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uboot中的协议栈有哪些特点?

2021-05-25 14:35
一口Linux
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本篇是从0学ARM系列文章的最后一篇,后面暂无更新计划。

uboot中网络协议栈

网卡的驱动,对于上层协议来说,已经封装好了发送和接收数据的接口,那么上层协议栈只需要按照顺序调用对应的网卡驱动函数就可以进行网络数据的收发。

uboot中的协议栈相对来说比较简单,有以下几个特点:

传输层只支持UDP协议;目前只支持ICMP、TFTP、NFS、DNS、DHCP、CDP、SNTP等几种协议;网卡采用poll接收数据包,而不是中断方式;数据包的发送和接收操作是串行操作,不支持并发。

1. 网络协议栈架构

下面是uboot网络协议栈的函数调用流程:

2. 通过DNS命令来解析一个数据包的收发流程

uboot中,所有的命令都用宏U_BOOT_CMD来定义,dns命令的定义如下:

426 U_BOOT_CMD(
427     dns,    3,  1,  do_dns,
428     "lookup the IP of a hostname",
429     "hostname [envvar]"
430 );

当我们在uboot的命令终端输入命令dns后,命令解析函数就会调用dns执行函数do_dns()

389 int do_dns(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
390 {
……
406     if (strlen(argv[1]) >= 255) {
407         printf("dns error: hostname too long");
408         return 1;
409     }
410
411     NetDNSResolve = argv[1];
412
413     if (argc == 3)
414         NetDNSenvvar = argv[2];
415     else
416         NetDNSenvvar = NULL;
417
418     if (NetLoop(DNS) < 0) {
419         printf("dns lookup of %s failed, check setup", argv[1]);
420         return 1;
421     }
422
423     return 0;
424 }

406行 判断参数字符串长度,大于255非法411行 参数1必须是要解析的主机,存储在NetDNSResolve 中413~416行 保存dns命令的环境参数,该参数可以没有418行 进入网络协议处理函数入口NetLoop(),并将对应的协议DNS传递给该函数

NetLoop()代码比较长,我们只分析其中比较重要的几段代码

316 ********************************************************************
317
318  *  Main network processing loop.
319  
320
321 int NetLoop(enum proto_t protocol)
322 {
323     bd_t *bd = gd->bd;
324     int ret = -1;
…………
352     NetInitLoop();
 …………
367         switch (protocol) {
368         case TFTPGET:
369 #ifdef CONFIG_CMD_TFTPPUT
370         case TFTPPUT:
371 #endif
372              always use ARP to get server ethernet address
373             TftpStart(protocol);
374             break;
 …………
426 #if defined(CONFIG_CMD_DNS)
427         case DNS:
428             DnsStart();
429             break;
430 #endif
438     }
…………
461     for (;;) {
462         WATCHDOG_RESET();
463 #ifdef CONFIG_SHOW_ACTIVITY
464         show_activity(1);
465 #endif
466        
467          *  Check the ethernet for a new packet.  The ethernet
468          *  receive routine will process it.
469          
470         eth_rx();
471
472        
473          *  Abort if ctrl-c was pressed.
474          
475         if (ctrlc()) {
476              cancel any ARP that may not have completed
477             NetArpWaitPacketIP = 0;
478
479             net_cleanup_loop();
480             eth_halt();
481              Invalidate the last protocol
482             eth_set_last_protocol(BOOTP);
483
484             puts("Abort");
485              include a debug print as well incase the debug
486                messages are directed to stderr
487             debug_cond(DEBUG_INT_STATE, "--- NetLoop Abort!");
488             goto done;
489         }
 …………
522         switch (net_state) {
523
524         case NETLOOP_RESTART:
525             NetRestarted = 1;
526             goto restart;
527
528         case NETLOOP_SUCCESS:
529             net_cleanup_loop();
530             if (NetBootFileXferSize > 0) {
531                 char buf[20];
532                 printf("Bytes transferred = %ld (%lx hex)",
533                     NetBootFileXferSize,
534                     NetBootFileXferSize);
535                 sprintf(buf, "%lX", NetBootFileXferSize);
536                 setenv("filesize", buf);
537
538                 sprintf(buf, "%lX", (unsigned long)load_addr);
539                 setenv("fileaddr", buf);
540             }
541             if (protocol != NETCONS)
542                 eth_halt();
543             else
544                 eth_halt_state_only();
545
546             eth_set_last_protocol(protocol);
547
548             ret = NetBootFileXferSize;
549             debug_cond(DEBUG_INT_STATE, "--- NetLoop Success!");
550             goto done;
551
552         case NETLOOP_FAIL:
553             net_cleanup_loop();
554              Invalidate the last protocol
555             eth_set_last_protocol(BOOTP);
556             debug_cond(DEBUG_INT_STATE, "--- NetLoop Fail!");
557             goto done;
558
559         case NETLOOP_CONTINUE:
560             continue;
561         }
562     }
563
564 done:
565 #ifdef CONFIG_CMD_TFTPPUT
566      Clear out the handlers
567     net_set_udp_handler(NULL);
568     net_set_icmp_handler(NULL);
569 #endif
570     return ret;
571 }

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