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《嵌入式网络设备的M AC及I P地址设置》Word格式可编辑可修改
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嵌入式网络设备的MAC及IP地址设置
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1嵌入式网络设备中MAC及IP地址的特点
10B嵌入式网络设备的基本框图如图1所示
1 MyIP处理IP地址的设置
2 MyMAC处理MAC地址的设置
正文
嵌入式网络设备的MAC及IP地址设置
摘要嵌入式网络设备与通用计算机的网络设置相比有相同的地方也有其独特的地方。本文以嵌放式操作系统uClinux在带网络接口的嵌入式芯片S3C4510B上的应用为例介绍一种嵌入式网络设备中MAC及IP地址设置的方法。 关键词 Linux uClinux嵌入式系统IP地址MAX地址以太网
嵌入式产品可分为信息电器、移动计算设备、网络设备和工控、仿真等。
在网络日益重要的今天越来越多的嵌入式产品有了联网的要求。以上嵌入式产品的分类中除了网络设备特别强调网络功能外其它几类产品经常也有网络要求。
在谈到网络功能时很自然就会想到目前应用越来越广的Li nux z操作系统。 Linux对网络有很强的支持能力甚至比大多数操作系统的性能更好。实际上 L inux的发展是人们在网络上的相互合作下进行的且Li nux本来就是用在网络上的。 Li nux几乎支持所有常见的Internet协议如FTP、 POP、 D、 NIS等等。 L inux也适合各种局域网。
L inux不仅能很好地用于通用计算机而且已很好地移植于嵌入式系统。嵌入式Li nux就是经过小型化裁减而且可以被烧制到容量仅为几KB或几MB的存储器中不需要硬盘应用于各种特定的嵌入式环境的专用中不需要硬盘应用于各种一的嵌入式环境的专用操作系统。它保留了Linux的大多功能特别是网络支持能力。 uClinux就是一个优秀的嵌入式Li nux操作系统。
本论文中要讨论的MAX及IP地址分别指的是 (范文先生网收集整理)
MAC地址在这里特指以太网定义的一个48位6字节地址。每台连到以太网网络的计算机分配一个唯一的48位6字节数字即它的以太网地址。为分配地址 以太网硬件制造商购买以太网地址块在生产以太网接口硬件时顺序给它们分配。 MAC地址属于物理层的地
址对于不同类型的网络其物理址分配方式不同但本论文中介绍的设置方法都适用。
IP地址IP address也叫互连网地址Internet address 。它是TCP/IP的设计人员选择的一个类似于物理网络的编址地址。互连网上的每个主机都分配了一个唯一的32位4字节整数地址。 IP地址属于软件协议层的地址。只要主机上运行TCP/IP协议其IP地址的编址方式就符合这个统一标准。
作为嵌入式网络设备的“身份证” MAC及I P地址的配置是嵌入式网络设备必须面对的问题。它与通用计算机的操作有些不同。
1嵌入式网络设备中MAC及I P地址的特点
在嵌入式系统中操作系统和所有的应用软件都被固化到Flash等存储设备中。在嵌入式系统中很少使用外存。嵌入式系统的启动往往也是“自动”的 即从上电到处于工作状态不用人的介入。这是嵌入式设备应用的要求和特点。
嵌入式网络设备的启动很自然会遇到MAC及IP地址的设置问题。
对于通用计算机其以太网的MAC地十一般是不能变的它是由网卡生产厂家固化在网卡中的。除了网卡生产厂家很少有其他人关心它。而IP地址可以根据用户的需要设为指定值。其设定的IP地址是存储在硬盘上的操作系统启动时可以自动取得该值并启用它。
图2
嵌入式网络设备中的MAC及I P地址的设置有它的特点
①关心和接触嵌入式网络设备MAC地址的人比关心和接触通用计算机MAC地址的人多得多。因为设计、研究和生产嵌入式网络设备的厂家比网卡的厂家多得多。
②在嵌入式设备中往往没有硬盘它的操作系统和应用软件通常是打包放在Flash等存储设备中。系统启动时把Flash中的代码释放到内存中再在内存中运行。比如嵌入式操作系统Uclinux在用于S3C4510B这样的带以太网接口的嵌入式设备时把内核和应用程序代码压成一个映像文件包在包中有网络部分MAC及I P地址。但这些MAC及IP地址的值是在编译映像文件时设定的而且在编译后的映像文件中的值是不能直观地看到的而且在编译后的映像文件中的值是不能直观地看到的它是压缩了的二进制数据不方便地映像文件中直接更改MAC及I P地址的值。
③对于使用同一映像文件的嵌入式网络设备如果不做进一步的处理其MAC及I P地址是相同的。这显然不能满足应用 因为不同的设备应该有不同的MAC及I P地址。而编译生成映像文件往往要用十几甚至几十分钟。对于生产厂家不可能为每台设备编译一个特定的映像文件。
针对以上问题笔者在S3C4510B上运行uClinux时使用了一些特殊的方法来解决它。
2 MAC及IP地址的设置
笔者使用的S3C45
10B嵌入式网络设备的基本框图如图1所示。
其中 F lash是一片HY29LV160共16Mb分35个扇区。程序映像文件是从低扇区开始存放的。
本嵌入式网络设备系统的MAC及IP地址设置的基本思想是把MAC及IP地址存放在Flash的未用扇区一般在高扇区 嵌入式操作系统启动后 自动运行一个程序去读取MAC及IP地址并设置它。
用户如何把MAC及IP地址放到Flash中笔者使用的方法是通过计算机串口与网络设备的'232接口 即串口相连使用超级终端的方式运行网络设备中的程序把数据写入Flash中。
针对MAC及IP地址的设置笔者编了以下两个运行于嵌入式操作系统uClinux上的程序。
1 MyIP处理IP地址的设置
程序使用说明myip-r ;读取Flash中的IP地址并检验合法性和启用它myip-w 更改Flash中的IP地址为 ;掩码为并启用它
myip-w 更改Flash中的IP地址为掩码为并启用它
2 M yMAC处理MAC地址的设置
程序使用说明mymac-r 读取Fla sh中的MAC地址并检验合法性和启用它mymac-w aa:bb:dd:ee:ff更改Flash中的MAC地址为aa:bb:cc:dd:ee:ff并启用它
运行在S3C4510B上的应用程序可以用串口终端输入指令的方式运行。作为嵌入式应用要求系统复位就能自动行动指定的程序。这时我们得到另一种运行程序的方式在uCl inux开发包的4510B文件中配置相当于DOS中的自动批处理程序 。如加入
/b i./mymac-r
/b i./my i p-r
编译后的映像文件就可使系统自动运行mymac-r和my ip-r完成系统启动时自动从Flash中读取MAC地址和IP地址并配置它们。
对于嵌入式网络设备生产厂家可以使用以上两个程序的带“-W”参数的用法完成MAC和I P地址的设置而嵌入式网络设备的用户只用知道处理I P地址的程序一般不允许随着更改MAC地址。
图2、 图3是两个程序的流程。
在这里强调两点
①这两个程序都用到了Linux的网络配置指令ifconf ig(具体用法请查阅Li nux下的相关帮助文档) 。在用该指令更改MAC地址时需要硬件的支持。如一般的通用计算机上 网卡的MAC地址不能更改该指令执行时将报异常而在S3C4510B这样的嵌入式网络设备上就能成功更改设备运行时的MAC地址。
②Flash的基地址在操作系统启动前后一般是不同的这主要是为了提高系统运行的速度。另外对Flash进行写操作之前应先擦除操作扇区注意数据的保护不要擦除整个Flash否则连同映像文件一起被清掉后系统也就不能正常运行了。在对Flash的操作时应特别注意这些。源网站收集整理。
结语
嵌入式网络设备的“身份证”——MAC及IP地址的设置与通用计算机的设置有独特之处。嵌入式网络设备往往没有硬盘不能像通用计算机那样操作也不可能为每一台设备“量身”编译映像文件。本论文介绍的方法——把MAC及IP地址存放在Flash等存储设备上嵌入式操作系统启动后 自动运行一个程序去读取MAC及I P地址并设置它。这样就可以在同一映像文件包下方便地配置嵌入式网络设备MAC及IP地址。
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