uIP各部分协议代码的分析

　　相关信号说明如下：
　　
　　SYN初始同步消息。    ACK确认。
　　
　　FIN  最后关闭消息。  RST  强迫关闭信号。
　　
　　下面主要对IP、TCP协议的数据包格式进行说明。IP和TCP数据帧的以太网封装格式如下图所示。

　　IP和TCP数据帧头部格式如下图所示。

　　uIP并没有单独将IP帧拿出来进行单独处理，定义数据结构时直接将IP和TCP部分的头部放在一个结构体uip_tcpip_hdr中：

　　．Vhl:版本号和首部长度。目前的协议版本号是4，首部长度是以32为单位的IP数据帧头长度，在没有选项时，首部长度字段中的值是5。
　　
　　·tos:服务类型。uIP中未使用，数值为0。
　　
　　·len[2]:16位总长度。指的是整个IP数据帧的长度（包括IP帧头）。
　　
　　·ipid[2]:ipid是一个无符号数，属于同一个报文的分段具有相同的标识符。IP协议每发送一个IP报文，则要把该标识符的值加1，作为下一个报文的标识符。
　　
　　·Ipoffset:前3位的标志只有低两位有效。
　　
　　第1位：最终分段标志。若为0，表明该分段是原报文的最后一个分段。
　　
　　第2位：禁止分段标志。当该位为1时，该报文不能分段。假如此时IP数据包的长度大于网络的MTU值，则根据IP协议丢弃该报文。
　　
　　ipoffset后13位表示分段偏移，以8B为单位表示当前数据报相对于初始数据报的开头位置。
　　
　　·Ttl:数据包生存时间。表明数据在进入网络后能够在网络中存留的时间，以秒为单位，最大为255。当为0时该数据包被丢弃，数据报每经过一个路由器时，该值减1。这样，当循环传送的数据包最后总是会被丢弃。
　　
　　·proto:协议类型。该字段的内容指出IP数据报中数据部分属于哪一种协议（高层协议）。例如0x06为TCP协议，0x01为ICMP协议，0x17为UDP协议等。
　　
　　·ipchksum:头部校验和。用于保证IP数据帧头部数据的正确性。此校验只是针对IP数据帧头。如果校验失败，数据包将被丢弃。计算方法为，把IP数据帧头作为16位二进制数（校验和本身部分字段设为0），对首部每个16位数进行二进制反码的求和，即得到校验码。接收方收到数据包后，同样对首部每个16位数进行二进制反码的求和（这次包括校验码），如果无误，结果的16位二进制数全为1，否则证明有误。
　　
　　·SRCipaddr[2]:源IP地址。
　　
　　·destipaddr[2]:目的IP地址。

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　　以下为TCP数据帧头部各部分说明。
　　
　　·SRCport:源端口号。
　　
　　·destport:目的端口号。
　　
　　·seqno[4]：顺序号，用来标识从TCP源端向TCP目的端发送的数据字节流。
　　
　　·ackno[4]：确认号，确认号用来指示下一个数据块序列号。
　　
　　·tcpoffset：包括4位TCP报头长度和6位保留位。4位头长度字段用来说明TCP报文段头部的长度，单位为由32位组成的字的数目。由于TCP选项字段是可选项，所以TCP报文端的头部长度可变。通常这个字段为空，缺省值为5。uIP中初始数值为5，通过与5比较大小来判断是否有选项数据。
　　
　　·flags：标志。包括6位控制位标志字段。为1表明本字段有效，为0表示无效。
　　
　　·URG:用来表示报文中的数据已经被发送端的高层软件标志为紧急数据。
　　
　　·ACK:用来表示确认号的值有效。如果ACK为1，则表示报文段中的确认号有效；否则，报文段中的确认号无效，接收端可以忽略。
　　
　　·PSH:为1表明接收方应该尽快将这个报文段交给应用层而不用等待缓冲区满。
　　
　　·RST:用于复位因主机崩溃或其他原因而出现错误的连接，它还可以用于拒绝非法的报文段或拒绝连接请求。为1时表示要重新建立TCP连接。
　　
　　·SYN:为1时表示连接要与序列号同步。
　　
　　·FIN:用于释放连接，为1时表示发送端数据已发送完毕。
　　
　　·wnd[2]：窗口大小。用于数据流量控制。字段中的值表示接收端主机可接收多少个数据块。
　　
　　·tcpchksum：16位校验和。用于校验TCP报文段头部、数据和伪头部之校验和。校验和的校验方法与IP头部校验方法相同。伪头部如下图所示.

　　·urgp[2]：16位紧急指针。只有当URG标志为1时紧急指针才有效。紧急指针是一个正偏移量，和顺序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。
　　
　　·optdata[4]：选项数据。最常见的可选字段是最长报文大小，又称为MSS。每个连接方通常都在通信的第一个报文段（为建立连接而设置SYN标志为1的那个段）中指明这个选项，它指明本端所能接受的最大长度的报文段。
　　
　　uIP协议栈中使用uip．conn结构体来保存每一个TCP连接的双方IP地址、端口号、顺序号、确认号等。在uIP中定义了一个数组(见uip.c文件中的structuip_connxdatauip_conns[UIP_CONNS])。数组中的每一个元素保存了每一个连接的状态。每一个元素的类型为structuip_conn型，uip_conn结构体定义如下：

　　uIP中IP、TCP协议的相关函数大部分都是在uip.c中实现。另外uip.c还包括UDP、ICMP协议的相关函数，本节不对其说明，下面主要对lP和TCP协议的相关函数进行简单分析。
　　
　　uip.C文件中函数并不多，对相关函数简单说明如下。
　　
　　①voiduip_init(void)函数功能：uIP协议初始化。所有监听的端口置0，所有连接的状态置为CLOSED。
　　
　　②structuip_conn*uip_connect(u16_t*ripaddr,u16_trport)函数功能：使用TCP协议与远程主机相连。形参分别为IP地址和端口号。
　　
　　函数入口：ripaddr为要连接的远程主机的IP地址首地址，rport为要连接的远程主机的TCP端口。
　　
　　函数返回值：如果连接成功，函数的返回值为一个指向建立连接的连接状态的指针，否则返回值为NULL。

　　程序中，首先寻找本地未使用的端口，然后在uip_conns[UIP_CONNS]数组中搜索每一个元素，寻找当前未使用的连接，将当前建立的连接状态填入；若没有找到，则寻找数组中重发数据时间最多的一个连接状态元素，将将当前建立的连接状态填入，并返回新建立连接的指针。
　　
　　⑧voiduip_unlisten(u16_tport)函数功能是停止监听指定的TCP连接端口。
　　
　　④voiduip_listen(u16_tport)函数功能是监听指定的TCP连接端口。
　　
　　⑤staticvoiduip_add_rcv_nxt(u16_tn)函数功能是将当前连接的下一个要接收的顺序号加n。只是在uip.c文件内有效。
　　
　　⑥voiduip_process(u8_tflag)这个函数完成TCP处理，是uIP中最重要和复杂的函数。为了节省RAM，函数中使用了goto语句。实际上，uIP为了减少堆栈使用，设置了大量的全局变量，虽然程序可读性差，各模块之间联系复杂，但是对RAM的使用大大减少，这在8位和16位系统中是我们所期盼的。
　　
　　本函数只有一个形参flag，在uIP中flag有几种取值：UIP＿TIMER（值为2）和UIP＿DATA（值为1），uip_process函数根据flag判断进行何种操作。
　　
　　如果flag标志为UIP_TIMER，则对初始顺序序列号iSS（实际上用数组表示的一个32位数）加1，然后判断当前连接的TCP状态，根据不同的状态来实现不同的操作。注意：uip中的应用程序函数也是在uip_process()函数中实现的。uIP自带的一个http服务器，其文件中，如何在uip_process()函数中实现的，说明如下：

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