ARP的超时重新请求

1 原理

问题：ARP表项是否一直有效？

实现原理如下：

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2 代码实现

先看下代码组织结构：

prot_pcap.c中增加如下代码：

/**
 * 获取自程序启动以来，过去了多长时间
 * @return 程序的系统时间
 */
const xnet_time_t xsys_get_time(void) {
    static uint32_t pre = 0;

    // 以下部分仅供调试时使用
#if 0
    uint32_t c = clock() / CLOCKS_PER_SEC;
    if (c != pre) {
        printf("sec: %d, 100ms: %d\n", c, (xnet_time_t)(clock()  * 10 / CLOCKS_PER_SEC));
        pre = c;
    }
#endif
    return (xnet_time_t)(clock() / CLOCKS_PER_SEC);
}

xnet_tiny.h中增加如下代码：

#define XARP_CFG_ENTRY_OK_TMO	        (5)         // ARP表项超时时间
#define XARP_CFG_ENTRY_PENDING_TMO	    (1)          // ARP表项挂起超时时间
#define XARP_CFG_MAX_RETRIES		    4                   // ARP表挂起时重试查询次数

#define XARP_ENTRY_FREE		        0       // ARP表项空闲
#define XARP_ENTRY_OK		        1       // ARP表项解析成功
#define XARP_ENTRY_RESOLVING	    2       // ARP表项正在解析
#define XARP_TIMER_PERIOD           1       // ARP扫描周期，1s足够

void xarp_poll(void);

xnet_tiny.c中增加如下代码：

static xnet_time_t arp_timer;                                   // ARP扫描定时

/**
 * 检查是否超时
 * @param time 前一时间
 * @param sec 预期超时时间，值为0时，表示获取当前时间
 * @return 0 - 未超时，1-超时
 */
int xnet_check_tmo(xnet_time_t * time, uint32_t sec) {
    xnet_time_t curr = xsys_get_time();
    if (sec == 0) {          // 0，取当前时间
        *time = curr;
        return 0;
    } else if (curr - *time >= sec) {   // 非0检查超时
        *time = curr;       // 当超时时，才更新时间
        return 1;
    }
    return 0;
}

/**
 * ARP初始化
 */
void xarp_init(void) {
    arp_entry.state = XARP_ENTRY_FREE;

    // 获取初始时间
    xnet_check_tmo(&arp_timer, 0);
}

/**
 * 查询ARP表项是否超时，超时则重新请求
 */
void xarp_poll(void) {
    if (xnet_check_tmo(&arp_timer, XARP_TIMER_PERIOD)) {
        switch (arp_entry.state) {
            case XARP_ENTRY_RESOLVING:
                if (--arp_entry.tmo == 0) {     // 重试完毕，回收
                    if (arp_entry.retry_cnt-- == 0) {
                        arp_entry.state = XARP_ENTRY_FREE;
                    } else {    // 继续重试
                        xarp_make_request(&arp_entry.ipaddr);
                        arp_entry.state = XARP_ENTRY_RESOLVING;
                        arp_entry.tmo = XARP_CFG_ENTRY_PENDING_TMO;
                    }
                }
                break;
            case XARP_ENTRY_OK:
                if (--arp_entry.tmo == 0) {     // 超时，重新请求
                    xarp_make_request(&arp_entry.ipaddr);
                    arp_entry.state = XARP_ENTRY_RESOLVING;
                    arp_entry.tmo = XARP_CFG_ENTRY_PENDING_TMO;
                }
                break;
        }
    }
}

/**
 * 更新ARP表项
 * @param src_ip 源IP地址
 * @param mac_addr 对应的mac地址
 */
static void update_arp_entry(uint8_t * src_ip, uint8_t * mac_addr) {
    memcpy(arp_entry.ipaddr.array, src_ip, XNET_IPV4_ADDR_SIZE);
    memcpy(arp_entry.macaddr, mac_addr, 6);
    arp_entry.state = XARP_ENTRY_OK;
    arp_entry.tmo = XARP_CFG_ENTRY_OK_TMO;
    arp_entry.retry_cnt = XARP_CFG_MAX_RETRIES;
}


/**
 * 轮询处理数据包，并在协议栈中处理
 */
void xnet_poll(void) {
    ethernet_poll();
    xarp_poll();
}