网卡设备信息获取

前言：

网卡工作在OSI七层协议中的链路层，是主机与网络对接的重要接口，它完成了网络连接的物理和电信号之间的转换，同时还对网络数据包帧进行发送、接收、校验等，是上层网络应用的基石。在计算机架构中，通常是CPU通过内部总线（AHB BUS 或者 PCI BUS）与MAC控制单元通信，然后由MAC控制单元通过MII接口协议与PHY设备进行数据交互，PHY设备则负责与外部网络通信（RJ45网络接口）。通常将MAC控制单元与PHY设备集成在一起，构成我们所熟悉的网卡（ethn设备），在嵌入式开发中，经常需要获取网卡设备的一些信息，比如说网卡的工作模式、网卡的带宽等等，虽然有现成的ethtool等开源软件来实现，但是对于存储空间有限的嵌入式设备，我们可以通过代码写socket然后ioctl来实现。下图是参考了网友的MAC控制单元与PHY设备的功能框图

网卡信息

先来了解一下网卡设备信息的结构体内容，里面包括了我们所熟知的网卡模式支持，网卡特性、网卡带宽、全双工模式、PHY地址等等网卡信息。

struct ethtool_cmd {  __u32   cmd;  __u32   supported;      /* Features this interface supports */  __u32   advertising;    /* Features this interface advertises */  __u16   speed;          /* The forced speed, 10Mb, 100Mb, gigabit */  __u8    duplex;         /* Duplex, half or full */  __u8    port;           /* Which connector port */  __u8    phy_address;  __u8    transceiver;    /* Which transceiver to use */  __u8    autoneg;        /* Enable or disable autonegotiation */  __u32   maxtxpkt;       /* Tx pkts before generating tx int */  __u32   maxrxpkt;       /* Rx pkts before generating rx int */  __u32   reserved[4];  
};

获取网卡信息的样例如下，它的实现也很简单，首先建立一个UDP Socket，然后对数据进行组装，最后通过ioctl接口来获取网卡的信息。

#include <string.h>  
#include <sys/ioctl.h>  
#include <string.h>  
#include <errno.h>  
#include <linux/sockios.h>  
#include <net/if.h>  
#include <stdio.h>  
#include <stdint.h>  
#include <stddef.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/socket.h>  #define SPEED_10        10  
#define SPEED_100       100  
#define SPEED_1000      1000  
#define SPEED_2500      2500  
#define SPEED_10000     10000  #ifndef SIOCETHTOOL  
#define SIOCETHTOOL     0x8946  
#endif  
#ifndef ARRAY_SIZE  
#define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x) / sizeof((x)[0]))  
#endif  /* CMDs currently supported */  
#define ETHTOOL_GSET        0x00000001 /* Get settings. */  
#define ETHTOOL_SSET        0x00000002 /* Set settings. */  typedef __uint32_t __u32;       /* ditto */  
typedef __uint16_t __u16;       /* ditto */  
typedef __uint8_t __u8;         /* ditto */  
/* This should work for both 32 and 64 bit userland. */  
struct ethtool_cmd {  __u32   cmd;  __u32   supported;      /* Features this interface supports */  __u32   advertising;    /* Features this interface advertises */  __u16   speed;          /* The forced speed, 10Mb, 100Mb, gigabit */  __u8    duplex;         /* Duplex, half or full */  __u8    port;           /* Which connector port */  __u8    phy_address;  __u8    transceiver;    /* Which transceiver to use */  __u8    autoneg;        /* Enable or disable autonegotiation */  __u32   maxtxpkt;       /* Tx pkts before generating tx int */  __u32   maxrxpkt;       /* Rx pkts before generating rx int */  __u32   reserved[4];  
};  int Get_NetCard_Speed(char *eth_name)  
{   struct ifreq ifr, *ifrp;  int fd;   int ret;  memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));  strcpy(ifr.ifr_name, eth_name);    fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  if (fd < 0) {  perror("Cannot get control socket");  return -1;  }       struct ethtool_cmd ep;   ep.cmd = ETHTOOL_GSET; // ethtool-copy.h:380:#define ETHTOOL_GSET  0x00000001 /* Get settings. */  ifr.ifr_data = (caddr_t)&ep;  ret = ioctl(fd, SIOCETHTOOL, &ifr);    if (ret != 0) {   printf(" ioctl is erro .\n");  close(fd);return -1;  }  fprintf(stdout, "%s Speed: ", devname );  switch (ep.speed) {  case SPEED_10:  fprintf(stdout, "10Mb/s\n");  return SPEED_10;break;  case SPEED_100:  fprintf(stdout, "100Mb/s\n");  return SPEED_100;break;  case SPEED_1000:  fprintf(stdout, "1000Mb/s\n");  return SPEED_1000;break;  case SPEED_2500:  fprintf(stdout, "2500Mb/s\n");  return SPEED_1000;break;  case SPEED_10000:  fprintf(stdout, "10000Mb/s\n");  return SPEED_10000;break;  default:  fprintf(stdout, "Unknown! (%i)\n", ep.speed);  break;  } close(fd);return 0;   
}  int main(int argc, char* argv[])
{Get_NetCard_Speed(argv[1]);  return 0;
}

在Ubuntu16.04下运行的样例打印输出