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第1章 故事前传1

1.1背景知识1

1.1.1嵌入式网络概述1

1.1.2写作背景3

1.1.3几个疑问4

1.2 TCP/IP扫盲班5

1.2.1 OSI模型5

1.2.2 TCP/IP协议5

1.2.3 OSI模型VS TCP/IP模型7

1.2.4嵌入式TCP/IP协议栈8

1.3旅行集结号9

1.3.1实验环境说明9

1.3.2本书内容概述10

1.3.3一起出发12

第2章 有备而无患13

2.1传说中的ARM微处理器13

2.1.1背景知识13

2.1.2存储器组织结构15

2.1.3指令系统17

2.1.4数据类型与存储格式19

2.1.5处理器状态与处理器模式21

2.1.6寄存器组织23

2.1.7异常处理28

2.2 S3C44B0X初体验32

2.2.1简介32

2.2.2存储管理器34

2.2.3中断控制器39

2.2.4其他模块42

2.3 ARM汇编真经46

2.3.1简介46

2.3.2 ARM指令集编码格式46

2.3.3 ARM寻址方式48

2.3.4 ARM指令集简介53

2.3.5 ARM汇编语言55

第3章 让板子跑起来65

3.1 ARM开发工具65

3.1.1 ADS简介65

3.1.2 ARM汇编器70

3.1.3 ARM编译器71

3.1.4 ARM连接器78

3.2程序的调试83

3.2.1几种调试方式83

3.2.2 AXD调试器87

3.2.3 ARMulator的使用90

3.3编写启动代码91

3.3.1开发板结构91

3.3.2启动代码讲解92

3.3.3几个测试程序108

第4章 快马加鞭115

4.1嵌入式实时操作系统116

4.1.1概述116

4.1.2 μC/OS-II的文件结构118

4.1.3 μC/OS-II中的任务120

4.1.4就绪任务的管理126

4.1.5任务堆栈129

4.2移植μC/OS-II实时操作系统130

4.2.1概述130

4.2.2编写OS_CPU.H132

4.2.3编写OS_CPU_C.C134

4.2.4编写OS_CPU_A.S138

4.3测试程序145

4.3.1系统时钟145

4.3.2第一个测试程序146

4.3.3第二个测试程序147

第5章 无操作系统模拟层Lwl P的移植150

5.1 LwIP综述150

5.1.1简介150

5.1.2用SI阅读源代码156

5.2移植工作160

5.2.1移植头文件160

5.2.2 RTL8019AS网卡163

5.2.3编写网卡驱动程序176

5.3测试程序186

5.3.1协议栈初始化186

5.3.2数据包的查询接收188

5.3.3数据包的中断接收191

5.3.4一个简单的TCP服务器193

5.3.5移植小结195

第6章 动态内存管理196

6.1背景知识196

6.1.1内存管理概述196

6.1.2常见内存分配策略198

6.2动态内存池200

6.2.1数据结构描述200

6.2.2函数实现205

6.3动态内存堆207

6.3.1数据结构描述208

6.3.2函数实现209

6.4其他内存分配策略214

第7章 数据包管理218

7.1预备知识218

7.1.1 LwIP的分层特点218

7.1.2协议进程模型219

7.2数据包管理220

7.2.1数据包结构pbuf221

7.2.2 pbuf的类型221

7.2.3数据包申请函数224

7.2.4数据包释放函数227

7.2.5其他数据包操作函数229

第8章 网络接口管理230

8.1引言230

8.2网络接口结构231

8.2.1数据结构231

8.2.2函数实现234

8.3环回接口236

8.3.1相关函数236

8.3.2实验程序238

第9章ARP协议242

9.1 ARP协议简介242

9.1.1物理地址与网络地址242

9.1.2 ARP协议的本质243

9.2数据结构245

9.2.1 ARP表245

9.2.2 ARP报文249

9.3 ARP层数据包输入253

9.3.1以太网数据包递交253

9.3.2 ARP数据包处理255

9.3.3 ARP攻击258

9.3.4 ARP缓存表的更新259

9.4 ARP层数据包输出263

9.4.1 ARP层数据处理总流程263

9.4.2广播包与多播包的发送264

9.4.3单播包的发送266

第10章 网际协议（IP）269

10.1相关知识269

10.1.1概述269

10.1.2 IP地址270

10.1.3特殊IP地址271

10.1.4子网划分与子网掩码273

10.1.5网络地址转换（NAT）275

10.1.6单播、多播与广播276

10.2数据报277

10.2.1数据报组成结构277

10.2.2数据结构282

10.3 IP层输出283

10.3.1发送数据报283

10.3.2数据报分片286

10.4 IP层输入289

10.4.1数据报接收290

10.4.2分片重装数据结构294

10.4.3分片重装函数297

10.4.4分片插入与检查300

第11章 网际控制报文协议（ICMP）303

11.1基本知识303

11.1.1 ICMP协议303

11.1.2报文交付304

11.1.3报文类型304

11.1.4报文格式306

11.1.5差错报文306

11.1.6查询报文308

11.2 ICMP的实现309

11.2.1数据结构310

11.2.2发送差错报文311

11.2.3 ICMP报文的处理312

11.2.4 ping命令315

11.2.5 ICMP洪水316

第12章 用户数据报协议（UDP）319

12.1背景知识319

12.1.1传输层协议319

12.1.2 UDP协议320

12.1.3端口号321

12.1.4 UDP报文的交付322

12.1.5 UDP报文格式322

12.1.6 UDP伪首部与校验和324

12.2 UDP数据结构325

12.2.1报文首部结构325

12.2.2控制块326

12.3控制块操作函数329

12.3.1使用UDP编程329

12.3.2新建控制块329

12.3.3绑定控制块329

12.3.4连接控制块331

12.3.5其他控制块操作函数332

12.4报文处理函数333

12.4.1报文的发送333

12.4.2报文接收与递交335

12.5测试程序338

12.5.1回送程序338

12.5.2测试结果339

12.5.3回调编程的缺陷339

第13章 传输控制协议（TCP）341

13.1协议简介341

13.1.1 TCP的必要性341

13.1.2 TCP的特性342

13.1.3连接的定义344

13.1.4数据流编号345

13.1.5滑动窗口345

13.2 TCP报文346

13.2.1报文格式346

13.2.2 TCP选项348

13.2.3紧急数据349

13.2.4强迫数据交互349

13.2.5报文首部数据结构350

13.3 TCP连接350

13.3.1建立连接350

13.3.2断开连接351

13.3.3复位连接352

13.3.4 TCP状态转换图353

13.3.5特殊的状态转换355

13.4 TCP控制块356

13.4.1控制块数据结构356

13.4.2控制块链表358

13.4.3接收窗口359

13.4.4发送窗口359

13.5 TCP编程函数360

13.5.1控制块新建360

13.5.2控制块绑定361

13.5.3控制块侦听362

13.5.4控制块连接363

13.5.5发送数据364

13.5.6关闭连接365

13.5.7其他函数366

13.6 TCP输出处理366

13.6.1报文段缓冲366

13.6.2报文段构建367

13.6.3报文段发送370

13.7 TCP输入处理372

13.7.1 TCP层函数调用流程372

13.7.2报文输入373

13.7.3 TIME_WAIT状态的报文处理376

13.7.4 LISTEN状态的报文处理376

13.7.5 SYN攻击378

13.7.6 TCP状态机函数379

13.7.7 TCP数据输入382

13.8可靠的传输服务387

13.8.1超时重传与RTT估计387

13.8.2慢启动与拥塞避免392

13.8.3快速重传与快速恢复395

13.8.4糊涂窗口与避免397

13.8.5零窗口探查399

13.8.6保活机制401

13.8.7 TCP定时器403

13.9测试程序406

13.9.1 Telnet服务器406

13.9.2测试结果409

第14章 移植操作系统模拟层411

14.1移植过程411

14.1.1移植综述411

14.1.2添加文件413

14.1.3修改头文件lwipopts.h414

14.1.4头文件sys_arch.h414

14.1.5全局变量与初始化415

14.1.6信号量函数416

14.1.7邮箱函数417

14.1.8超时相关函数420

14.1.9创建新进程420

14.2测试程序421

14.2.1初始化函数421

14.2.2简单的HTTP服务器421

14.2.3测试结果422

第15章 用户编程接口424

15.1定时事件424

15.1.1定时结构424

15.1.2定时链表425

15.1.3内核进程427

15.1.4处理定时事件428

15.2消息机制430

15.2.1消息结构430

15.2.2数据包消息431

15.2.3协议栈API实现432

15.2.4 API消息434

15.3协议栈接口436

15.3.1用户数据缓冲netbuf436

15.3.2数据缓冲操作436

15.3.3连接结构netconn439

15.3.4内核回调接口441

15.3.5协议栈API函数443

15.3.6测试程序448

15.4套接字接口450

15.4.1 socket的实现450

15.4.2套接字函数451

15.4.3测试程序453

第16章 最后的战役457

16.1域名解析457

16.1.1域名系统（DNS）457

16.1.2测试程序458

16.1.3测试结果460

16.2动态主机配置460

16.2.1 DHCP协议460

16.2.2测试程序461

16.2.3测试结果463

16.3 Internet组管理464

16.3.1 IGMP协议464

16.3.2测试程序465

16.3.3测试结果466

16.4终结篇467

16.4.1常见问题及解决方法467

16.4.2故事结局473

参考文献474