UDP数据报与TCP传输应用系统的层间接口设计

TCP/IP协议大致可以分为以下的层次：应用层、TCP/IP协议层、网卡驱动。这些协议层之间的接口如图 1所示，其中输出是数据流向对方，输入是数据流向本地应用层。

(1)应用层和rap层的接口

如果是作为客户端，则包含：

·bind：使用bind绑定本地端口;

·cONnect：需要使用connect进行连接，当应用层调用connect函数时，TCP层负责建立连接，返回值指 示是否连接成功;

·send：使用send发送一个应用层的数据;

·recelve：当rap层有数据到达时，rap层将触发OnReceive函数，用户可以在OnReceive函数中做接收 处理;

·close：需要使用close函数主动和对方断开连接，连接断开以后返回真，如果断开操作超时，则返回假。

图1 TCP/IP层间接口

如果是作为服务器，则包含：

·bind绑定;

·listen：在绑定的本地端口监听;

·对方发来连接;

·send发送;

·recelve接收;

·close断开连接。

总的来说，rap层要提供给应用层以上的一些函数。

(2)协议和网卡驱动的接口

发送时，网卡提供send函数，当协议调用send函数时，网卡驱动负责发送这个包。

接收时，当网卡接收到一个数据包以后，产生一个中断，系统提供一个中断处理函数，在这个中断函 数中将这个包提交给TCP/IP层。

(3)TCP/IP内部的层间接口

发送流程如下：应用层调用send，要求rap层发送，TOP层填写好TCP头部信息以后，要求 IP层发送，IP 层检查是否能在ARP缓存中找到IP对应的物理地址，如果没有则要ARP协议发送一个ARP请求，如果有则填 写IP头。再设置一个网络接口层，这一层负责填写MAC层头部，这一层的另外一个功能是将接收网络数据 流分流(也就是对IP包和ARP交给不同的函数处理)。

对网卡的接收和TCP/IP协议的接口来说，直接在驱动程序的接收中断处理函数中处理P头、TCP头，然 后把数据送给应用层。

(4)实现队列层间接口

·中断处理函数过大，可能会带来问题;

·各个层的界面不清晰;

·越向底层所要发送的包数目越多。如果发送时也是从应用层一直运行到网卡驱动，

那么就比较难解决底层的多佘数据包发送的问题。

所以将在层次之间设一个队列，程序循环检测各个层间队列中是否有元素，如果有元素则提取后处理 。构建的一个队列结构体如下。

这个队列提供队列的初始化、队列的写入、队列的读出等函数，以及完成队列的操作。但是队列多也 会占用资源和查询时间，所以在没有必要设置队列的地方将苴接采用函数调用的方法。

(5)模块和模块之间的接口

各个模块之中有三种类型的子模块：一般函数、中断函数和进程。

·一般函数只有在被进程调用时才运行。

·中断函数一般由中断触发而运行，这里主要有网卡驱动的接收处理函数和定时器模

块中的定时器。

由于这里采用队列的方式作为模块或层间的接口，所以必须反复查询各个模块的输入队列，所有含有 输入队列的模块都必须有一个反复被调用的函数，称之为进程。在主进程maln函数中反复地调用这些进程。