RAWLWIP中telnet功能实现分析.docx

RAW LWIP中telnet功能实现分析背景：要在项目中实现一个下位机的以太网通信，由于不能使用嵌入式操作系统，所以只好使用回调函数的方法来进行实现。大致看了一下前辈老衲五木写的“LWIP协议栈源码详解”，因为还有课以及别的事情，所以看的并不深入，也只是了解一个大概。本来是不打算写的，但是看到网上相关的资料好少，很多还没有什么价值，当然其实最重要的原因是在百度文库里面下载文档各种需要下载卷，但是作为工科屌丝的我，并不能买得起什么会员，所以每次都是紧盯着是不是免费下载。。。唉，也是醉了。。。现在还是10月2号，宅在实验室。平台：开发板为STM32F107VC（从实验室别的师兄那里淘来的一块开发板，然后自己玩），keil4（建议将编译连接里面的优化等级修改得低一点，我设置的是level 2，优化等较较高的时候，不考虑带来的别的负面因素，仅仅是调试的时候单步的箭头各种乱跳就够烦人的了）。实现的功能：使用cmd输入telnet 192.161.1.6（默认的telnet端口号为23，分配给开发板的IP地址，将电脑的IP地址设为192.168.1.1）；开发板能通过网线传送给电脑一些数据，如what’s your name?在cmd中输入john；开发板通过网线在传送给电脑一些数据，如hellow,john；使用ctrl+]快捷键进入到telnet中，输入quit，结束telnet；程序的实现：注：主要分为两部分对程序的实现进行说明，其一是LWIP协议栈与应用层的接口，实际就是我们自己编写的用户程序，使用回调函数的功能与LWIP协议栈进行信息的交互；其二是LWIP协议栈对来自电脑的telnet的命令的响应过程（可能不同版本的协议栈的具体代码会有差别，但是运行机制应该是一致的）；用户接口函数：在对开发板进行系统配置，硬件自检以及LWIP进行初始化（缓冲堆，缓冲池的初始化，IP，掩码，默认网关的初始化，设置MAC地址，建立网络链接等）之后，使用HelloWorld_init();对要实现的telnet功能进行初始化设置，这个函数也就是我们在应用层与LWIP协议栈的接口。这几行代码主要是建立一个新的TCP控制块，并且将其状态设置成listensing。其中与编程具有重要关系的是最后一句，即将函数HelloWorld_accept()与TCP控制块中的回调函数接口链接起来。接下来就是该函数的编写了。这个函数里面又具体可以分为两个方面，一个方面是将接收函数HelloWorld_recv()与TCP控制块中的回调函数接口链接起来（当然也可以在编写一些别的接口函数），但这个函数是可以对开发板接收到的来自电脑的信息进行处理；另一个方面是使用tcp_write()函数将在函数HelloWorld_accept()中需要发送的信息（比如提示信息）挂到发送列表上，这是不能马上发送的。注：由于这些是从一个demo程序中得到的一些东西，而那个demo程序本身代码又写得有点乱，所以就不贴代码了。LWIP协议栈的响应：主要流程是：底层信息接收函数调用相对较高一层的信息接收函数。啰嗦一句：我是使用的中断机制来处理以太网信息的。第一步，进入到中断服务程序中：其中err = netif-input(p, netif);是使用回调函数调用函数ethernet_input(struct pbuf *p, struct netif *netif)；该函数根据收到的以太网帧中的协议类型字段，分别将调用不用的上层函数。由于telnet是IP类报文，所以就将调用IP报文输入函数ip_input(p, netif);该函数又将根据IP报文中的协议类型字段调用传输层协议，由于telnet是使用tcp协议，故调用tcp输入函数。tcp_input(p, inp);到这里，我们就接触到了在LWIP协议栈中非常核心的一个函数。该函数除了进行一些头部校验，以及一些判断之后，会调用状态机处理函数tcp_process(pcb); 就相当于是LWIP协议站的大脑，对协议栈的工作状态进行调度。在调用状态机处理函数之后，TCP_EVENT_RECV（）函数也会被调用，该函数实际是调用用户自己便携的信息接收应用层处理函数，即 HelloWorld_recv()，之后 tcp_output(pcb)也会被调用，用来将开发板上需要输出的信息输出。以上这些，好像看不出用户定义的函数HelloWorld_accept()是在哪里被调用的，其实和HelloWorld_recv()被调用的方式一样，只是函数HelloWorld_accept()是在tcp_process(pcb);中被调用的， TCP_EVENT_ACCEPT(pcb, ERR_OK, err);至于状态机中各种状态之间的转换，可以参照前辈老衲五木