LWIPudp_input函数分析
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了LWIPudp_input函数分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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——|【LWIP】tcp_timewait_input函数解析
调用流程:
数据包首先调用ethernet_input()函数到达数据链路层，去掉以太网头部；
根据以太网头部类型判断：如果是ARP报文传给调用arp_input()交给ARP协议处理，如果是IP报文就调用ip_input()进入IP层处理；
ip_input()函数中比较数据报文的目的IP地址，如果与某个网络接口的IP地址相同，则接收这个报文，依照IP头部的协议字段，调用各自协议的输入处理函数；
如果是UDP类型，调用udp_input()。
函数简析:
该函数接收来自ip层的UDP包。将所有PCB都遍历，如果有多个绑定，则给每一个进程复制一份数据报，实际调用pcb->recv()。
具体分析：
1.检测数据包有效性（小于UDP头长度的，free）；
2.获取UDP头，判断是否为广播包，网络字节序转换；
3.遍历UDP PCB链表，
将PCB本地addr+端口与UDP目的addr+端口进行比较（记录第一个完美匹配且未连接的PCB），
若完美匹配，将PCB远程addr+端口与UDP源addr+端口进行比较（第一个完美匹配的PCB移动到UDP PCB链表前端，下次发现快），
如果没有完美匹配，第一个完美匹配且未连接的PCB获取数据包，
4.如果这是匹配的，或者它是指向我们的，，做UDP校验和
5.判断是否是广播包/多播包（若是广播/多播包传递给所有匹配的UDP PCB链表，调用pcb->recv送上用户层），
若不是广播包/多播包，调用对应的UDP接收函数（调用pcb->recv送上用户层）
6.没有找到匹配，发送ICMP目标端口不可到达，除非目的地址是广播/多播。
流程图：
源码：
/**
* 处理传入的UDP数据报。
*
* 给定一个传入的UDP数据报(作为pbufs的链)，
* 这个函数找到一个对应的UDP PCB，并将pbuf指针交给pcbs recv函数(实际调用pcb->recv())。
* 如果没有发现pcb，或者数据报不正确，pbuf就会被释放。
*
* @参数 p 传入的UDP数据报(p-指向UDP报头)
* @参数 inp 接收数据报的网络接口。
*
*/
void
udp_input(struct pbuf *p, struct netif *inp)
struct udp_hdr *udphdr; //UDP报头
struct udp_pcb *pcb, *prev;
struct udp_pcb *uncon_pcb;
u16_t src, dest; //源，目的端口
u8_t broadcast; //广播报文（标志位）
u8_t for_us = 0;
LWIP_UNUSED_ARG(inp);
PERF_START;
UDP_STATS_INC(udp.recv);
/* 1.检测UDP数据包有效性 */
/* 检查最小长度(UDP报头) */
if (p->len < UDP_HLEN)
/* 丢弃报文长度 < UDP标准报头长度的报文（错误报文） */
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG,
("udp_input: short UDP datagram (%"U16_F" bytes) discarded\\n", p->tot_len));
UDP_STATS_INC(udp.lenerr);
UDP_STATS_INC(udp.drop);
MIB2_STATS_INC(mib2.udpinerrors);
pbuf_free(p);
goto end;
/* 2.获取UDP头，判断是否为广播包，网络字节序转换 */
/* 指向UDP报头 */
udphdr = (struct udp_hdr *)p->payload;
/* 是否广播报文 ?（标志位） */
broadcast = ip_addr_isbroadcast(ip_current_dest_addr(), ip_current_netif());
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG, ("udp_input: received datagram of length %"U16_F"\\n", p->tot_len));
/* 将网络字节序转换为主机字节序 */
src = lwip_ntohs(udphdr->src);
dest = lwip_ntohs(udphdr->dest);
udp_debug_print(udphdr);
/* 打印源端口，目的端口 */
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG, ("udp ("));
ip_addr_debug_print(UDP_DEBUG, ip_current_dest_addr());
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG, (", %"U16_F") <-- (", lwip_ntohs(udphdr->dest)));
ip_addr_debug_print(UDP_DEBUG, ip_current_src_addr());
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG, (", %"U16_F")\\n", lwip_ntohs(udphdr->src)));
pcb = NULL;
prev = NULL;
uncon_pcb = NULL;
/* 3.（记录第一个完美匹配且未连接的PCB）
* 将PCB本地addr+端口与UDP目的addr+端口进行比较（记录第一个未连接的匹配PCB），
* 将PCB远程addr+端口与UDP源addr+端口进行比较（记录第一个完美匹配的PCB），
* 如果没有完美匹配，第一个完美匹配且未连接的PCB获取数据包， */
for (pcb = udp_pcbs; pcb != NULL; pcb = pcb->next)
/* 打印PCB本地和远程地址 */
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG, ("pcb ("));
ip_addr_debug_print(UDP_DEBUG, &pcb->local_ip);
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG, (", %"U16_F") <-- (", pcb->local_port));
ip_addr_debug_print(UDP_DEBUG, &pcb->remote_ip);
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG, (", %"U16_F")\\n", pcb->remote_port));
/* 将PCB本地addr+端口与UDP目的地addr+端口进行比较 */
if ((pcb->local_port == dest) &&
(udp_input_local_match(pcb, inp, broadcast) != 0))
if (((pcb->flags & UDP_FLAGS_CONNECTED) == 0) &&
((uncon_pcb == NULL)
#if SO_REUSE
/* PCB本地addr不是任意IP地址 */
|| !ip_addr_isany(&pcb->local_ip)
#endif /* SO_REUSE */
))
/* 第一个未连接的匹配PCB */
uncon_pcb = pcb;
/* 将PCB远程addr+端口与UDP源addr+端口进行比较 */
if ((pcb->remote_port == src) &&
(ip_addr_isany_val(pcb->remote_ip) ||
ip_addr_cmp(&pcb->remote_ip, ip_current_src_addr())))
/* 第一个完全匹配的PCB */
if (prev != NULL)
/* 把pcb移到udp_pcbs的前面，这样就可以下次发现快 */
prev->next = pcb->next;
pcb->next = udp_pcbs;
udp_pcbs = pcb;
else
UDP_STATS_INC(udp.cachehit);
break;
prev = pcb;
/* 没有完全匹配的pcb?然后寻找一个未连接的pcb */
if (pcb == NULL)
pcb = uncon_pcb;
/* 4.如果这是匹配的，或者它是指向我们的（检查校验和） */
if (pcb != NULL)
for_us = 1;
else
#if LWIP_IPV6
if (ip_current_is_v6())
for_us = netif_get_ip6_addr_match(inp, ip6_current_dest_addr()) >= 0;
#endif /* LWIP_IPV6 */
#if LWIP_IPV4
if (!ip_current_is_v6())
for_us = ip4_addr_cmp(netif_ip4_addr(inp), ip4_current_dest_addr());
#endif /* LWIP_IPV4 */
/* 4.如果这是匹配的，或者它是指向我们的，做UDP校验和 */
/* 确定为给我们的UDP报文 */
if (for_us)
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE, ("udp_input: calculating checksum\\n"));
#if CHECKSUM_CHECK_UDP
IF__NETIF_CHECKSUM_ENABLED(inp, CHECKSUM_CHECK_UDP)
#if LWIP_UDPLITE
if (ip_current_header_proto() == IP_PROTO_UDPLITE)
/* 做UDP Lite校验和 */
u16_t chklen = lwip_ntohs(udphdr->len);
if (chklen < sizeof(struct udp_hdr))
if (chklen == 0)
/* 对于udp-lite，校验和的长度是对完整包的长度(请参阅RFC 3828章，3.1)。 */
chklen = p->tot_len;
else
/* 至少，udp-lite头必须由校验和覆盖！(再次，请参阅RFC 3828章，3.1) */
goto chkerr;
if (ip_chksum_pseudo_partial(p, IP_PROTO_UDPLITE,
p->tot_len, chklen,
ip_current_src_addr(), ip_current_dest_addr()) != 0)
goto chkerr;
else
#endif /* LWIP_UDPLITE */
/* 做UDP校验和 */
if (udphdr->chksum != 0)
if (ip_chksum_pseudo(p, IP_PROTO_UDP, p->tot_len,
ip_current_src_addr(),
ip_current_dest_addr()) != 0)
goto chkerr;
#endif /* CHECKSUM_CHECK_UDP */
/* 去除UDP报头 */
if (pbuf_header(p, -UDP_HLEN))
/* Can we cope with this failing? Just assert for now */
LWIP_ASSERT("pbuf_header failed\\n", 0);
UDP_STATS_INC(udp.drop);
MIB2_STATS_INC(mib2.udpinerrors);
pbuf_free(p);
goto end;
/* 5.判断是否是广播包/多播包（若是广播/多播包传递给所有匹配的UDP PCB链表，调用pcb->recv送上用户层），
若不是广播包/多播包，调用对应的UDP接收函数（调用pcb->recv送上用户层）， */
if (pcb != NULL)
MIB2_STATS_INC(mib2.udpindatagrams);
#if SO_REUSE && SO_REUSE_RXTOALL
if (ip_get_option(pcb, SOF_REUSEADDR) &&
(broadcast || ip_addr_ismulticast(ip_current_dest_addr())))
/* 如果设置了SOF_REUSEADDR，将广播或多播数据包传送给所有的多播pcbs。*/
struct udp_pcb *mpcb;
u8_t p_header_changed = 0;
s16_t hdrs_len = (s16_t)(ip_current_header_tot_len() + UDP_HLEN);
for (mpcb = udp_pcbs; mpcb != NULL; mpcb = mpcb->next)
if (mpcb != pcb)
/* 将PCB本地addr+端口与UDP目的地addr+端口进行比较 */
if ((mpcb->local_port == dest) &&
(udp_input_local_match(mpcb, inp, broadcast) != 0))
/* 将数据包拷贝给所有本地匹配项 */
if (mpcb->recv != NULL)
struct pbuf *q;
/* 为此，将p指针移动到IP报头 */
if (p_header_changed == 0)
pbuf_header_force(p, hdrs_len);
p_header_changed = 1;
q = pbuf_alloc(PBUF_RAW, p->tot_len, PBUF_RAM);
if (q != NULL)
err_t err = pbuf_copy(q, p);
if (err == ERR_OK)
/* 将p指针转移到UDP数据 */
pbuf_header(q, -hdrs_len);
mpcb->recv(mpcb->recv_arg, mpcb, q, ip_current_src_addr(), src);
if (p_header_changed)
/* 再次将p指针转移到UDP数据 */
pbuf_header(p, -hdrs_len);
#endif /* SO_REUSE && SO_REUSE_RXTOALL */
/* 回调 */
if (pcb->recv != NULL)
/* 现在，recv函数负责释放p */
pcb->recv(pcb->recv_arg, pcb, p, ip_current_src_addr(), src);
else
/* 没有recv函数注册?那么我们就得释放pbuf！ */
pbuf_free(p);
goto end;
else
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE, ("udp_input: not for us.\\n"));
#if LWIP_ICMP || LWIP_ICMP6
/* 6.没有找到匹配，发送ICMP目标端口不可到达，除非
* 目的地址是广播/多播。 */
if (!broadcast && !ip_addr_ismulticast(ip_current_dest_addr()))
/* 将p指针转移到UDP数据 */
pbuf_header_force(p, (s16_t)(ip_current_header_tot_len() + UDP_HLEN));
icmp_port_unreach(ip_current_is_v6(), p);
#endif /* LWIP_ICMP || LWIP_ICMP6 */
UDP_STATS_INC(udp.proterr);
UDP_STATS_INC(udp.drop);
MIB2_STATS_INC(mib2.udpnoports);
pbuf_free(p);
else
pbuf_free(p);
end:
PERF_STOP("udp_input");
return;
#if CHECKSUM_CHECK_UDP
chkerr:
LWIP_DEBUGF(UDP_DEBUG | LWIP_DBG_LEVEL_SERIOUS,
("udp_input: UDP (or UDP Lite) datagram discarded due to failing checksum\\n"));
UDP_STATS_INC(udp.chkerr);
UDP_STATS_INC(udp.drop);
MIB2_STATS_INC(mib2.udpinerrors);
pbuf_free(p);
PERF_STOP("udp_input");
#endif /* CHECKSUM_CHECK_UDP */
以上是关于LWIPudp_input函数分析的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章