3. Lab3 常见问题（ARP）

3.1. out.pcap和demo.pcap文件对不上？

有同学在调试arp_test时，提示pcap与demo的不一样，如下图所示：

../_images/lab3-1.png

从这个图来看，主要的问题是Protocol字段没有填对，也就是，调用arp_out函数发送的数据包不一定都是arp协议报文，还有可能是IP协议报文。

IP协议报文从网络层往下发送时，它不能直接发给数据链路层。主要原因是数据链路层不使用IP地址，而只使用MAC地址传输数据包。因此，必须先了解发送端/接收端MAC地址。如果不知道MAC地址，那么通信也无从谈起。

那么如何才能了解每个IP地址对应的MAC地址，这正是ARP协议要解决的问题。因此，IP协议报文从网络层往下发送时，它必然得先去查一下ARP表，找到IP地址对应的MAC地址后，才能往下发给数据链路层，封装MAC头部，并将数据帧发送出去。

因此本协议栈的发送流程应该是：ip_out() --> ip_fragment_out() --> arp_out() --> ethernet_out() --> driver_send()

那有同学可能问，为什么arp_out()函数中上层协议类型一定是IP协议，不能是其他协议吗？因为本协议栈是基于TCP/IP协议模型，网络层主要通过IP协议来实现数据包的传输（当然还需要众多支持IP的相关辅助技术，如ARP、ICMP等等），传输层中的TCP/UDP协议也都是在网络层的IP协议的基础上的。故，本协议栈arp_out()函数中上层协议类型只需关注IP协议即可。

3.2. arp_in函数这第二个参数src_mac和buf里面arp报文的sender_mac有什么区别？

如下图：

../_images/lab3-2.png

这两个参数应该是一样的。

3.3. GDB单步调试ARP，使用map_set设置一个键值对key-value，紧着使用map_get无法读出来？

代码如下：

1 map_set(&arp_buf, ip, buf);
2 buf_t *old_buf = map_get(&arp_buf, ip);

使用GDB调试时，发现读出的old_buf为空，找不到刚刚写入的arp_buf。

原因是map键值对容器里，给每个key-value键值对都设置了timeout超时时间。

如下所示，arp_buf里的timeout为ARP_MIN_INTERVAL时间。使用GDB单步调试，应该是当你单步到map_get时，已经超时了。如果你确实想用GDB来调试，建议你把改一下超时时间，调试完成后，再将其改为ARP_MIN_INTERVAL。

1 void arp_init()
2 {
3     map_init(&arp_table, NET_IP_LEN, NET_MAC_LEN, 0, ARP_TIMEOUT_SEC, NULL);
4     map_init(&arp_buf, NET_IP_LEN, sizeof(buf_t), 0, ARP_MIN_INTERVAL, buf_copy);
5     net_add_protocol(NET_PROTOCOL_ARP, arp_in);
6     arp_req(net_if_ip);
7 }