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uip协议栈下载
篇一:uip之udp应用笔记
千兆网项目中,移植了uip到mcu中,采用udp通信方式,主要用来做一些控制协议的处理。刚开始接手的时候,并没有做过网络方面的应用,而且对tcp/ip及udp通信又不太熟悉。好在网上有一些文档,加上仔细阅读uip_process 代码,一边用抓包软件一边调试,总算把uip很好的应用了起来,而且还针对项目某些应用的特殊性,对uip源码进行了一些修改。本文前半部分对uip源码的一些重要函数进行介绍,后半部分将对修改的部分做个记录,以备往后查阅。
本次使用的是uip-1.0,抓包软件用的wireshark1.6.7,这个软件真的很不错,居然支持gigevision,这点真的很意外。
一、一个完整的udp数据报文格式
其实uip就是将你要发送到网络上的数据加上报头,好让它被成功发送到目的主机。所以我们要先搞清楚一个完整
的数据报文,才能搞清楚uip到底在做些什么。
ethernetheader:由目标mac和本机mac及type组成,共14byte,当目标mac全为ff时,表示是udp广播。
type=0x0800表示是ip。在uip中,ethernetheader结构体定义如下:
ipheader:0x45表示version=4,headerlength=20byte;0028表示ipheader+udpheader+userdata长度为40byte;
6c14为包的id,每发一个包,这个id会自加1。80的意义是timetolive,表示这个包的存活时间,路由每转发一次,就会对它自减1。17表示通信协议类型为udp,4a0a为ipheader的校验码。再后面就是源ip和目的ip地址了。
udpheader:0aaa表示srcport为2730;0f74表示dstprot为3956;14表示udpheader+userdata长度为20byte,c477表示udpheader的校验码,在一般的情况下,这个可以为0。
在uip中,ipheader和udpheader结构体定义如下:
userdata:再后面就是用户的数据了。
二、aRp数据报文格式
网络中是使用ip来标识主机的,而数据链路层的第一
道关卡是mac地址。因此ip和mac有一张动态映射表,而
这张表就是由aRp协议来建立并维护的。下面是一个aRp数据报文。
同样的,前面14byte是ethheader。hardwaretype对于以太网来说为0001;0800表示是ipV4;06表示mac地址的长度;04表示ip地址的长度;0001表示是arp请求,如果是0002那就是aRp应答了。后面就是发送方的mac地址,ip地址,接收方的mac地址,ip地址。
在ethheader中,目的mac全是ff,则表示这是一个广播,所有网络里的主机都能收到。但只有ip地址为
192.168.1.11的主机才会应答。实际上,这个aRp包的意义就是在获取ip为192.168.1.11主机的mac地址。
网络里,如果114要与11进行通讯,但又不知道它的mac地址,那么就发一个这样的报文,11收到后会向114发一个aRp应答,114收到应答后,会将11的mac保存在动态映射表中。当然这个表会动态的更新,也就是说11的mac 会有一个生成时间,当超时后,就要重新建立。
以上介绍的是一种情况,还有一种情况是ip冲突的检测,这个正好本项目中用到,后面会有介绍。
三、uip源码简介
主要介绍如下三个文件。
uip_arp.c:arp的实现;
uip.c:uip_process实现;
tapdev.c:网卡的底层读写调用。
四、建立一个连接
uip_udp_new是用来建立一个udp连接的,入口参数是
远程的ip地址和远程的端口。uip_udp_new函数将远程ip
和端口写入到uip_udp_conns数组中的某一个位置,并返回它的地址。系统中支持的最大连接数量就是这个数组的大小,可通过uip_udp_conns宏来定义它的值。
当网卡收到数据时,uip_process会遍历uip_udp_conns 数组,如果当前包的目的端口与本机端口不匹配,或者远程端口与uip_udp_new中的端口不匹配,那么uip会直接丢弃这个包。
如下例,建立的是一个目的ip为255.255.255.255,目的端口为1234的连接,本地端口
号为5678。在本项目中,是用来向网络中广播设备信息。所有网络中的主机1234端口都能收到这个数据包。
五、uip主调函数
uip协议的处理都是通过主调函数来调用的,它应该被
放在主程序while循环中,而用户的数据接收处理,和数据发送则是在回调函数中。
主调函数分成三个部分,第一个是检查网卡上有没有接收到数据,第二个是检查有没有用户数据需要发送,最后一个是用来维护aRp映射表的。
这里不得不提到两个时间基准:
timer_set(
timer_set(
一个是periodic_timer,这个为20ms,用来周期性的检查有没有用户数据需要发送。另一个是arp_timer,用来更新aRp表,每十秒表更新一次,旧的条目会被丢弃,默认的aRp表条目生存时间是20分钟。
voidprocess_net_data(void)
{
inti;
uip_len=tapdev_read();
if(uip_len>0)//从网络上收到数据
{
if(buF->type==htons(uip_ethtype_ip))
{
uip_arp_ipin();
uip_input();//接收数据处理
/*iftheabovefunctioninvocationresultedindatathat shouldbesentoutonthenetwork,theglobalvariable
uip_lenissettoavalue>0.*/
if(uip_len>0)//如果有数据需要返回给主机
{
uip_arp_out();