UIP协议栈笔记·二

1. 网卡如何与uIP协议交互（包括arp, icmp等）
   在我看来，CP2200提供了读取网络数据的能力，而UIP提供的是一种如何封装网路数据的策略。对用户数
据不断封装，最后交给CP2200发送，在UIP协议中有一个uip_buf缓冲用来接收和发送数据。

（转自：维库电子开发网>子通列表 > 协议栈)

   ARP请求和应答
在UIP协议中定义了一个ARP的struct。维护了一张缓存表。

struct arp_entry {
u16_t ipaddr[2];  // 保存的是IP地址
struct uip_eth_addr ethaddr; // 保存的是mac地址
u8_t time;       // 缓存更新时间
};

    ARP请求发送函数：void uip_arp_out(void)
* 为传出的IP包添加以太网头并看是否需要发送ARP请求.
* 此函数应该在发送IP包时调用,它会检查IP包的目的IP地址,看看以太网应该使用什么目的MAC地址.
* 如果目的IP地址是在局域网中(由IP地址与子网掩码的与逻辑决定),函数就会从ARP缓存表中查找有
* 无对应项.若有,就取对应的MAC地址,加上以太网头,并返回,否则uip_buf[]中的数据包会被替换成一个
* 目的IP在址的ARP请求.原来的IP包会被简单的仍掉,此函数假设高层协议(如TCP)会最终重传扔掉的包.
* 如果目标IP地址并非一个局域网IP,则会使用默认路由的IP地址.
* uip_len.函数返回时,uip_buf[]中已经有了一个包,其长度由uip_len指定.

void uip_arp_out(void)
{
  struct arp_entry *tabptr=0;
  // 在ARP表中找到目的IP地址,构成以太网头.如果目的IP地址不在局域网中,则使用默认路由的IP.
  // 如果ARP表中找不到,则将原来的IP包替换成一个ARP请求.
  // 首先检查目标是不是广播
  if(uip_ipaddr_cmp(IPBUF->destipaddr, broadcast_ipaddr))
  {
    memcpy(IPBUF->ethhdr.dest.addr, broadcast_ethaddr.addr, 6);
  }
  else
  {
        /* 检查目标地址是否在局域网内 */
        if(!uip_ipaddr_maskcmp(IPBUF->destipaddr, uip_hostaddr, uip_netmask))
        {
              /* 目的地址不在局域网内,所以保用默认路由器的地址来确在MAC地址 */
              uip_ipaddr_copy(ipaddr, uip_draddr);
        }
        else
        {
            /* 否则,使用目标IP地址 */
          uip_ipaddr_copy(ipaddr, IPBUF->destipaddr);
        }
        //这里遍历表,对比目的IP与ARP缓存表中的IP.
        for(i = 0; i < UIP_ARPTAB_SIZE; ++i)
        {
             tabptr = &arp_table[i];
             if(uip_ipaddr_cmp(ipaddr, tabptr->ipaddr))
             {
                 break;
             }
         }

         if(i == UIP_ARPTAB_SIZE)
         {
            /* 如果遍历到头没找到,将原IP包替换为ARP请求并返回 */
              memset(BUF->ethhdr.dest.addr, 0xff, 6);  // 以太网目的地址
              memset(BUF->dhwaddr.addr, 0x00, 6);      // 目的以太网地址
              memcpy(BUF->ethhdr.src.addr, uip_ethaddr.addr, 6);  //
              memcpy(BUF->shwaddr.addr, uip_ethaddr.addr, 6);  // 源以太网地址

              uip_ipaddr_copy(BUF->dipaddr, ipaddr);  // 目的IP地址
              uip_ipaddr_copy(BUF->sipaddr, uip_hostaddr);  // 源IP地址
              BUF->opcode = HTONS(ARP_REQUEST);  //  ARP 请求
              BUF->hwtype = HTONS(ARP_HWTYPE_ETH);  // 硬件类型 值为1
              BUF->protocol = HTONS(UIP_ETHTYPE_IP); // 协议类型 值为0x8000表示IP地址
              BUF->hwlen = 6;
              BUF->protolen = 4;
              BUF->ethhdr.type = HTONS(UIP_ETHTYPE_ARP);

              uip_appdata = &uip_buf[UIP_TCPIP_HLEN + UIP_LLH_LEN];
              uip_len = sizeof(struct arp_hdr);
              return;
          }

        // 如果是在局域网中,且在ARP缓存中找到了(如果没找到进行不到这一步,在上面就返回了),则构建以太网头
         memcpy(IPBUF->ethhdr.dest.addr, tabptr->ethaddr.addr, 6);
  }
  memcpy(IPBUF->ethhdr.src.addr, uip_ethaddr.addr, 6);
  IPBUF->ethhdr.type = HTONS(UIP_ETHTYPE_IP);
  uip_len += sizeof(struct uip_eth_hdr);
}

 (以上翻译摘自:USR嵌入式技术社区 › 群组 › 联盟直属 › 资料翻译组 › UIP文档中文翻译组 › uIP的ARP协议代码分析之一 ARP请求 ）
ARP报文格式，请自行去学习：