发送ARP请求包的时候,需要填充已知的目标IP地址、源MAC地址、源IP地址等,并且需要该ARP包进行广播出去,所以以太网首部的目标MAC地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF,源码具体见代码清单 10‑7。
```
1 /*发送原始ARP数据包(操作码和所有地址都可以修改)
2 * @param netif用于发送ARP数据包的lwip网络接口
3 * @param ethsrc_addr以太网头的源MAC地址
4 * @param ethdst_addr以太网头的目标MAC地址
5 * @param hwsrc_addr ARP协议头的源MAC地址
6 * @param ipsrc_addr ARP协议头的源IP地址
7 * @param hwdst_addr ARP协议头的目标MAC地址
8 * @param ipdst_addr ARP协议头的目标IP地址
9 * @param操作编码ARP数据包的类型
10 * @return ERR_OK如果已发送ARP数据包
11 * 如果无法分配ARP数据包,则为ERR_MEM
12 */
13 static err_t
14 etharp_raw(struct netif *netif, //用于发送ARP数据包的lwip网络接口
15 const struct eth_addr *ethsrc_addr,//以太网头的源MAC地址
16 const struct eth_addr *ethdst_addr,//以太网头的目标MAC地址
17 const struct eth_addr *hwsrc_addr,//ARP协议头的源MAC地址
18 const ip4_addr_t *ipsrc_addr,//ARP协议头的源IP地址
19 const struct eth_addr *hwdst_addr, //ARP协议头的目标MAC地址
20 const ip4_addr_t *ipdst_addr,// ARP协议头的目标IP地址
21 const u16_t opcode)//操作编码ARP数据包的类型(op字段)
22 {
23 struct pbuf *p;
24 err_t result = ERR_OK;
25 struct etharp_hdr *hdr;
26
27 //申请ARP报文的内存空间
28 p = pbuf_alloc(PBUF_LINK, SIZEOF_ETHARP_HDR, PBUF_RAM);
29
30 if (p == NULL)
31 {
32 ETHARP_STATS_INC(etharp.memerr);//内存申请失败,返回错误代码
33 return ERR_MEM;
34 }
35
36 //ARP报文的数据区域,并且强制将起始地址转化成ARP报文首部
37 hdr = (struct etharp_hdr *)p->payload;
38
39 hdr->opcode = lwip_htons(opcode); //填写ARP数据包的op字段
40
41 //填写源MAC地址
42 SMEMCPY(&hdr->shwaddr, hwsrc_addr, ETH_HWADDR_LEN);
43 //填写目标MAC地址
44 SMEMCPY(&hdr->dhwaddr, hwdst_addr, ETH_HWADDR_LEN);
45
46 //以太网首部源MAC地址
47 IPADDR_WORDALIGNED_COPY_FROM_IP4_ADDR_T(&hdr->sipaddr, ipsrc_addr);
48 /
49 //以太网首部目标MAC地址
50 IPADDR_WORDALIGNED_COPY_FROM_IP4_ADDR_T(&hdr->dipaddr, ipdst_addr);
51
52 //填写ARP首部硬件类型
53 hdr->hwtype = PP_HTONS(LWIP_IANA_HWTYPE_ETHERNET);
54 //填写ARP首部协议类型
55 hdr->proto = PP_HTONS(ETHTYPE_IP);
56
57 //填写ARP数据包硬件地址长度
58 hdr->hwlen = ETH_HWADDR_LEN;
59 //填写ARP数据包协议地址长度
60 hdr->protolen = sizeof(ip4_addr_t);
61
62 //调用底层发送函数将以太网数据帧发送出去
63 ethernet_output(netif, p, ethsrc_addr, ethdst_addr, ETHTYPE_ARP);
64
65 ETHARP_STATS_INC(etharp.xmit);
66
67 pbuf_free(p);//发送完成释放内存
68 p = NULL;
69
70 return result; //返回结果
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 //发送ARP请求包,指定目标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 //发送ARP请求包,目标MAC地址为 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 }
```
总的来说就是先调用etharp\_request()函数进行发送ARP请求包,在etharp\_request()函数中会调用etharp\_request\_dst()函数进行发送,此时指定的目标MAC地址是ethbroadcast,而在etharp\_request\_dst()函数中会调用etharp\_raw()进行发送ARP请求包,层层调用,并且每层的参数都是越来越多的,这样子封装对于上层程序来说更加好处理,在etharp\_raw()函数中,会对ARP数据包进行封装,然后再封装到以太网数据帧中,最终调用以太网底层发送函数进行将以太网数据帧发送出去。
- 说明
- 第1章:网络协议简介
- 1.1:常用网络协议
- 1.2:网络协议的分层模型
- 1.3:协议层报文间的封装与拆封
- 第2章:LwIP简介
- 2.1:LwIP的优缺点
- 2.2:LwIP的文件说明
- 2.2.1:如何获取LwIP源码文件
- 2.2.2:LwIP文件说明
- 2.3:查看LwIP的说明文档
- 2.4:使用vscode查看源码
- 2.4.1:查看文件中的符号列表(函数列表)
- 2.4.2:函数定义跳转
- 2.5:LwIP源码里的example
- 2.6:LwIP的三种编程接口
- 2.6.1:RAW/Callback API
- 2.6.2:NETCONN API
- 2.6.3:SOCKET API
- 第3章:开发平台介绍
- 3.1:以太网简介
- 3.1.1:PHY层
- 3.1.2:MAC子层
- 3.2:STM32的ETH外设
- 3.3:MII 和 RMII 接口
- 3.4:PHY:LAN8720A
- 3.5:硬件设计
- 3.6:软件设计
- 3.6.1:获取STM32的裸机工程模板
- 3.6.2:添加bsp_eth.c与bsp_eth.h
- 3.6.3:修改stm32f4xx_hal_conf.h文件
- 第4章:LwIP的网络接口管理
- 4.1:netif结构体
- 4.2:netif使用
- 4.3:与netif相关的底层函数
- 4.4:ethernetif.c文件内容
- 4.4.1:ethernetif数据结构
- 4.4.2:ethernetif_init()
- 4.4.3:low_level_init()
- 第5章:LwIP的内存管理
- 5.1:几种内存分配策略
- 5.1.1:固定大小的内存块
- 5.1.2:可变长度分配
- 5.2:动态内存池(POOL)
- 5.2.1:内存池的预处理
- 5.2.2:内存池的初始化
- 5.2.3:内存分配
- 5.2.4:内存释放
- 5.3:动态内存堆
- 5.3.1:内存堆的组织结构
- 5.3.2:内存堆初始化
- 5.3.3:内存分配
- 5.3.4:内存释放
- 5.4:使用C库的malloc和free来管理内存
- 5.5:LwIP中的配置
- 第6章:网络数据包
- 6.1:TCP/IP协议的分层思想
- 6.2:LwIP的线程模型
- 6.3:pbuf结构体说明
- 6.4:pbuf的类型
- 6.4.1:PBUF_RAM类型的pbuf
- 6.4.2:PBUF_POOL类型的pbuf
- 6.4.3:PBUF_ROM和PBUF_REF类型pbuf
- 6.5:pbuf_alloc()
- 6.6:pbuf_free()
- 6.7:其它pbuf操作函数
- 6.7.1:pbuf_realloc()
- 6.7.2:pbuf_header()
- 6.7.3:pbuf_take()
- 6.8:网卡中使用的pbuf
- 6.8.1:low_level_output()
- 6.8.2:low_level_input()
- 6.8.3:ethernetif_input()
- 第7章:无操作系统移植LwIP
- 7.1:将LwIP添加到裸机工程
- 7.2:移植头文件
- 7.3:移植网卡驱动
- 7.4:LwIP时基
- 7.5:协议栈初始化
- 7.6:获取数据包
- 7.6.1:查询方式
- 7.6.2:ping命令详解
- 7.6.3:中断方式
- 第8章:有操作系统移植LwIP
- 8.1:LwIP中添加操作系统
- 8.1.1:拷贝FreeRTOS源码到工程文件夹
- 8.1.2:添加FreeRTOS源码到工程组文件夹
- 8.1.3:指定FreeRTOS头文件的路径
- 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文件的编写
- 8.4:网卡底层的编写
- 8.5:协议栈初始化
- 8.6:移植后使用ping测试基本响应
- 第9章:LwIP一探究竟
- 9.1:网卡接收数据的流程
- 9.2:内核超时处理
- 9.2.1:sys_timeo结构体与超时链表
- 9.2.2:注册超时事件
- 9.2.3:超时检查
- 9.3:tcpip_thread线程
- 9.4:LwIP中的消息
- 9.4.1:消息结构
- 9.4.2:数据包消息
- 9.4.3:API消息
- 9.5:揭开LwIP神秘的面纱
- 第10章:ARP协议
- 10.1:链路层概述
- 10.2:MAC地址的基本概念
- 10.3:初识ARP
- 10.4:以太网帧结构
- 10.5:IP地址映射为物理地址
- 10.6:ARP缓存表
- 10.7:ARP缓存表的超时处理
- 10.8:ARP报文
- 10.9:发送ARP请求包
- 10.10:数据包接收流程
- 10.10.1:以太网之数据包接收
- 10.10.2:ARP数据包处理
- 10.10.3:更新ARP缓存表
- 10.11:数据包发送流程
- 10.11.1:etharp_output()函数
- 10.11.2:etharp_output_to_arp_index()函数
- 10.11.3:etharp_query()函数
- 第11章:IP协议
- 11.1:IP地址.md
- 11.1.1:概述
- 11.1.2:IP地址编址
- 11.1.3:特殊IP地址