uIP在S3C44B0上的移植

uIP在S3C44B0上的移植，无操作系统


首先必须说明的是，uIP的官方网址上，有很好的移植文档，大家应该以该文档为准。
作者的单位是Swedish Institute of Computer Science。
官方网址：~adam/uip/
我使用的版本是1.0。
uIP是一个超轻量的TCP/IP协议栈，可以用于8位处理器和无操作系统环境。
uIP是瑞典大虾Adam Dunkels的作品。lwip也是这位大虾开发的，但是现在由另一个团队在维护。
版权：以我的poor的英文的理解，可以将uIP的源代码和二进制文件用于商业或其他用途。可以对源代码进行修改。
如果以源代码方式使用uIP，应该在源代码中保留uIP的版权说明。
如果以二进制方式使用uIP，应该在你的文档中包含uIP的版权说明。
也就是说，我们可以合法而且自地使用它，除非你把它说成是自己的作品。

由于移植很顺利，我没有仔细读源代码，这里简单说明一下自己对uIP的理解。
支持IP、ARP、TCP、UDP和ICMP（PING only）。
同时支持多个网络应用。
为了减少内存使用，在软件结构上没有按照协议分层，紧耦合。
我在ARM下编译，uIP的代码大小是10K字节左右，RAM使用2K字节多一点。应该还可以优化。
uIP仅使用一个数据缓冲（uip_buf），发送和接收都使用该缓冲区。因此：
TCP的重传功能，要借助应用层来实现。因为协议栈没有缓冲已发送的TCP分段。
基于异步事件的API。或者说应用应该怎样使协议栈运行起来：
协议栈初始化：包括设置IP地址、子网MASK，MAC地址。
应用在通过以太网驱动接收到以太网帧时，应调用uip_input()，对接收到的数据进行协议处理。
调用uip_input()前，应该将收到的以太网数据放在uip_buf中，并给uip_len变量赋值。
应用应该构造一个定时器，定时调用uip_periodic()，以帮助实现协议栈中需要定时处理的事务。
我选择的定时周期是20ms。
应用应提供一个处理协议栈事件的回调函数（CALLBACK），该回调函数也就是实现了网络应用（例如telnet）。
定义：#define UIP_APPCALL netApp_appcall //netApp_appcall就是我的协议栈事件处理函数。
在该函数中：
查询当前连接的端口，以判断对应哪一个网络应用。
通过调用uip_connected()等函数，判断返回值，以判断当前存在哪些事件并处理。
例如(uip_connected() == 1)表示连接建立。
例如(uip_newdata() == 1)表示收到新的应用数据，你应该在这里处理这些数据。
例如(uip_rexmit() == 1)表示应用应重传上一个TCP分段。
总的来说，这个API还是比较容易使用的。官方文档中提供了较详尽的API的说明和使用例子代码。
上面这个API与标准的socket接口很不一样。因为socket接口基于stop wait机制，需要multi task支持。
而uIP是面向无操作系统环境的。
uIP还提供了一个类似socket的接口Protosockets，那个接口需要一个protothread机制来实现。
所谓protothread很古怪，反正我是不会用的。

一个基本的uIP源代码集合：
uip.c uip.h
uip_arp.c uip_arp.h
uip_arch.h uip-conf.h uipopt.h
我在移植时，仅修改了uip-conf.h和uipopt.h。
uip-conf.h：
把“#define UIP_CONF_BYTE_ORDER LITTLE_ENDIAN”变成“#define UIP_CONF_BYTE_ORDER UIP_LITTLE_ENDIAN”。可能是个BUG。
配置你想打开或关闭的特性，例如是否支持UDP。
增加一个“#define UIP_CONF_IPV6 0”，以关闭ARM编译时的那么多警告。
增加“#include "netapp.h"”。这是你的网络应用的头文件，该头文件应该定义：
#define UIP_APPCALL
#define uip_tcp_appstate_t和#define uip_udp_appstate_t
#define UIP_APPSTATE_SIZE
uipopt.h：
对协议栈的一些高级配置，可以不修改直接使用。

我的板子是立宇泰的44b0开发板，上面有一个RTL8019AS。
8019AS的驱动程序用的是广东一位大虾的。
移植驱动时，要注意与硬件相关的两个问题：
使用GCS4，因此8019的基地址是0X8000000。
地址线用的是A8到A12，因此在访问8019时寄存器地址应<<8。
使用哪一个外中断脚作为8019的中断。
需要给8019AS驱动和uIP协议栈提供相同的MAC地址。

推荐的调试过程：
8019AS的寄存器中包含两个chip ID，是0x50和0x70。ID读出正确，说明8019AS的读写没有问题。
接收ARP包：
用计算机PING你的单板时，驱动程序应发生中断，收到ARP包。
ARP包的目的MAC地址是6个FF。
收到ARP请求包，进一步证明你的驱动程序是正确的。
将ARP请求包交给协议栈，协议栈应生成ARP响应包，通过驱动发送出去。
在计算机的命令行执行arp -a，应看到你的单板的IP地址与MAC地址。
接收IP包：
用计算机PING你的单板时，应收到封装在IP包中的ICMP包（ECHO）。
协议栈响应ECHO_REPLY类型的ICMP包，在计算机上就可以看到PING通了。
TCP：
找一个计算机上测试TCP的小程序，单板上做一个简单的TCP应用，测试连接的建立断开和接收发送。

结束语：
uIP很简单，能用在51单片机。我移植到ARM上有些小材大用。不过我只需要简单的网络应用，并且主要目的是学习。
我从开始下载uIP，到移植8019驱动，到TCP测试成功，用了整一个星期。在调试驱动时遇到一点小问题。
原来对TCP/IP协议栈只是泛泛的了解。
uIP的文档一定要通读。这么认真地写文档值得称许。
感谢广东千喜科技的大虾，我已经从你那里参考了无数有价值的东东。
感谢Adam Dunkels。