發送ARP請求包的時候,需要填充已知的目標IP地址、源MAC地址、源IP地址等,并且需要該ARP包進行廣播出去,所以以太網首部的目標MAC地址為FF-FF-FF-FF-FF-FF,源碼具體見代碼清單 10?7。
```
1 /*發送原始ARP數據包(操作碼和所有地址都可以修改)
2 * @param netif用于發送ARP數據包的lwip網絡接口
3 * @param ethsrc_addr以太網頭的源MAC地址
4 * @param ethdst_addr以太網頭的目標MAC地址
5 * @param hwsrc_addr ARP協議頭的源MAC地址
6 * @param ipsrc_addr ARP協議頭的源IP地址
7 * @param hwdst_addr ARP協議頭的目標MAC地址
8 * @param ipdst_addr ARP協議頭的目標IP地址
9 * @param操作編碼ARP數據包的類型
10 * @return ERR_OK如果已發送ARP數據包
11 * 如果無法分配ARP數據包,則為ERR_MEM
12 */
13 static err_t
14 etharp_raw(struct netif *netif, //用于發送ARP數據包的lwip網絡接口
15 const struct eth_addr *ethsrc_addr,//以太網頭的源MAC地址
16 const struct eth_addr *ethdst_addr,//以太網頭的目標MAC地址
17 const struct eth_addr *hwsrc_addr,//ARP協議頭的源MAC地址
18 const ip4_addr_t *ipsrc_addr,//ARP協議頭的源IP地址
19 const struct eth_addr *hwdst_addr, //ARP協議頭的目標MAC地址
20 const ip4_addr_t *ipdst_addr,// ARP協議頭的目標IP地址
21 const u16_t opcode)//操作編碼ARP數據包的類型(op字段)
22 {
23 struct pbuf *p;
24 err_t result = ERR_OK;
25 struct etharp_hdr *hdr;
26
27 //申請ARP報文的內存空間
28 p = pbuf_alloc(PBUF_LINK, SIZEOF_ETHARP_HDR, PBUF_RAM);
29
30 if (p == NULL)
31 {
32 ETHARP_STATS_INC(etharp.memerr);//內存申請失敗,返回錯誤代碼
33 return ERR_MEM;
34 }
35
36 //ARP報文的數據區域,并且強制將起始地址轉化成ARP報文首部
37 hdr = (struct etharp_hdr *)p->payload;
38
39 hdr->opcode = lwip_htons(opcode); //填寫ARP數據包的op字段
40
41 //填寫源MAC地址
42 SMEMCPY(&hdr->shwaddr, hwsrc_addr, ETH_HWADDR_LEN);
43 //填寫目標MAC地址
44 SMEMCPY(&hdr->dhwaddr, hwdst_addr, ETH_HWADDR_LEN);
45
46 //以太網首部源MAC地址
47 IPADDR_WORDALIGNED_COPY_FROM_IP4_ADDR_T(&hdr->sipaddr, ipsrc_addr);
48 /
49 //以太網首部目標MAC地址
50 IPADDR_WORDALIGNED_COPY_FROM_IP4_ADDR_T(&hdr->dipaddr, ipdst_addr);
51
52 //填寫ARP首部硬件類型
53 hdr->hwtype = PP_HTONS(LWIP_IANA_HWTYPE_ETHERNET);
54 //填寫ARP首部協議類型
55 hdr->proto = PP_HTONS(ETHTYPE_IP);
56
57 //填寫ARP數據包硬件地址長度
58 hdr->hwlen = ETH_HWADDR_LEN;
59 //填寫ARP數據包協議地址長度
60 hdr->protolen = sizeof(ip4_addr_t);
61
62 //調用底層發送函數將以太網數據幀發送出去
63 ethernet_output(netif, p, ethsrc_addr, ethdst_addr, ETHTYPE_ARP);
64
65 ETHARP_STATS_INC(etharp.xmit);
66
67 pbuf_free(p);//發送完成釋放內存
68 p = NULL;
69
70 return result; //返回結果
71 }
72
73 //FF-FF-FF-FF-FF-FF
74 const struct eth_addr ethbroadcast =
75 {{0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff}};
76 //00-00-00-00-00-00
77 const struct eth_addr ethzero = {{0, 0, 0, 0, 0, 0}};
78
79 //發送ARP請求包,指定目標MAC地址
80 static err_t
81 etharp_request_dst(struct netif *netif,
82 const ip4_addr_t *ipaddr,
83 const struct eth_addr *hw_dst_addr)
84 {
85 return etharp_raw(netif,
86 (struct eth_addr *)netif->hwaddr,
87 hw_dst_addr,
88 (struct eth_addr *)netif->hwaddr,
89 netif_ip4_addr(netif), ðzero,
90 ipaddr, ARP_REQUEST);
91 }
92
93 //發送ARP請求包,目標MAC地址為 ethbroadcast
94 err_t
95 etharp_request(struct netif *netif, const ip4_addr_t *ipaddr)
96 {
97 return etharp_request_dst(netif, ipaddr, ðbroadcast);
98 }
```
總的來說就是先調用etharp\_request()函數進行發送ARP請求包,在etharp\_request()函數中會調用etharp\_request\_dst()函數進行發送,此時指定的目標MAC地址是ethbroadcast,而在etharp\_request\_dst()函數中會調用etharp\_raw()進行發送ARP請求包,層層調用,并且每層的參數都是越來越多的,這樣子封裝對于上層程序來說更加好處理,在etharp\_raw()函數中,會對ARP數據包進行封裝,然后再封裝到以太網數據幀中,最終調用以太網底層發送函數進行將以太網數據幀發送出去。
- 說明
- 第1章:網絡協議簡介
- 1.1:常用網絡協議
- 1.2:網絡協議的分層模型
- 1.3:協議層報文間的封裝與拆封
- 第2章:LwIP簡介
- 2.1:LwIP的優缺點
- 2.2:LwIP的文件說明
- 2.2.1:如何獲取LwIP源碼文件
- 2.2.2:LwIP文件說明
- 2.3:查看LwIP的說明文檔
- 2.4:使用vscode查看源碼
- 2.4.1:查看文件中的符號列表(函數列表)
- 2.4.2:函數定義跳轉
- 2.5:LwIP源碼里的example
- 2.6:LwIP的三種編程接口
- 2.6.1:RAW/Callback API
- 2.6.2:NETCONN API
- 2.6.3:SOCKET API
- 第3章:開發平臺介紹
- 3.1:以太網簡介
- 3.1.1:PHY層
- 3.1.2:MAC子層
- 3.2:STM32的ETH外設
- 3.3:MII 和 RMII 接口
- 3.4:PHY:LAN8720A
- 3.5:硬件設計
- 3.6:軟件設計
- 3.6.1:獲取STM32的裸機工程模板
- 3.6.2:添加bsp_eth.c與bsp_eth.h
- 3.6.3:修改stm32f4xx_hal_conf.h文件
- 第4章:LwIP的網絡接口管理
- 4.1:netif結構體
- 4.2:netif使用
- 4.3:與netif相關的底層函數
- 4.4:ethernetif.c文件內容
- 4.4.1:ethernetif數據結構
- 4.4.2:ethernetif_init()
- 4.4.3:low_level_init()
- 第5章:LwIP的內存管理
- 5.1:幾種內存分配策略
- 5.1.1:固定大小的內存塊
- 5.1.2:可變長度分配
- 5.2:動態內存池(POOL)
- 5.2.1:內存池的預處理
- 5.2.2:內存池的初始化
- 5.2.3:內存分配
- 5.2.4:內存釋放
- 5.3:動態內存堆
- 5.3.1:內存堆的組織結構
- 5.3.2:內存堆初始化
- 5.3.3:內存分配
- 5.3.4:內存釋放
- 5.4:使用C庫的malloc和free來管理內存
- 5.5:LwIP中的配置
- 第6章:網絡數據包
- 6.1:TCP/IP協議的分層思想
- 6.2:LwIP的線程模型
- 6.3:pbuf結構體說明
- 6.4:pbuf的類型
- 6.4.1:PBUF_RAM類型的pbuf
- 6.4.2:PBUF_POOL類型的pbuf
- 6.4.3:PBUF_ROM和PBUF_REF類型pbuf
- 6.5:pbuf_alloc()
- 6.6:pbuf_free()
- 6.7:其它pbuf操作函數
- 6.7.1:pbuf_realloc()
- 6.7.2:pbuf_header()
- 6.7.3:pbuf_take()
- 6.8:網卡中使用的pbuf
- 6.8.1:low_level_output()
- 6.8.2:low_level_input()
- 6.8.3:ethernetif_input()
- 第7章:無操作系統移植LwIP
- 7.1:將LwIP添加到裸機工程
- 7.2:移植頭文件
- 7.3:移植網卡驅動
- 7.4:LwIP時基
- 7.5:協議棧初始化
- 7.6:獲取數據包
- 7.6.1:查詢方式
- 7.6.2:ping命令詳解
- 7.6.3:中斷方式
- 第8章:有操作系統移植LwIP
- 8.1:LwIP中添加操作系統
- 8.1.1:拷貝FreeRTOS源碼到工程文件夾
- 8.1.2:添加FreeRTOS源碼到工程組文件夾
- 8.1.3:指定FreeRTOS頭文件的路徑
- 8.1.4:修改stm32f10x_it.c
- 8.2:lwipopts.h文件需要加入的配置
- 8.3:sys_arch.c/h文件的編寫
- 8.4:網卡底層的編寫
- 8.5:協議棧初始化
- 8.6:移植后使用ping測試基本響應
- 第9章:LwIP一探究竟
- 9.1:網卡接收數據的流程
- 9.2:內核超時處理
- 9.2.1:sys_timeo結構體與超時鏈表
- 9.2.2:注冊超時事件
- 9.2.3:超時檢查
- 9.3:tcpip_thread線程
- 9.4:LwIP中的消息
- 9.4.1:消息結構
- 9.4.2:數據包消息
- 9.4.3:API消息
- 9.5:揭開LwIP神秘的面紗
- 第10章:ARP協議
- 10.1:鏈路層概述
- 10.2:MAC地址的基本概念
- 10.3:初識ARP
- 10.4:以太網幀結構
- 10.5:IP地址映射為物理地址
- 10.6:ARP緩存表
- 10.7:ARP緩存表的超時處理
- 10.8:ARP報文
- 10.9:發送ARP請求包
- 10.10:數據包接收流程
- 10.10.1:以太網之數據包接收
- 10.10.2:ARP數據包處理
- 10.10.3:更新ARP緩存表
- 10.11:數據包發送流程
- 10.11.1:etharp_output()函數
- 10.11.2:etharp_output_to_arp_index()函數
- 10.11.3:etharp_query()函數
- 第11章:IP協議
- 11.1:IP地址.md
- 11.1.1:概述
- 11.1.2:IP地址編址
- 11.1.3:特殊IP地址