关于LWIP---UDP(转)

 

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。     UDP接收过程： 接收过程与发送过程刚好相反，数据报文首先调用ethernet_input()函数到达数据链路层，去掉以太网头部之后如果是ARP报文传给调用arp_input()交给ARP协议处理，如果是IP报文就调用ip_input()进入IP层处理，ip_input()函数中比较数据报文的目的IP地址，如果与某个网络接口的IP地址相同，则接收这个报文，依照IP头部的协议字段，调用各自协议的输入处理函数，本例中将调用udp_input()，在udp_input()中提取数据报文的端口号，然后在已登记的套接字中查找与该端口号符合的UDP接收函数，如果没有找到相应的套接字，调用icmp_output()发送一个ICMP不可达报文，如果找到了，就调用该函数（这个函数就是我们在udp_bind()时传入的其中一个参数）。 udp_input处理流程图：