uboot中的协议栈有哪些特点？

2021-05-25 14:35

函数参数为DNS352行初始化网络信息，读取ipaddr、gatewayip、netmask、serverip、dnsip等环境变量的值并复制到对应的全局变量中

static void NetInitLoop（void）
｛
static int env＿changed＿id；
int env＿id ＝ get＿env＿id（）；
update only when the environment has changed
if （env＿changed＿id ！＝ env＿id）｛
NetOurIP ＝ getenv＿IPaddr（＂ipaddr＂）；
NetOurGatewayIP ＝ getenv＿IPaddr（＂gatewayip＂）；
NetOurSubnetMask ＝ getenv＿IPaddr（＂netmask＂）；
NetServerIP ＝ getenv＿IPaddr（＂serverip＂）；
NetOurNativeVLAN ＝ getenv＿VLAN（＂nvlan＂）；
NetOurVLAN ＝ getenv＿VLAN（＂vlan＂）；
＃if defined（CONFIG＿CMD＿DNS）
NetOurDNSIP ＝ getenv＿IPaddr（＂dnsip＂）；
＃endif
env＿changed＿id ＝ env＿id；
｝
memcpy（NetOurEther， eth＿get＿dev（）－＞enetaddr， 6）；
return；
｝

367行对传入的参数做switch操作，不同的协议进入到不同的处理流程428行执行DnsStart（），

197 void
198 DnsStart（void）
199 ｛
200 debug（＂％s＂，＿＿func＿＿）；
201
202 NetSetTimeout（DNS＿TIMEOUT， DnsTimeout）；
203 net＿set＿udp＿handler（DnsHandler）；
204
205 DnsSend（）；
206 ｝

203行函数net＿set＿udp＿handler（）主要将dns协议的回调函数DnsHandler（）注册到udp协议的回调指针udp＿packet＿handler，

void net＿set＿udp＿handler（rxhand＿f ＊f）
｛
debug＿cond（DEBUG＿INT＿STATE，＂－－－ NetLoop UDP handler set （％p）＂， f）；
if （f ＝＝ NULL）
udp＿packet＿handler ＝ dummy＿handler；／／注册到udp协议回调函数指针
else
udp＿packet＿handler ＝ f；
｝

DnsStart（）最终会调用函数DnsSend（）发送dns协议数据包，该函数是根据dns协议填充udp数据包

37 static void
38 DnsSend（void）
39 ｛
40 struct header ＊header；
41 int n， name＿len；
42 uchar ＊p，＊pkt；
43 const char ＊s；
44 const char ＊name；
45 enum dns＿query＿type qtype ＝ DNS＿A＿RECORD；
46
47 name ＝ NetDNSResolve；
48 pkt ＝ p ＝（uchar ＊）（NetTxPacket ＋ NetEthHdrSize（）＋ IP＿UDP＿HDR＿SIZE）；
49
50 Prepare DNS packet header
51 header ＝（struct header ＊） pkt；
52 header－＞tid ＝ 1；
53 header－＞flags ＝ htons（0x100）； standard query
54 header－＞nqueries ＝ htons（1）； Just one query
55 header－＞nanswers ＝ 0；
56 header－＞nauth ＝ 0；
57 header－＞nother ＝ 0；
58
59 Encode DNS name
60 name＿len ＝ strlen（name）；
61 p ＝（uchar ＊）＆header－＞data； For encoding host name into packet
62
63 do ｛
64 s ＝ strchr（name，＇．＇）；
65 if （！s）
66 s ＝ name ＋ name＿len；
67
68 n ＝ s － name； Chunk length
69 ＊p＋＋＝ n； Copy length
70 memcpy（p， name， n）； Copy chunk
71 p ＋＝ n；
72
73 if （＊s ＝＝＇．＇）
74 n＋＋；
75
76 name ＋＝ n；
77 name＿len －＝ n；
78 ｝ while （＊s ！＝＇＇）；
79
80 ＊p＋＋＝ 0； Mark end of host name
81 ＊p＋＋＝ 0； Some servers require double null
82 ＊p＋＋＝（unsigned char） qtype； Query Type
83
84 ＊p＋＋＝ 0；
85 ＊p＋＋＝ 1； Class： inet， 0x0001
86
87 n ＝ p － pkt； Total packet length
88 debug（＂Packet size ％d＂， n）；
89
90 DnsOurPort ＝ random＿port（）；
91
92 NetSendUDPPacket（NetServerEther， NetOurDNSIP， DNS＿SERVICE＿PORT，
93 DnsOurPort， n）；
94 debug（＂DNS packet sent＂）；
95 ｝

51～57行根据dns协议填充dns协议头，数据帧首地址为NetTxPacket，此处通过指针pkt和p来填充dns数据帧60～85行根据协议格式要求填充要解析的host名字到数据包87行计算数据包长度90行产生一个随机的端口号92～93行调用udp协议的发送函数NetSendUDPPacket（），参数依次是：以太头信息，DNS服务器 ip地址，DNS服务器端口号，我们的dns服务端口号，数据包长度

688 int NetSendUDPPacket（uchar ＊ether， IPaddr＿t dest， int dport， int sport，
689 int payload＿len）
690 ｛
691 uchar ＊pkt；
692 int eth＿hdr＿size；
693 int pkt＿hdr＿size；
694
695 make sure the NetTxPacket is initialized （NetInit（） was called）
696 assert（NetTxPacket ！＝ NULL）；
697 if （NetTxPacket ＝＝ NULL）
698 return －1；
699
700 convert to new style broadcast
701 if （dest ＝＝ 0）
702 dest ＝ 0xFFFFFFFF；
703
704 if broadcast， make the ether address a broadcast and don＇t do ARP
705 if （dest ＝＝ 0xFFFFFFFF）
706 ether ＝ NetBcastAddr；
707
708 pkt ＝（uchar ＊）NetTxPacket；
709
710 eth＿hdr＿size ＝ NetSetEther（pkt， ether， PROT＿IP）；
711 pkt ＋＝ eth＿hdr＿size；
712 net＿set＿udp＿header（pkt， dest， dport， sport， payload＿len）；
713 pkt＿hdr＿size ＝ eth＿hdr＿size ＋ IP＿UDP＿HDR＿SIZE；
714
715 if MAC address was not discovered yet， do an ARP request
716 if （memcmp（ether， NetEtherNullAddr， 6）＝＝ 0）｛
717 debug＿cond（DEBUG＿DEV＿PKT，＂sending ARP for ％pI4＂，＆dest）；
718
719 save the ip and eth addr for the packet to send after arp
720 NetArpWaitPacketIP ＝ dest；
721 NetArpWaitPacketMAC ＝ ether；
722
723 size of the waiting packet
724 NetArpWaitTxPacketSize ＝ pkt＿hdr＿size ＋ payload＿len；
725
726 and do the ARP request
727 NetArpWaitTry ＝ 1；
728 NetArpWaitTimerStart ＝ get＿timer（0）；
729 ArpRequest（）；
730 return 1； waiting
731 ｝ else ｛
732 debug＿cond（DEBUG＿DEV＿PKT，＂sending UDP to ％pI4／％pM＂，
733 ＆dest， ether）；
734 NetSendPacket（NetTxPacket， pkt＿hdr＿size ＋ payload＿len）；
735 return 0； transmitted
736 ｝
737 ｝

696～706行参数检查710行设置以太头713行设置udp协议头716～730行如果没有目的MAC地址，就要先发送ARP请求734行调用函数NetSendPacket（），参数分别是：要发送数据帧的首地址，数据包长度

529 Transmit a packet
530 static inline void NetSendPacket（uchar ＊pkt， int len）
531 ｛
532 （void） eth＿send（pkt， len）；
533 ｝

532行调用我们注册的函数dm9000＿send（）该函数已经分析过，根据流程图，回到函数NetLoop（）

461～562行循环接收网络数据包470行调用网卡驱动接收函数eth＿rx（）

int eth＿rx（void）
｛
if （！eth＿current）
return －1；
return eth＿current－＞recv（eth＿current）；
｝

eth＿current－＞recv（eth＿current）函数就是我们注册的网卡的接收函数dm9000＿rx（），该函数我们上一章已经分析过，最终通过调用函数NetReceive（），将数据帧上传到协议栈

943 void
944 NetReceive（uchar ＊inpkt， int len）
945 ｛
946 struct ethernet＿hdr ＊et；
947 struct ip＿udp＿hdr ＊ip；
948 IPaddr＿t dst＿ip；
949 IPaddr＿t src＿ip；
950 int eth＿proto；
……
957
958 NetRxPacket ＝ inpkt；
959 NetRxPacketLen ＝ len；
960 et ＝（struct ethernet＿hdr ＊）inpkt；
961
962 too small packet？
963 if （len ＜ ETHER＿HDR＿SIZE）
964 return；
965
……
984
985 eth＿proto ＝ ntohs（et－＞et＿protlen）；
986
987 if （eth＿proto ＜ 1514）｛
988 struct e802＿hdr ＊et802 ＝（struct e802＿hdr ＊）et；
……
997
998 ｝ else if （eth＿proto ！＝ PROT＿VLAN）｛ normal packet
999 ip ＝（struct ip＿udp＿hdr ＊）（inpkt ＋ ETHER＿HDR＿SIZE）；
1000 len －＝ ETHER＿HDR＿SIZE；
1001
1002 ｝ else ｛ VLAN packet
……
1026 ｝
1027
……
1045 switch （eth＿proto）｛
……
1056 case PROT＿IP：
1057 debug＿cond（DEBUG＿NET＿PKT，＂Got IP＂）；
1058 Before we start poking the header， make sure it is there
1059 if （len ＜ IP＿UDP＿HDR＿SIZE）｛
1060 debug（＂len bad ％d ＜％lu＂， len，
1061 （ulong）IP＿UDP＿HDR＿SIZE）；
1062 return；
1063 ｝
1064 Check the packet length
1065 if （len ＜ ntohs（ip－＞ip＿len））｛
1066 debug（＂len bad ％d ＜％d＂， len， ntohs（ip－＞ip＿len））；
1067 return；
1068 ｝
1069 len ＝ ntohs（ip－＞ip＿len）；
1070 debug＿cond（DEBUG＿NET＿PKT，＂len＝％d， v＝％02x＂，
1071 len， ip－＞ip＿hl＿v ＆ 0xff）；
1072
1073 Can＇t deal with anything except IPv4
1074 if （（ip－＞ip＿hl＿v ＆ 0xf0）！＝ 0x40）
1075 return；
1076 Can＇t deal with IP options （headers ！＝ 20 bytes）
1077 if （（ip－＞ip＿hl＿v ＆ 0x0f）＞ 0x05）
1078 return；
1079 Check the Checksum of the header
1080 if （！NetCksumOk（（uchar ＊）ip， IP＿HDR＿SIZE ／ 2））｛
1081 debug（＂checksum bad＂）；
1082 return；
1083 ｝
1084 If it is not for us， ignore it
1085 dst＿ip ＝ NetReadIP（＆ip－＞ip＿dst）；
1092 Read source IP address for later use
1093 src＿ip ＝ NetReadIP（＆ip－＞ip＿src）；
1184
1185 ＊ IP header OK． Pass the packet to the current handler．
1186
1187 （＊udp＿packet＿handler）（（uchar ＊）ip ＋ IP＿UDP＿HDR＿SIZE，
1188 ntohs（ip－＞udp＿dst），
1189 src＿ip，
1190 ntohs（ip－＞udp＿src），
1191 ntohs（ip－＞udp＿len）－ UDP＿HDR＿SIZE）；
1192 break；
1193 ｝
1194 ｝

参数inpkt：指向接收到的以太数据包头 len：接收到的数据包的长度960行变量NetRxPacket指向接收的数据头，以太数据包包头比定位以太协议头985行从以太协议头提取出协议字段，该字段表示后面是否是ip协议999行解析出ip协议头1045行根据以太头协议进行switch操作1059～1083行对协议头进行合法性检查1085行读取出目的ip地址1093行读取出源ip地址，1187行 ip协议头解析成功，调用udp协议回调函数udp＿packet＿handler（），该函数在之前的DnStart（）注册了DnsHandler

104 static void
105 DnsHandler（uchar ＊pkt， unsigned dest， IPaddr＿t sip， unsigned src， unsigned len）
106 ｛
193
194 net＿set＿state（NETLOOP＿SUCCESS）；
195 ｝

该函数用于解析DNS协议，在此不再详解解析成功后194行，会设置当前执行状态为NETLOOP＿SUCCESS，代码回到函数NetLoop（）470行475行判断是否按下ctrl＋c快捷键，并作出操作522～562行对执行结果进行处理，计入统计信息564行如果net＿state为NETLOOP＿SUCCESS、NETLOOP＿FAIL最终都会进入done，从而置空udp回调函数如果net＿state为NETLOOP＿CONTINUE，表明仍然有后续数据包要接收，则回到461行，继续下一个数据包的接收

至此DNS协议的处理流程分析完毕，大家可以根据这个流程自行分析其他几个协议的处理流程。

容易遇到的问题

有的时候能读取到 DM9000A 的 ID，连续操作就能读取到 DM9000A 的 ID，但间隔一会操作就读取不到 DM9000A 的 ID，通过调试，在 dm9000＿reset 函数中加一句延时操作，就可以正常读取 DM9000A 的 ID 了。

277 do ｛
278 DM9000＿DBG（＂resetting the DM9000， 2nd reset＂）；
279 udelay（25）； Wait at least 20 us
280 ｝ while （DM9000＿ior（DM9000＿NCR）＆ 1）；
281 udelay（150）；
282 Check whether the ethernet controller is present
283 if （（DM9000＿ior（DM9000＿PIDL）！＝ 0x0）｜｜
284 （DM9000＿ior（DM9000＿PIDH）！＝ 0x90））
285 printf（＂ERROR： resetting DM9000 －＞ not responding＂）；

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