版本不兼容，后者是针对基于D O S的计算机的一种商业T C P / I P实施方案。如果启用了这个选项，虽然仍然可以和普通计算机进行通信，但性能肯定会大受影响。
这个选项的作用是启用了R A R P（逆向地址解析）。无盘客户机和X终端在启动时，利用R A R P来查询自己的I P地址。只有计划充当这类客户机时，才有启用R A R P的必要。网络公用程序的最新封装（ n e t - 0 . 3 2 d）中，包含了一个小型的公用程序，其名为r a r p，它允许在R A R P缓存内增添系统。
在通过T C P链路发送数据时，内核必须在把数据交给I P协议之前，将它分为若干个包。对通过本地网络（比如以太网）就能抵达的主机来说，可采用较大的数据包（相对于必须通过长距离链路才能抵达的主机而言）。这样可避免小型数据包通过链路之后产生的碎片。如果不启用S N A R L，内核将事实上只有一个接口的网络假定为本地网络。看看Groucho Marx大学的网络B，整个网络都是本地的，但多数主机只连接了一个或两个子网。如果启用S N A R L，内核就会假定“所有”的子网都是本地的，在与校园内的其他所有主机通信时，都会发送大型数据包。
如果想对发往某些特殊主机（比如这种情况：数据将通过S L I P链路）的数据采用小型数据包的格式，利用路由的m t u选项即可。对避免发送特别小的I P包（也称作t i n y g r a m s）来说， N e g l e算法是颇有启发性的。t i n y g r a m s（微型豆）通常由一些交互性的联网工具创建，这些工具只传输一个单独的键击，比如t e l n e t和r s h。在诸如S L I P之类的低带宽链路上，微型豆特别浪费带宽。某些情况下，N e g l e算法通过简单限制T C P数据传输的方式，试着避开这些微型豆。如果你碰上包丢失这一严重问题时，取消这一算法即可。从1 . 1 . 1 6版本的内核开始， L i n u x对另一种驱动程序类型提供了支持，它就是伪驱动程序（dummy driver）。下面的问题将在设备驱动程序部分的开始处出现。伪驱动程序的作用不大，但对单机或S L I P主机来说，它的用处就多了。它基本上是一个经过改头换面的回送接口（ l o o p b a c k）。出现这类接口的原因之一是在采用S L I P，但没有以太网的主机时，人们希望有一个接口能一直保存自己的I P地址。
3.2 网络设备指南
内核针对不同类型的配置提供了大量的硬件设备驱动程序。本小节将简要介绍一些常见的驱动程序，以及用于这些驱动程序的接口名。
L i n u x中，有许多标准接口名（见下文）。大多数驱动程序支持的接口不止一个，所以这种情况下，就应该采用接口编号，比如e t h 0、e t h 1等等。
■ lo 本地回送接口。和两个网络应用程序一起，供测试之用。它的运行类似于一个封闭式回路，任何写入这个接口的数据报都将立即返回本地主机的网络层。内核中始终都有一个回送接口。
■ ethn n-th以太网接口。这是大多数以太网卡采用的一般性接口名。
■ dln 此类接口对D-Link DE-600包适配器（另一种以太网设备）进行访问。在衍生于并行端口的D E - 6 0 0中，它是比较特殊的一种。
■ sln n-th SLIP接口。S L I P接口按照分配顺序，依次和串行线路对应起来。比如说，为S L I P配置的第一条串行线路就是s l 0，第二条就是s l 1，以此类推。内核能支持的S L I P接口多达四个。
■ pppn n-th PPP接口。和S L I P接口一样，P P P接口在串行线路转换为P P P模式之后，立即就和它对应起来。其时，内核能支持的接口多达四个。
■ plipn n-th PLIP接口。P L I P在并行线路上传递I P数据报。最多能支持三个P L I P接口。这些接口是在系统启动时，由P L I P驱动程序分配的，它们和并行端口一一对应。对于将来可能增加的其他接口，比如I S D N和A X . 2 5，还可能引入其他接口名。用于I P X（N o v e l l连网协议）和AX.25 （供火腿无线电爱好者使用）的驱动程序尚处于开发阶段，但开始进入A l p h a测试阶段了。随后的几个小节中，我们将就上面提到的驱动程序展开讨论。
3.3 以太网安装
目前的网络程序对不同类型的以太网卡提供了广泛的支持。大多数驱动程序都是D o n a l dB e c k e r（b e c k e r @ c e s d i s . g s f c . n a s a . g o v）编写的，他为基于国家半导体8 3 9 0芯片的网卡编写了一系列驱动程序；即颇有名气的B e c k e r驱动程序系列。另外，还有两个产品是面向D - L i n k的，其中的D - L i n k包适配器允许通过一个并行端口，访问以太网设备。针对这一用法的驱动程序是Bjørn Ekwall （ b j O r n @ b l o x . s e）编写的。D E P C A驱动程序则是David C.Davies˘˘（d a v i e s @ w a n t o n . l k g . d e c . c o m）编写的。
3.3.1 以太网接缆
如果你是生平第一次安装以太网卡，就有必要先了解一下布线方面的知识。以太网对布线是相当挑剔的。线缆的两段必须各有一个5 0欧姆的电阻器，而且不能有任何分支（比方说，三条线缆组成一个星型连接）。如果利用一条带有T型B N C连接头的细同轴线缆，就应该把这些连接头直接拧在网卡的连接器上，而不是插入一段线缆。如果连接的是粗缆，就必须通过一个收发器（有时也称作以太网附单元）附上你的主机。可直接将收发器插入网卡上的A U I端口，但也可采用一条屏蔽双绞线。
3.3.2 已获支持的网卡
下面将为大家列举一些广为人知的、已获L i n u x支持的网卡。其完整列表在H O W TO里面，其数目大约是这里列出的三倍之多。但是，即使你在这里的列表内看到了自己使用的网卡型号，但还是建议大家查看H O W TO；H O W TO中列举的内容更为翔实、更为重要。需要注意的是，有些基于D M A的以太网卡使用的D M A通道和Adapter 1542 SCSI控制器默认状态下使用的通道一样。除非你亲自将其中之一移入另一个D M A通道，否则的话，以太网卡就会把包数据写入你的硬盘专区内。
■ 3 C o m公司的E t h e r L i n k—获得支持的有3 c 5 0 3和3 c 5 0 3 / 1 6。3 c 5 0 7和3 c 5 0 9也如此。虽然L i n u x也支持3 c 5 0 1，但其速率太慢，不建议购买。
■ N o v e l l公司的E a g l e—获得支持的有N E 1 0 0 0和N E 2 0 0 0及其大量的克隆产品。N E 1 5 0 0和N E 2 1 0 0已获得支持。
■ Western Digital/SMC—获得支持的有W D 8 0 0 3和W D 8 0 1 3（SMC Elite和SMC Elite P l u s）。另外，L i n u x还新增了对SMC Elite 16 Ultra的支持。
■ Hewlett Packard—获得支持的有HP 27252和H P J 2 7 2 4 7 B和H P J 2 4 0 5 A。另外还有D - L i n k
D E - 6 0 0包适配器D E - 1 0 0、D E - 2 0 0和D E - 2 2 0 - T。除此以外，还有一个用于D E - 6 5 0 - T（一种P C M C I A卡）的补丁工具。
■ D E C—获得支持的有DE200(32k/64k) DE2O2、D E 1 0 0和DEPCA rev E。
■ Allied Te l i e s i s—已获L i n u x支持的有AT 1 5 0 0和AT 1 7 0 0。
要在L i n u x下使用上面列举的网卡，必须采用以上产品的主要分销商提供的一个预编译内核。这些产品一般含有内置驱动程序。但是，从长远的角度来看，最好用你自己的内核，编译真正能满足自己需要的驱动程序。
3.3.3 以太网自动侦测
系统启动时，以太网程序将试着找到网卡的位置，并判断它的类型。自动侦测代码存在两大局限。其一是，不能对所有的网卡进行准备识别。这不仅表现在一些便宜的仿造品上，还表现在W D 8 0 x 3网卡上。其二是内核不能同时侦测多块网卡。因为它会假定你打算控制网卡和接口的分配问题。
如果你正在使用多块网卡，或自动侦测不能侦测你的网卡时，必须显式告诉内核该网卡的基础地址和设备名。
N e t - 3中，可通过两个不同的方案来完成上述任务。其一是改变或增加d r i v e r s / n e t / S p a c e . c文件的信息，该文件位于包含所有驱动程序信息的内核源代码内。不过，这一方案的前提是你对连网代码相当熟悉。第二种方案好的多，即在系统启动时，为内核提供驱动程序信息。如果用l i l o来启动系统，通过l i l o . c o n f内的a p p e n d（添加）选项，指定一些参数之后，便可将这些参数传给内核。要将一个以太网设备的信息通知给内核，传递下面的参数即可：
ether=irq.base addr. p a r a m 1 . p a r a m 2 . n a m e
前四个参数是数字化的，最后一个参数则是设备名。所有数字化的值都是可选的；如果都被省略或都设为零，内核就会试着通过侦测参数值的方式，找到这个值，或使用默认值。第一个参数设置的是分配给这个设备的I R Q。默认情况下，内核将试着自动侦测这个设备的I R Q通道。3 c 5 0 3驱动程序有一个非常特殊的特点，它从列出的5、9、3、4中选出一个I R Q，并把网卡配置成使用这一行参数。b a s e a d d r参数给出了网卡使用的I / O基础地址；零值表示内核将对上面列出的地址进行侦测。至于其余两个参数，不同的驱动程序采用的方式是不一样的。对共享内存的网卡来说，比如W D 8 0 X 3，它们指定了共享内存的起始点和终止点。其他网卡常用p a r a m 1来设置即将显示的调试信息级别。其值如果在1到7之间，则表示冗余级不断上升，而如果是8，就会把所有冗余都关掉； 0表示默认设置。3 c 5 0 3驱动程序利用p a r a m 2选定内部收发器（默认设置）或外部收发器（如果该值为1的话）。前者采用网卡的B N C连接器，后者采用它自己的A U I端口。
如果有两张以太网卡，可以自动侦测一张，将第二张卡的参数随l i l o一起传递出去。但是，必须保证驱动程序不会意外地先找到第二张卡，不然另一张卡根本没有注册的机会（也就是说根本不认你有两张网卡）。这是通过传递l i l o，一个保留选项来完成的，它显式告诉内核避免侦测第二张卡占用的I / O空间。
例如，要在作为e t h 1的0 x 3 0 0安装第二张以太网卡，需要向内核传递下列参数：
reserve=0x300,32 ether=0,0x300,eth1
r e s e r v e（保留）选项可保证内核在侦测某一网卡时，驱动程序不会去访问该网卡占用的I / O空间。另外，还可以用内核参数来改写e t h 0的自动侦测：
reserve=0x340,32 ether=0,0x340,eth0
要关掉自动侦测，可将b a s e a d d r参数指定为- 1：
e t h e r = 0 , - 1，e t h 0
3.4 PLIP驱动程序
P L I P代表并行线路I P，如果只需连接两台机器的话，这倒是最经济的连网方式。只须一个并行端口和一条特殊的线缆，便可获得1 0 K b p s到2 0 K b p s的传输速率。P L I P起初是C r y n w r公司开发的。其设计思路相当高明（如果你愿意，也可把它称为h a c k i s h）：长期以来，个人电脑上采用的并行端口始终是单向的打印机端口，也就是说，要把数据从个人电脑传到某个外设，只能用8条数据线路，除此以外，没有别的办法。P L I P有效地解决了这一困扰，它将并行端口的5条状态线路用作输入，并限定它们只能将所有数据当作半位元组来传输。这一操作模式就是所谓的零P L I P模式。如今，这些单向并行端口很少有人用。因此，就有了P L I P扩展的产生，其名为模式1，它使用的是完整的8位接口。
目前， L i n u x只提供了对模式0的支持。和早期的P L I P代码不一样，现在它正试着与C r y n w r的P L I P实施和NCSA Te l n e t中的P L I P驱动程序兼容（NCSA Te l n e t是一个D O S版本的常见程序，它在以太网或P L I P线路上运行T C P / I P，而且还支持Te l n e t和F T P）。要想利用P L I P连接两台机器，需要一种特殊的线缆，比如Null Printer和Turbo Laplink线缆。但是，自己动手做一条这样的线缆并不费劲。
参与P L I P驱动程序设计的人数不胜数。目前，它的维护主要由Niibe Yu t a k a负责。如果把它编入内核，它就会为每个可能的打印机端口设置一个网络接口， p l i p 0对应并行端口l p 0，p l i p 1对应l p 1，以此类推。
如果采用别的方式配置自己的打印机端口，必须对内核源代码的d r i v e r s / n e t / S p a c e . c内的这些值进行修改，并建立一个新的内核。但是，这并不意味着你不能像往常那样使用这些并行端口。只有为其配置相应的接口，P L I P驱动程序才能对这些端口进行访问。
3.5 SLIP和PPP驱动程序
S L I P和P P P广泛用于在串行链路上发送I P包。大量的机构为接入因特网的机器提供了拨号S L I P和P P P访问。因此，也为私人之间的I P连接提供了可能（虽然有时可能得不偿失）。要想运行S L I P或P P P，不必更换硬件设备；任何串行端口都可以用。由于串行端口的配置不只是针对T C P / I P连网的。
