关于LWIP---UDP
lwip是一个轻量级的TCP/IP协议栈(Lightweight TCP/IP Stack)实现,最初是瑞士计算机科学学院Adam Dunkels编写的一个应用于无操作系统的嵌入式系统中的TCP/IP协议栈,后来作为一个开源(open source)项目,由一个全球性的团队进行开发和维护。
已实现的部分有:
1. 标准的TCP/IP协议栈实现,包括TCP、UDP、ICMP、IP、ARP、DHCP;
ICMP(Internet control message protocol):网络维护和调试。
UDP(User datagram protocol)
DHCP(Dynamic host configuration protocol)
ARP(Address resolution protocol)
2.非标准Socket接口,lwip提供了一套Socket API,这套API的标准与正常操作系统下的Socket API的形式不是很一致,我们先前已经在这套API上实现了Web Server,已测试在没有Mobile IP环境下工作正常。
下面我们就一个lwip典型的UDP协议工作过程作为对lwip的简单介绍。
UDP发送过程:
1.应用层:绑定UDP套接字
我们必须先创建一个UDP套接字,通过调用udp_new()进行申请,然后调用udp_bind()绑定在 UDP端口上,在这个调用过程中,我们必须编写一个用于处理这个UDP套接字接收到的数据报文的函数,并把这个函数作为udp_bind()的参数,以后 当套接字接收到数据报文时会自动调用这个函数,我们将在后面介绍这个函数怎么调用的。绑定结束之后,必须调用udp_connect()将数据报文的目的 地址绑定在UDP的数据结构中,最后就是调用udp_send()把数据报文发送出去。
udp_bind()的处理流程图
2.传输层的处理
做好应用层的处理之后,数据报文被提交到UDP层,udp_send()函数中首先给数据报文加入UDP头部,然后调用ip_route()选择一个合适的网络接口进行发送,最后调用ip_output()把数据报文传入IP层。
3.IP层的处理
ip_route()函数比较各个网络接口的IP地址是否与目的IP地址在同一子网中,如果有,就把它当成发送的网络接口返回,如果没有就返回一个默认的网络接口。
在 ip_output()函数中,先给数据报文加上IP头部,然后比较目的IP地址与网络接口的IP地址是否在同一网段,如果不是,就必须先把数据报文发送 到网关,于是使用网关的IP地址作为目的主机,如果目的IP地址与网络接口的IP地址在同一网段,则把目的IP地址作为目的主机。接着调用 arp_lookup()在ARP缓存中查找目的主机的MAC地址,找到了调用ethernet_output()把数据报文传入到数据链路层发送,如果 找不到,就调用arp_query()发送ARP请求解析目的主机的MAC地址。
4.ARP协议的处理
arp_lookup()实现在本地ARP缓存中查找目的主机的MAC地址,找到了返回该MAC地址,找不到返回NULL。
arp_query()函数中构造一个ARP请求报文,然后调用ethernet_output()把该报文送到数据链路层发送。
5. 数据链路层的处理
数据链路层的处理就是给数据报文添上相对的以太网头部,然后调用lowlever_output()直接把报文传送出去。
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