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ARM-Linux環(huán)境下的UDP協(xié)議通信實驗
　　經(jīng)過上述硬件設(shè)計和操作系統(tǒng)移植過程，本文所使用到的實驗環(huán)境已經(jīng)構(gòu)建完畢，經(jīng)反復(fù)調(diào)試修改，嵌入式Linux操作系統(tǒng)在平臺下運行正常，于是進行UDP協(xié)議通信實驗。
　　4.1 UDP協(xié)議套接字編程基礎(chǔ)
　　UDP是一個面向數(shù)據(jù)報和無連接的簡單傳輸層協(xié)議，它不像TCP那樣通過握手過程建立服務(wù)器與客戶端的連接才可以工作。在網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量較好的情況下，UDP體現(xiàn)出高效率，這適合于傳送少量報文的應(yīng)用。 linux系統(tǒng)是通過套接字結(jié)構(gòu)來進行網(wǎng)絡(luò)編程的，應(yīng)用程序通過對套接字的幾個函數(shù)調(diào)用，會返回一個用于通信的套接字描述符，而Linux應(yīng)用程序在進行任何形式的I/O操作時，程序?qū)嶋H上是在讀寫一個文件描述符。因此Linux下的套接字編程，可以看成是對普通文件描述符的操作，這些操作與被使用的硬件平臺無關(guān)，這是linux設(shè)備無關(guān)性的優(yōu)點。UDP協(xié)議的通信模型如圖3所示。
　　在上述流程中，客戶端所收到的報文被存儲在緩沖區(qū)中，recvfrom()函數(shù)返回了報文存儲緩沖區(qū)的首地址，我們可以很方便地對這個首地址進行數(shù)組操作，從而實現(xiàn)對報文的解碼。
　　4.2 上位機報文結(jié)構(gòu)及重發(fā)機制分析
　　根據(jù)項目要求，上位機軟件依然保留，我們使用協(xié)議嗅探工具對上位機發(fā)送的報文進行了嗅探，得到了上位機報文的結(jié)構(gòu)如表1所示。
　　表1 上位機報文結(jié)構(gòu)
　　上位機發(fā)出的每條報文由32個字節(jié)組成，第0位為版本信息。第1……12位為比賽信息和運動員教練信息，是報文的關(guān)鍵信息部分，13……22位為服務(wù)器端和客戶端的IP地址及端口號信息，23位是上位機對客戶端的操作指令代碼，24位是相關(guān)重發(fā)機制的代碼，30和31兩位是CheckSum，用來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_。上位機采用的重發(fā)機制是一種上位機按照固定重發(fā)次數(shù)多次發(fā)送同一關(guān)鍵內(nèi)容報文的機制，其第24位重發(fā)機制位被分為高4位和低4位兩部分，高四位的內(nèi)容是當(dāng)前發(fā)送的報文的索引號，每次發(fā)送一條新內(nèi)容的報文時索引號自增1，索引號的取值范圍在0x00—0xFF范圍內(nèi)循環(huán)自增。低四位是重發(fā)編號，表示同一索引號的報文正在被第幾次重發(fā)，固定的重發(fā)次數(shù)由上位機初始化時設(shè)定。