U-Boot 中添加自定义网络通信的方法

U-boot 没有 TCP 协议栈,不支持 TCP(提出要在 U-boot 里面支持 TCP 的协议的 PM 你给我出去)。但是UDP 还是有的。使用 U-boot 配合 UDP 可以做很多底层的功能。甚至我以前做过的项目中,计划在产品生产的时候,先对产品中的 NOR-Flash 编程,然后通过 NOR-Flash 中的 U-boot 来烧写 NAND-Flash,这样可以在产品早期节省一笔 NAND 烧录器的开支。

本文章没啥参考资料,完全是看着U-Boot的代码写出来的。以下说明具体的修改过程。

本文章采用 知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议 进行许可。

原文发布于:https://segmentfault.com/a/1190000005273491,也是作者本人的专栏。


准备用于NetLoop的软件程序

要给U-Boot添加一个UDP处理工具,那么首先应该准备用于这个程序的.c和.h文件。比如我就写了amc_udp.camc_udp.h

准备UDP send函数

如何构建发送函数和接口视需求决定。但最终都是需要在函数内调用这个U-Boot API:

NetSendUDPPacket(uchar   *ether,
                 IPaddr_t dest,
                 int      dport,
                 int      sport,
                 int      len);

以下是各参数说明:

  • ether:目标的以太网地址。如果是广播,则使用全局变量NetBroadcastAddr;如果未知,则指定全零的char[6]={0,0,0,0,0,0}
  • dest:目标的IP地址。如果是广播,则指定0;如果是单播,则制定一个ulong值。可以指定已经设置好了的全局变量NetServerIP
  • dport:包发送的目的端口,即远端端口
  • sport:不是“sport”,而是“source-port”。包发送的源端口
  • len:UDP包正文的长度。发送之前需要事先设置好正文,参见下文说明

上面提到了发送之前必须设置好正文,那么正文在哪呢?正文在net.c的一个全局变量中,应这样获得:

uchar *context = (uchar *)(NetTxPacket + NetEthHdrSize() + IP_HDR_SIZE);

准备UDP Timeout的处理函数

超时函数貌如static void amc_udp_timeout()。主要做一些超时时需要处理,然后设置

NetState = NETLOOP_FAIL

然后返回,这样NetLoop会提示错误退出。

准备接收处理函数

接收函数形式如:

static void amc_udp_handler(uchar *pkt, unsigned dest, unsigned srt, unsigned len);

下面列出可以在函数中获得的信息:

  • IP报头:

IP_t *ipPky = pkt - (IP_HDR_SIZE);

这一句将pkt所代表的正文前推一段距离,以获得IP报文头,此时你可以完整获取报文信息,比如:

IPAddr_t ipFrom = ipPkg->ip_src; // 可以用于UDP response

而其他的一些信息,参见IP报文的格式可知。

  • 端口信息dest表示目标port,可就是远端发往本地的port;相对应地,src代表远端port。
  • IP报文正文pkt本身就是,使用len获得长度
  • 完成处理:NetLoop的完成处理是看全局变量NetState的。一般设置为NETLOOP_FAILNETLOOP_SUCCESS都导导致NetLoop()结束。其他的暂时未研究。

准备NetLoop()调用接口

撰写一个诸如void amc_udp_start()的函数,开始整个功能。在开始之前,需要以下两句:

NetSetHandler(amc_udp_handler);
NetSetTimeout(AMC_UDP_TIMEOUT_SEC * CFG_HZ, amc_udp_timeout);

配置好handler和timeout回调之后,就可以send udp了。

另:传输过程中,建议设置NetBootFileXferSize代表传输大小,也就是NetLoop的返回值。


修改net.c和net.h

首先要在net.h中添加一个协议名,如下“AMCUDP”:

typedef enum {
    BOOTP, RARP, ARP, TFTP, DHCP, PING, DNS, NFS,
    CDP, NETCONS, SNTP, AMCUDP
} proto_t;

然后在NetLoop中添加执行分支:

......
    switch (protocol) {
        case TFTP:
            ...
            break;
        ......
        case AMCUDP:
            amc_udp_start();
            break;
        default:
            break;
    }
......

后面U-boot自然会按照你写的函数处理网络接收和相应的动作。


修改UDP checksum

在net.c中搜索if(0 == strcmp(getenv("udpsum"), "on")),或者是直接搜udpsum可以找到UDP校验的开关。这里建议改为强制打开。

有一些U-boot是这样写的:

ip->xsum = ~NetCksum((uchar *)ip, IP_HDR_SIZE_NO_UDP / 2);

启动自定义网络通信

NetLoop()函数的传入参数非常少,所以经常需要使用别的方法/函数或者是全局变量来配置。配置完成之后再开始NetLoop()。调用NetLoop监听的方法为:

netLoopRet = NetLoop(AMCUDP);

返回值小于0代表失败,可以重试


关于ARP

理论上,当调用NetSendUDPPacket时,如果传入的MAC地址为全0的话,U-boot会自动完成ARP过程之后再发出自定义的ARP包。但我手头项目的U-Boot代码不是这样的,它直接获得MAC地址之后就什么都不做了,这可能是一个未完成的bug。

其实是可以解决这个问题嗒。修改方法参见下一篇文章


本文章采用 知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议 进行许可。

原文发布于:https://segmentfault.com/a/1190000005273491,也是作者本人的专栏。

原创声明,本文系作者授权云+社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

编辑于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏SDNLAB

源码解读ODL与OpenFlow交换机建立过程

编者按:OpenDaylight两大技术特色:1.采用了OSGi框架;2.引入了SAL,而今天我们主要介绍服务抽象层(SAL)适配的南向协议之一OF协议模块。 ...

3494
来自专栏玄魂工作室

Hacker基础之工具篇 arp-scan

地址解析协议,即ARP(Address Resolution Protocol),是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议

1333
来自专栏linux驱动个人学习

Intel P4 CPU

1733
来自专栏LuckQI

学习Java基础知识,打通面试关~十二乐观锁与悲观锁

1132
来自专栏代码世界

计算机网络基础

计算机网络的发展及基础网络概念 问题:网络到底是什么?计算机之间是如何通信的? 早期 : 联机 ?  以太网 : 局域网与交换机 ? 广播   主机之间“一对所...

35312
来自专栏xcywt

TCP/IP详解 卷1 第十九章 TCP的交互数据流

19.1 引言 成块数据:比如ftp、电子邮件、Usenet新闻 交互数据:Telnet、Rlogin  成块数据的报文段基本上都是满长度(full-size)...

2788
来自专栏Danny的专栏

必备的网络常用测试命令(ping命令)

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/huyuyang6688/article/...

2572
来自专栏互联网杂技

前端进阶-让你升级的网络知识

在正文之前,我想问大家一个问题: 问:亲,你有基础吗? 答: 有啊,你说前端吗? 不就是HTML,JS,CSS 吗? so easy~ 问: oh-my-zsh...

3798
来自专栏安富莱嵌入式技术分享

【RL-TCPnet网络教程】第12章 TCP传输控制协议基础知识

本章节为大家讲解TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议),通过本章节的学习,需要大家对TCP有个基本的认识,方便后面章...

993
来自专栏前端架构

在深谈TCP/IP三步握手&四步挥手原理及衍生问题—长文解剖IP

如果对网络工程基础不牢,建议通读《细说OSI七层协议模型及OSI参考模型中的数据封装过程?》

1205

扫码关注云+社区