第1章 实验平台背后的故事

1.1 嵌入式网络技术一统江湖

1.1.1 嵌入式网络的发展现状

1.1.2 嵌入式LwIP协议栈

1.2 基于STM32的实验平台浅析

1.2.1 STM32处理器的兴起

1.2.2 实验平台简介

1.2.3 网卡连接情况

1.3 本书主要内容

第2章 LwIP协议栈初体验

2.1 庐山真面目之LwIP代码结构

2.1.1 LwIP简介

2.1.2 源代码结构

2.2 怎样用SI阅读源代码

2.3 千里之行从LwIP框架做起

2.3.1 协议栈分层思想

2.3.2 进程模型

2.3.3 协议栈编程接口

第3章 LWIP移植初探——无操作系统模拟层

3.1 移植说明

3.2 移植头文件

3.3 网卡驱动编写

3.4 安装系统时钟

3.5 协议栈初始化

3.6 查询接收数据包

3.7 数据包中断接收

3.8 如何定位Ping问题

第4章 内核动力之源——内存管理

4.1 内存管理背后的故事

4.1.1 内存管理概述

4.1.2 常见内存分配策略

4.2 以不变应万变——动态内存池

4.2.1 数据结构描述

4.2.2 函数实现

4.3 见招拆招——动态内存堆

4.3.1 数据结构描述

4.3.2 函数实现

4.4 其他内存分配策略

第5章 网络数据包——内核血液

5.1 数据包管理的必要性

5.1.1 LwIP的分层特点

5.1.2 协议进程模型

5.2 数据包管理原理大揭密

5.2.1 数据包结构pbuf

5.2.2 pbuf的类型

5.2.3 数据包申请函数

5.2.4 数据包释放函数

5.2.5 其他数据包操作函数

第6章 网络抽水机——网络接口管理

6.1 引言

6.2 接口管理的始与末

6.2.1 数据结构

6.2.2 函数实现

6.3 特殊的网络接口——环回

6.3.1 实现原理

6.3.2 应用程序环回通信实战

6.4 如何动态更改IP地址

6.4.1 重要函数

6.4.2 实战程序

第7章 漫漫鹊桥路——ARP协议

7.1 ARP协议之扫盲篇

7.1.1 物理地址与网络地址

7.1.2 ARP协议的本质

7.2 关键数据结构

7.2.1 ARP表

7.2.2 ARP报文

7.3 ARP之数据包引进来

7.3.1 以太网数据包递交

7.3.2 ARP数据包处理

7.3.3 ARP攻击

7.3.4 ARP缓存表的更新

7.4 ARP之数据包走出去

7.4.1 ARP层数据处理总流程

7.4.2 广播包与多播包的发送

7.4.3 单播包的发送

第8章 互联网身份证——网际协议（IP）

8.1 IP协议之扫盲班

8.1.1 概述

8.1.2 IP地址

8.1.3 特殊IP地址

8.1.4 子网划分与子网掩码

8.1.5 网络地址转换（NAT）

8.1.6 单播、多播与广播

8.2 什么是IP数据报

8.2.1 数据报组成结构

8.2.2 数据结构

8.3 IP数据报之走出去

8.3.1 发送数据报

8.3.2 数据报分片

8.4 IP数据报之引进来

8.4.1 数据报接收

8.4.2 分片重装数据结构

8.4.3 分片重装函数

8.4.4 分片插入与检查

第9章 互联网医生——ICMP协议

9.1 ICMP扫盲班

9.1.1 ICMP协议

9.1.2 报文交付

9.1.3 报文类型

9.1.4 报文格式

9.1.5 差错报文

9.1.6 查询报文

9.2 ICMP实现大起底

9.2.1 数据结构

9.2.2 发送差错报文

9.2.3 ICMP报文的处理

9.2.4 ping命令

9.2.5 ICMP洪水

9.3 如何发送Ping请求

9.3.1 实现原理——raw＿pcb

9.3.2 发送ping请求

9.3.3 测试结果

第10章 Raw API无招胜有招之UDP篇

10.1 UDP协议扫盲班

10.1.1 传输层协议

10.1.2 UDP协议

10.1.3 端口号

10.1.4 UDP报文的交付

10.1.5 UDP报文格式

10.1.6 UDP伪首部与校验和

10.2 UDP数据结构详解

10.2.1 报文首部结构

10.2.2 控制块

10.3 UDP RAW编程秘籍

10.3.1 使用UDP编程

10.3.2 新建控制块

10.3.3 绑定控制块

10.3.4 连接控制块

10.3.5 其他控制块操作函数

10.4 UDP RAW编程初体验

10.4.1 UDP编程秘诀

10.4.2 回送程序

10.4.3 测试结果

10.4.4 回调编程的缺陷

10.5 内核报文处理细节

10.5.1 报文的发送

10.5.2 报文接收与递交

10.6 挑战更复杂的UDP应用

10.6.1 使用TFTP传送文件

10.6.2 应用程序实现

10.6.3 TFTP测试结果

第11章 Raw API无招胜有招之TCP篇

11.1 TCP协议大揭秘

11.1.1 TCP的必要性

11.1.2 TCP的特性

11.1.3 连接的定义

11.1.4 数据流编号

11.1.5 滑动窗口

11.2 TCP入门——报文

11.2.1 报文格式

11.2.2 TCP选项

11.2.3 紧急数据

11.2.4 强迫数据交互

11.2.5 报文首部数据结构

11.3 TCP基础——连接

11.3.1 建立连接

11.3.2 断开连接

11.3.3 复位连接

11.3.4 TCP状态转换图

11.3.5 特殊的状态转换

11.4 TCP核心——控制块

11.4.1 控制块数据结构

11.4.2 控制块链表

11.4.3 接收窗口

11.4.4 发送窗口

11.5 TCP RAW编程秘诀

11.5.1 控制块新建

11.5.2 控制块绑定

11.5.3 控制块侦听

11.5.4 控制块连接

11.5.5 发送数据

11.5.6 关闭连接

11.5.7 其他函数

11.6 TCP RAW编程初体验

11.6.1 TCP编程本质

11.6.2 HTTP服务器

11.6.3 打不死的客户端

11.7 TCP输出处理细节放送

11.7.1 报文段缓冲

11.7.2 报文段构建

11.7.3 报文段发送

11.8 TCP输入处理细节放送

11.8.1 TCP层函数调用流程

11.8.2 报文输入

11.8.3 TIME＿WAIT状态的报文处理

11.8.4 LISTEN状态的报文处理

11.8.5 SYN攻击

11.8.6 TCP状态机函数

11.8.7 TCP数据输入

11.9 可靠的传输服务

11.9.1 超时重传与RTT估计

11.9.2 慢启动与拥塞避免

11.9.3 快速重传与快速恢复

11.9.4 糊涂窗口与避免

11.9.5 零窗口探查

11.9.6 保活机制

11.9.7 TCP定时器

11.10 挑战更复杂的TCP应用

11.10.1 Telnet服务器

11.10.2 测试结果

第12章 LwIP乾坤大挪移——操作系统模拟层

12.1 模拟层是怎样炼成的

12.1.1 移植综述

12.1.2 添加文件

12.1.3 修改头文件lwipopts.h

12.1.4 头文件sys＿arch.h

12.1.5 全局变量与初始化

12.1.6 信号量函数

12.1.7 邮箱函数

12.1.8 创建新进程

12.1.9 修改内核初始化函数

12.1.10 移植结果测试

12.2 Sequential API牛刀小试

12.2.1 回显服务器

12.2.2 Web服务器

12.2.3 操作系统下的raw API

第13章 Sequential API大显身手

13.1 探秘内核定时事件

13.1.1 定时结构

13.1.2 定时链表

13.1.3 内核进程

13.1.4 处理定时事件

13.2 论消息机制的重要性

13.2.1 消息结构

13.2.2 数据包消息

13.2.3 协议栈API实现

13.2.4 API消息

13.3 协议栈接口全搜罗

13.3.1 用户数据缓冲netbuf

13.3.2 如何操作数据缓冲

13.3.3 连接结构netconn

13.3.4 内核回调接口

13.3.5 协议栈API秘籍

13.4 Sequential API大会战

13.4.1 网页控制设备

13.4.2 UDP性能测试

13.4.3 TCP性能测试

13.4.4 并发服务器

第14章 万剑归宗之Socket编程

14.1 套接字接口来龙去脉

14.1.1 如何实现Socket

14.1.2 套接字函数秘籍

14.2 Socket实战大串烧

14.2.1 智能的TCP客户端

14.2.2 UDP时间服务器

14.2.3 Winsock客户端设计

14.3 基于Select的并发服务器

14.3.1 神奇的Select函数

14.3.2 Select原理全解析

14.3.3 Select实战——并发服务器

第15章 LwIP工程实战——物联网关

15.1 项目背景

15.1.1 中央空调系统与温控器

15.1.2 新需求的出现

15.1.3 要做什么与如何去做

15.2 智能网络温控器

15.2.1 温控器实现方案

15.2.2 Modbus TCP服务器

15.3 物联网关设计

15.3.1 物联网关实现方案

15.3.2 网关服务器

15.4 现场调试与测试

15.4.1 温控器测试

15.4.2 物联网关测试

第16章 天下之术皆为我用——LwIP高级篇

16.1 外网访问之道——域名解析

16.1.1 域名系统（DNS）

16.1.2 DNS牛刀小试

16.1.3 下载外网数据

16.2 如何自动分配IP地址——DHCP

16.2.1 DHCP大讲堂

16.2.2 DHCP之实现详解

16.2.3 是骡子是马——遛遛DHCP

16.3 如何实现组播——Intemet组管理

16.3.1 IGMP协议大讲堂

16.3.2 IGMP组播实践

第17章 最后的战役

17.1 如何配置协议栈

17.1.1 内核配置文件opt.h

17.1.2 如何提高TCP性能

17.2 内核调试常用方法

17.2.1 内核日志输出

17.2.2 网络调试助手

17.2.3 Wireshark抓包

17.3 为了更好的明天

17.3.1 常见移植问题

17.3.2 常见应用问题

17.4 故事结局

参考文献