Contiki通信之数据接收过程

本文以mx231cc平台，cpu为avr为例，大致理清Contiki通信之数据接收过程。相关的代码在cpu\avr、core\net、platform\mx231cc目录下。
       首先在platform\mx231cc目录下打开contiki-conf.h文件，里面配置了相关的网络协议栈：

1. #define NETSTACK_CONF_NETWORK    sicslowpan_driver
   
2. #define NETSTACK_CONF_MAC         nullmac_driver
   
3. #define NETSTACK_CONF_RDC        sicslowmac_driver
   
4. #define NETSTACK_CONF_FRAMER      framer_802154
   
5. #define NETSTACK_CONF_RADIO       rf230_driver

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说明：网络层驱动为 sicslowpan_driver ，MAC层的驱动为 nullmac_driver ，RDC层的驱动为 sicslowmac_driver ，802154包的生成和解析驱动为 framer_802154 ，RADIO层驱动为 rf230_driver 。这些驱动在系统源码中均有定义，不赘述。
       接下来就来看看platform\mx231cc目录下的contiki-mx231cc-main.c主文件。我们注意到对各个网络中各个层的初始化：

1. /* Start radio and radio receive process */
   
2. NETSTACK_RADIO.init();
   
3. /* Initialize stack protocols */
   
4.   NETSTACK_RDC.init();
   
5.   NETSTACK_MAC.init();
   
6. NETSTACK_NETWORK.init();

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我们来看看最重要的 NETSTACK_RADIO.init() ，正是这一初始化开始了Radio接收数据的进程，部分主要的代码如下：

1. int rf230_init(void)
   
2. {
   
3.   //略去部分代码
   
4. /* Start the packet receive process */
   
5.   process_start(&rf230_process, NULL);
   
6.   /* Leave radio in on state (?)*/
   
7.   on();
   
8.   return 1;
   
9. }

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通过语句 process_start(&rf230_process, NULL) 启动了 rf230_process ，我们来看看 rf230_process 的部分主要代码：

1. PROCESS_THREAD(rf230_process, ev, data)
   
2. {
   
3. //略去部分代码
   
4.     PROCESS_BEGIN();
   
5.   while(1) {
   
6.     PROCESS_YIELD_UNTIL(ev == PROCESS_EVENT_POLL);
   
7.     packetbuf_clear();
   
8.     len = rf230_read(packetbuf_dataptr(), PACKETBUF_SIZE); //读取数据       
   
9.     if(len > 0) {
   
10.       packetbuf_set_datalen(len);
    
11.       RF230PROCESSFLAG(2);
    
12.       NETSTACK_RDC.input(); //向RDC层提交数据
    
13.     } else {
    
14.        RF230_receivefail++    
    
15. }
    
16.   }
    
17.   PROCESS_END();
    
18. }

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上述代码表明，当该进程收到 PROCESS_EVENT_POLL 事件时，就会从射频芯片读数据。射频芯片每收到一个frame，都会向cpu 发送一个中断，进而CPU将收到的数据读走。
中断函数部分主要代码如下：

1. int
   
2. rf230_interrupt(void)
   
3. {
   
4. //略去部分代码
   
5.   /* Poll the receive process, unless the stack thinks the radio is off */
   
6.   process_poll(&rf230_process);
   
7.   
   
8. }

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所以 RADIO 层收包部分就结束了，读取数据后将数据交至 RDC 层进行处理。 NETSTACK_RDC.input() ;下面来看看 NETSTACK_RDC.input() 即 core\net\ma c目录 sicslowmac.c 下的 input_packet() 函数的部分主要代码:

1. static void
   
2. input_packet(void)
   
3. {
   
4. //略去部分代码
   
5.   frame802154_t frame;
   
6.   int len;
   
7.   len = packetbuf_datalen();
   
8.   NETSTACK_MAC.input();
   
9.   }

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提交给 mac 层继续处理。进入函数 nullmac_driver.input() ，即 core\net\mac  下的  nullmac.c  中的 packet_input ，代码如下：

1. static void
   
2. packet_input(void)
   
3. {
   
4.   NETSTACK_NETWORK.input();
   
5. }

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因为 nullMAC 层对数据什么也不做，直接转接数据，故直接交由 6Lowpan 进行处理，进入函数 sicslowpan_driver.input() , 即 core/net/sicslowpan.c  中的  input() 函数，这是6LowPan适配层，主要负责对 mac 层数据进行压缩报头等数据分析和重组，部分主要代码如下：

1. static void
   
2. input(void)
   
3. {
   
4. //数据处理过程略
   
5. tcpip_input();
   
6. }

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接着 sicslowpan 将数据提交给网络层进行处理，进入函数 tcpip_input() 函数，即位于 core\net 下的 tcpip.c 文件。

1. void
   
2. tcpip_input(void)
   
3. {
   
4.   process_post_synch(&tcpip_process, PACKET_INPUT, NULL);
   
5.   uip_len = 0;
   
6. #if UIP_CONF_IPV6
   
7.   uip_ext_len = 0;
   
8. #endif /*UIP_CONF_IPV6*/
   
9. }

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此函数给 tcpip_process 进程发送了一个 packet_input 事件并激活这个线程。

1. PROCESS_THREAD(tcpip_process, ev, data)
   
2. {
   
3.   PROCESS_BEGIN();
   
4.   //中间略
   
5.   while(1) {
   
6.     PROCESS_YIELD();
   
7.     eventhandler(ev, data);
   
8.   }
   
9.   
   
10.   PROCESS_END();
    
11. }

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1. static void
   
2. eventhandler(process_event_t ev, process_data_t data)
   
3. {
   
4. switch(ev) {
   
5. case PACKET_INPUT:
   
6.       packet_input();
   
7.       break;
   
8.   }
   
9. }

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接着进入 packet_input() 函数，同样在 tcpip.c 文件下，部分主要代码如下：

1. static void
   
2. packet_input(void)
   
3. {
   
4. //中间略
   
5.       uip_input();
   
6.       
   
7. }

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最后进入 uip_input() 函数，至此数据成功的转交到 uIP 协议栈进行处理，在 uip_porcess 会对网络层以及传输层的包头进行分析最后通过 UIP_APPCALL() 函数会把数据包分发到不同的应用程序接着由应用程序进行处理。