TCPIP协议栈lwip的移植Word版.docx

TCPIP协议栈lwip的移植Word版.docx

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TCPIP协议栈lwip的移植Word版

TCP/IP协议栈lwip的移植

新建几个头文件

Include/lwipopts.h

Include/arch/cc.h

Include/arch/perf.h

Include/arch/sys_arch.h

除头文件外还需要添加一个C文件：

sys_arch.c。

说明在doc/sys_arch.txt中。

修改netif/Ethernetif.c。

结构对齐的几个宏

对于一个结构下载下来的LWIP的通用定义如下：

PACK_STRUCT_BEGIN

structicmp_echo_hdr{

  PACK_STRUCT_FIELD（u8_ttype）;

 PACK_STRUCT_FIELD（u8_tcode）;

 PACK_STRUCT_FIELD（u16_tchksum）;

 PACK_STRUCT_FIELD（u16_tid）;

 PACK_STRUCT_FIELD（u16_tseqno）;

} PACK_STRUCT_STRUCT;

PACK_STRUCT_EN

#definePACK_STRUCT_FIELD（x）   

这个宏是为了字节序的转换，由于是用的小端，就不用转换了直接定义为#definePACK_STRUCT_FIELD（x）   x

#definePACK_STRUCT_STRUCT

#definePACK_STRUCT_BEGIN

#definePACK_STRUCT_END

以上三个宏都是为了做结构体对齐用：

对于gcc的编译器在结构体后跟个关键字就ok

structip_hdr{

};__attribute__（（__packed__））

因此可以定义为

#definePACK_STRUCT_STRUCT__attribute__（（__packed__））

#definePACK_STRUCT_BEGIN

#definePACK_STRUCT_END

对于vc的编译器就郁闷了,vc做结构体对齐是这样做的

#pragmapack

（1）     //结构体按照1字节对齐

structip_hdr{

};

#pragmapack（）      //结构体按照编译器默认值对齐

但是VC的编译器不允许将预处理做为宏，也就是不允许这种宏替代#definePACK_STRUCT_BEGIN#pragmapack

（1） 

所以想靠宏替换来完成字节对齐是不行了，于是就动了大工夫做了如下处理

#ifdefWIN32

#definePACK_STRUCT_STRUCT

#definePACK_STRUCT_BEGIN

#definePACK_STRUCT_END

#else

#definePACK_STRUCT_STRUCT__attribute__（（__packed__））

#definePACK_STRUCT_BEGIN

#definePACK_STRUCT_END

endif

PACK_STRUCT_BEGIN

#ifdefWIN32

#pragmapack

（1）

#endif

structicmp_echo_hdr{

  PACK_STRUCT_FIELD（u8_ttype）;

 PACK_STRUCT_FIELD（u8_tcode）;

 PACK_STRUCT_FIELD（u16_tchksum）;

 PACK_STRUCT_FIELD（u16_tid）;

 PACK_STRUCT_FIELD（u16_tseqno）;

} PACK_STRUCT_STRUCT;

#ifdefWIN32

#pragmapack（）

#endif

PACK_STRUCT_END

这样一改在VC下和GCC都可以了，不过每个结构上都要修改一下，这个是黑郁闷黑郁闷啊

“轻量级”保护

 "lightweight"synchronizationmechanisms-

   SYS_ARCH_DECL_PROTECT（x）-declareaprotectionstatevariable.

   SYS_ARCH_PROTECT（x）     -enterprotectionmode.

   SYS_ARCH_UNPROTECT（x）   -leaveprotectionmode.

这三个宏定义一个快速的“保护”和“解除保护”操作。

例如进入保护可以是屏蔽中断或使用一个信号量或mutex。

注意：

进入保护后还允许再次进入保护，旧的保护标志通过lev返回，退出保护时再恢复。

如果没有定义这三个宏，Sys.h中有一段代码进行了判断。

#ifndefSYS_ARCH_PROTECT

如果没有定义SYS_ARCH_PROTECT，那么可以在lwipopts.h中定义宏SYS_LIGHTWEIGHT_PROT，并在sys_arch.c中定义函数sys_arch_protect（）和sys_arch_unprotect（lev）

#ifSYS_LIGHTWEIGHT_PROT

#defineSYS_ARCH_DECL_PROTECT（lev）sys_prot_tlev

/**SYS_ARCH_PROTECT

 *Performa"fast"protect.Thiscouldbeimplementedby

 *disablinginterruptsforanembeddedsystemorbyusingasemaphoreor

 *mutex. TheimplementationshouldallowcallingSYS_ARCH_PROTECTwhen

 *alreadyprotected.Theoldprotectionlevelisreturnedinthevariable

 *"lev".Thismacrowilldefaulttocallingthesys_arch_protect（）function

 *whichshouldbeimplementedinsys_arch.c.Ifaparticularportneedsa

 *differentimplementation,thenthismacromaybedefinedinsys_arch.h

 */

#defineSYS_ARCH_PROTECT（lev）lev=sys_arch_protect（）

/**SYS_ARCH_UNPROTECT

 *Performa"fast"setoftheprotectionlevelto"lev".Thiscouldbe

 *implementedbysettingtheinterruptlevelto"lev"withintheMACROorby

 *usingasemaphoreormutex. Thismacrowilldefaulttocallingthe

 *sys_arch_unprotect（）functionwhichshouldbeimplementedin

 *sys_arch.c.Ifaparticularportneedsadifferentimplementation,then

 *thismacromaybedefinedinsys_arch.h

 */

#defineSYS_ARCH_UNPROTECT（lev）sys_arch_unprotect（lev）

sys_prot_tsys_arch_protect（void）;

voidsys_arch_unprotect（sys_prot_tpval）;

#else

#defineSYS_ARCH_DECL_PROTECT（lev）

#defineSYS_ARCH_PROTECT（lev）

#defineSYS_ARCH_UNPROTECT（lev）

#endif/*SYS_LIGHTWEIGHT_PROT*/

#endif/*SYS_ARCH_PROTECT*/

LWIP_COMPAT_MUTEX

定义此宏表示用信号量来代替mutex。

Init.c

不定义NO_SYS和“#defineNO_SYS 0”的效果是一样的。

下面这些宏对代码有影响：

LWIP_SOCKET

LWIP_ARP

LWIP_RAW

LWIP_UDP

LWIP_TCP

LWIP_SNMP

LWIP_AUTOIP

LWIP_IGMP

LWIP_DNS

LWIP_TIMERS

void

lwip_init（void）

{

 /*Sanitycheckuser-configurablevalues*/

 lwip_sanity_check（）;

 /*Modulesinitialization*/

 stats_init（）;

#if!

NO_SYS

 sys_init（）;

#endif/*!

NO_SYS*/

 mem_init（）;

 memp_init（）;

 pbuf_init（）;

 netif_init（）;

#ifLWIP_SOCKET

 lwip_socket_init（）;

#endif/*LWIP_SOCKET*/

 ip_init（）;

#ifLWIP_ARP

 etharp_init（）;

#endif/*LWIP_ARP*/

#ifLWIP_RAW

 raw_init（）;

#endif/*LWIP_RAW*/

#ifLWIP_UDP

 udp_init（）;

#endif/*LWIP_UDP*/

#ifLWIP_TCP

 tcp_init（）;

#endif/*LWIP_TCP*/

#ifLWIP_SNMP

 snmp_init（）;

#endif/*LWIP_SNMP*/

#ifLWIP_AUTOIP

 autoip_init（）;

#endif/*LWIP_AUTOIP*/

#ifLWIP_IGMP

 igmp_init（）;

#endif/*LWIP_IGMP*/

#ifLWIP_DNS

 dns_init（）;

#endif/*LWIP_DNS*/

#ifLWIP_TIMERS

 sys_timeouts_init（）;

#endif/*LWIP_TIMERS*/

}

netif_add函数

它添加一个网络接口到lwip，一个网卡应该是一个网络接口。

本地回环也是一个网络接口，它已经在tcpip_init中的lwip_init调用netif_init被添加。

/**

 *AddanetworkinterfacetothelistoflwIPnetifs.

 *

 *@paramnetifapre-allocatednetifstructure

 *@paramipaddrIPaddressforthenewnetif

 *@paramnetmasknetworkmaskforthenewnetif

 *@paramgwdefaultgatewayIPaddressforthenewnetif

 *@paramstateopaquedatapassedtothenewnetif

 *@paraminitcallbackfunctionthatinitializestheinterface

 *@paraminputcallbackfunctionthatiscalledtopass

 *ingresspacketsupintheprotocollayerstack.

 *

 *@returnnetif,orNULLiffailed.

 */

structnetif*

netif_add（structnetif*netif,ip_addr_t*ipaddr,ip_addr_t*netmask,

 ip_addr_t*gw,void*state,netif_init_fninit,netif_input_fninput）

Struct net_if

在初始化用netif_add添加到lwip中。

/**GenericdatastructureusedforalllwIPnetworkinterfaces.

 * Thefollowingfieldsshouldbefilledinbytheinitialization

 * functionforthedevicedriver:

hwaddr_len,hwaddr[],mtu,flags*/

structnetif{

 /**pointertonextinlinkedlist*/

 structnetif*next;

 /**IPaddressconfigurationinnetworkbyteorder*/

 ip_addr_tip_addr;

 ip_addr_tnetmask;

 ip_addr_tgw;

 /**Thisfunctioniscalledbythenetworkdevicedriver

  * topassapacketuptheTCP/IPstack.*/

 netif_input_fninput;     // 网卡数据接收函数，自定义设置

 /**ThisfunctioniscalledbytheIPmodulewhenitwants

  * tosendapacketontheinterface.Thisfunctiontypically

  * firstresolvesthehardwareaddress,thensendsthepacket.*/

 netif_output_fnoutput;  //发送无连接的数据包，如广播包，多播包，最终还是调用下面的linkoutput函数。

固定设置为etharp_output。

 /**ThisfunctioniscalledbytheARPmodulewhenitwants

  * tosendapacketontheinterface.Thisfunctionoutputs

  * thepbufas-isonthelinkmedium.*/

 netif_linkoutput_fnlinkoutput;  //发送有连接的数据包，已经包含MAC，类型等数据。

#ifLWIP_NETIF_STATUS_CALLBACK

 /**Thisfunctioniscalledwhenthenetifstateissettoupordown

  */

 netif_status_callback_fnstatus_callback;

#endif/*LWIP_NETIF_STATUS_CALLBACK*/

#ifLWIP_NETIF_LINK_CALLBACK

 /**Thisfunctioniscalledwhenthenetiflinkissettoupordown

  */

 netif_status_callback_fnlink_callback;

#endif/*LWIP_NETIF_LINK_CALLBACK*/

 /**Thisfieldcanbesetbythedevicedriverandcouldpoint

  * tostateinformationforthedevice.*/

 void*state;  //一般设置为网卡的私有数据，如netif->state=ethernetif;

#ifLWIP_DHCP

 /**theDHCPclientstateinformationforthisnetif*/

 structdhcp*dhcp;

#endif/*LWIP_DHCP*/

#ifLWIP_AUTOIP

 /**theAutoIPclientstateinformationforthisnetif*/

 structautoip*autoip;

#endif

#ifLWIP_NETIF_HOSTNAME

 /*thehostnameforthisnetif,NULLisavalidvalue*/

 char* hostname;

#endif/*LWIP_NETIF_HOSTNAME*/

 /**maximumtransferunit（inbytes）*/

 u16_tmtu;

 /**numberofbytesusedinhwaddr*/

 u8_thwaddr_len;

 /**linklevelhardwareaddressofthisinterface*/

 u8_thwaddr[NETIF_MAX_HWADDR_LEN];

 /**flags（seeNETIF_FLAG_above）*/

 u8_tflags;

 /**descriptiveabbreviation*/

 charname[2];

 /**numberofthisinterface*/

 u8_tnum;

#ifLWIP_SNMP

 /**linktype（from"snmp_ifType"enumfromsnmp.h）*/

 u8_tlink_type;

 /**（estimate）linkspeed*/

 u32_tlink_speed;

 /**timestampatlastchangemade（up/down）*/

 u32_tts;

 /**counters*/

 u32_tifinoctets;

 u32_tifinucastpkts;

 u32_tifinnucastpkts;

 u32_tifindiscards;

 u32_tifoutoctets;

 u32_tifoutucastpkts;

 u32_tifoutnucastpkts;

 u32_tifoutdiscards;

#endif/*LWIP_SNMP*/

#ifLWIP_IGMP

 /**Thisfunctioncouldbecalledtoaddordeleteaentryinthemulticast

     filtertableoftheethernetMAC.*/

 netif_igmp_mac_filter_fnigmp_mac_filter;

#endif/*LWIP_IGMP*/

#ifLWIP_NETIF_HWADDRHINT

 u8_t*addr_hint;

#endif/*LWIP_NETIF_HWADDRHINT*/

#ifENABLE_LOOPBACK

 /*Listofpacketstobequeuedforourselves.*/

 structpbuf*loop_first;

 structpbuf*loop_last;

#ifLWIP_LOOPBACK_MAX_PBUFS

 u16_tloop_cnt_current;

#endif/*LWIP_LOOPBACK_MAX_PBUFS*/

#endif/*ENABLE_LOOPBACK*/

};

structpbuf

  一个网络包可能由多个pbuf组成，字段tot_len指定这个网络包的大小，字段len是当前pbuf包含数据的大小。

判断一个网络包的最后一个包不能以next字段等于空来判断，它可能不为空，下一个pbuf为下一个网络包的内容。

应该计算tot_len来判断一个包的结束。

structpbuf{

 /**nextpbufinsinglylinkedpbufchain*/

 structpbuf*next;  //下一个pbuf

 /**pointertotheactualdatainthebuffer*/

 void*payload;   // 当前结构数据内容

 /**

  *totallengthofthisbufferandallnextbuffersinchain

  *belongingtothesamepacket.

  *

  *Fornon-queuepacketchainsthisistheinvariant:

  *p->tot_len==p->len+（p->next?

p->next->tot_len:

0）

  */

 u16_ttot_len;

 /**lengthofthisbuffer*/

 u16_tlen;

 /**pbuf_typeasu8_tinsteadofenumtosavespace*/

 u8_t/*pbuf_type*/type;

 /**miscflags*/

 u8_tflags;

 /**

  *thereferencecountalwaysequalsthenumberofpointers

  *thatrefertothispbuf.Thiscanbepointersfromanapplication,

  *thestackitself,orpbuf->nextpointersfromachain.