大家好，我是极客范的本期栏目编辑小友，现在为大家讲解嵌入式网络设备的MAC及IP地址设置问题。
摘要：嵌入式网络设备与通用计算机的网络设置相比，有相似之处，也有独特之处。以嵌入式操作系统uClinux在带网络接口的嵌入式芯片S3C4510B中的应用为例，介绍了一种在嵌入式网络设备中设置MAC和ip地址的方法。关键词：Linux uClinux嵌入式系统IP地址MAX地址以太网嵌入式产品可分为信息家电、移动计算设备、网络设备、工业控制、仿真等。在网络日益重要的今天，越来越多的嵌入式产品有了联网的需求。在以上几类嵌入式产品中，除了强调网络功能的网络设备外，其他几类产品往往也有网络需求。说到网络功能，自然会想到目前应用越来越广泛的Linuxz操作系统。Linux对网络有很强的支持，甚至比大多数操作系统都好。其实Linux的开发是在网络上的人的配合下进行的，Linux最初是在网络上使用的。Linux几乎支持所有常见的互联网协议，如FTP、POP、DNS、NIS等。Linux也适合各种局域网。Linux不仅在通用计算机中得到了很好的应用，而且移植到了嵌入式系统中。已经小型化、缩小化的嵌入式Linux，可以刻录成容量只有几KB或者几MB的内存，不用硬盘。它是一种特殊的操作系统，适用于各种特定的嵌入式环境，无需硬盘。它保留了Linux的大部分功能，尤其是网络支持能力。UClinux是一款优秀的嵌入式linux操作系统。本文要讨论的MAX和IP地址分别指：这里的MAC地址具体指以太网定义的一个48位(6字节)地址。连接到以太网的每台计算机都被分配一个唯一的48位(6字节)数字，即其以太网地址。为了分配地址，以太网硬件制造商购买以太网地址块，并在生产以太网接口硬件时按顺序分配给它们。媒体访问控制地址属于物理层地址。对于不同类型的网络，物理地址分配方法不同，但本文介绍的设置方法都适用。IP地址也叫互联网地址。它是一个寻址地址，类似于TCP/IP设计者选择的物理网络。互联网上的每台主机都被分配了一个唯一的32位(4字节)整数地址。IP地址属于软件协议层的地址。只要主机上运行着TCP/IP协议，其IP地址的寻址方式就符合这个统一标准。作为嵌入式网络设备的“身份证”，MAC和IP地址的配置是嵌入式网络设备必须面对的问题。它与通用计算机的操作有些不同。1嵌入式网络设备中MAC和IP地址的特点在嵌入式系统中，操作系统和所有应用软件都被固化到Flash等存储设备中。嵌入式系统很少使用外部存储器。嵌入式系统的启动往往是“自动”的，即从开机到工作状态，无需人为干预。这是嵌入式设备应用的要求和特点。嵌入式网络设备启动时，自然会遇到设置MAC和IP地址的问题。对于通用计算机来说，以太网的MAC地址一般是不可更改的，由网卡厂商固化在网卡中。除了网卡厂商，很少有人关心。IP地址可以根据用户的需要设置为指定的值。设置的IP地址存储在硬盘上，当操作系统启动时，它可以自动获取值并启用它。图2嵌入式网络设备中MAC和IP地址的设置各有特点：关心和联系嵌入式网络设备MAC地址的人比关心和联系通用计算机MAC地址的人多得多。因为设计、研究和生产嵌入式网络设备的厂商比网卡的厂商多得多。嵌入式设备中往往没有硬盘，其操作系统和应用软件通常封装在Flash等存储设备中。当系统启动时，将闪存中的代码释放到内存中，并在内存中运行。
比如嵌入式操作系统Uclinux，在S3C4510B等具有以太网接口的嵌入式设备中使用时，将内核和应用代码压入一个镜像文件包，其中包含网络部分的MAC和IP地址。但是，这些MAC和IP地址值是在编译图像文件时设置的，无法直观地看到编译图像文件中的值，也无法直观地看到编译图像文件中的值。它们是压缩的二进制数据，因此不方便直接更改图像文件中的MAC和IP地址的值。对于使用相同镜像文件的嵌入式网络设备，其MAC和IP地址相同，无需进一步处理。显然，这不能满足应用，因为不同的设备应该有不同的MAC和IP地址。然而，编译和生成图像文件通常需要十几分钟甚至几十分钟。对于制造商来说，不可能为每个设备编译一个特定的映像。
件。针对以上问题，笔者在S3C4510B上运行uClinux时，使用了一些特殊的方法来解决它。
2 MAC及IP地址的设置
笔者使用的S3C4510B嵌入式网络设备的基本框图如图1所示。
其中，Flash是一片HY29LV160，共16Mb，分35个扇区。程序映像文件是从低扇区开始存放的。
本嵌入式网络设备系统的MAC及IP地址设置的基本思想是：把MAC及IP地址存放在Flash的未用扇区（一般在高扇区），嵌入式操作系统启动后，自动运行一个程序去读取MAC及IP地址并设置它。
用户如何把MAC及IP地址放到Flash中？笔者使用的方法是通过计算机串口与网络设备的RS232接口（即串口）相连，使用超级终端的方式，运行网络设备中的程序把数据写入Flash中。
针对MAC及IP地址的设置，笔者编了以下两个运行于嵌入式操作系统uClinux上的程序。
（1）MyIP：处理IP地址的设置
程序使用说明：
myip-r ;读取Flash中的IP地址并检验合法性和启用它
myip-w 172.20.91.15 ；更改Flash中的IP地址为172.20.91.15, ;掩码为255.255.255.0,并启用它
myip-w 172.20.91.15-m 255.255.192.0 ；更改Flash中的IP地址为172.20.91.15，掩码为255.255.192.0，并启用它
（2）MyMAC,处理MAC地址的设置
程序使用说明：
mymac-r ；读取Flash中的MAC地址并检验合法性和启用它
mymac-w aa:bb:dd:ee:ff，更改Flash中的MAC地址为aa:bb:cc:dd:ee:ff，并启用它
运行在S3C4510B上的应用程序，可以用串口终端输入指令的方式运行。作为嵌入式应用，要求系统复位就能自动行动指定的程序。这时，我们得到另一种运行程序的方式：在uClinux开发包的4510B文件中配置（相当于DOS中的自动批处理程序）。如加入
/bin/./mymac-r
/bin/./myip-r
编译后的映像文件就可使系统自动运行mymac-r和myip-r，完成系统启动时自动从Flash中读取MAC地址和IP地址并配置它们。
对于嵌入式网络设备生产厂家，可以使用以上两个程序的带“-W”参数的用法完成MAC和IP地址的设置；而嵌入式网络设备的用户只用知道处理IP地址的程序，一般不允许随着更改MAC地址。
图2、图3是两个程序的流程。 在这里强调两点：
①这两个程序都用到了Linux的网络配置指令ifconfig(具体用法请查阅Linux下的相关帮助文档)。在用该指令更改MAC地址时，需要硬件的支持。如一般的通用计算机上，网卡的MAC地址不能更改，该指令执行时将报异常；而在S3C4510B这样的嵌入式网络设备上，就能成功更改设备运行时的MAC地址。
②Flash的基地址在操作系统启动前后一般是不同的，这主要是为了提高系统运行的速度。另外，对Flash进行写操作之前应先擦除操作扇区，注意数据的保护；不要擦除整个Flash，否则连同映像文件一起被清掉后，系统也就不能正常运行了。在对Flash的操作时应特别注意这些。源网站：www.dpj.com.cn。
结语
嵌入式网络设备的“身份证”——MAC及IP地址的设置，与通用计算机的设置有独特之处。嵌入式网络设备往往没有硬盘，不能像通用计算机那样操作；也不可能为每一台设备“量身”编译映像文件。本论文介绍的方法——把MAC及IP地址存放在Flash等存储设备上，嵌入式操作系统启动后，自动运行一个程序去读取MAC及IP地址并设置它。这样就可以在同一映像文件包下方便地配置嵌入式网络设备MAC及IP地址。
摘要：嵌入式网络设备与通用计算机的网络设置相比有相同的地方，也有其独特的地方。本文以嵌放式操作系统uClinux在带网络接口的嵌入式芯片S3C4510B上的应用为例，介绍一种嵌入式网络设备中MAC及IP地址设置的方法。关键词：Linux uClinux 嵌入式系统 IP地址 MAX地址 以太网
嵌入式产品可分为信息电器、移动计算设备、网络设备和工控、仿真等。
在网络日益重要的今天，越来越多的嵌入式产品有了联网的要求。以上嵌入式产品的分类中，除了网络设备特别强调网络功能外，其它几类产品经常也有网络要求。
在谈到网络功能时，很自然就会想到目前应用越来越广的Linuxz操作系统。Linux对网络有很强的支持能力，甚至比大多数操作系统的性能更好。实际上，Linux的发展是人们在网络上的相互合作下进行的，且Linux本来就是用在网络上的。Linux几乎支持所有常见的Internet协议，如FTP、POP、DNS、NIS等等。Linux也适合各种局域网。
Linux不仅能很好地用于通用计算机，而且已很好地移植于嵌入式系统。嵌入式Linux，就是经过小型化裁减，而且可以被烧制到容量仅为几KB或几MB的存储器中，不需要硬盘，应用于各种特定的嵌入式环境的专用中，不需要硬盘，应用于各种一的嵌入式环境的专用操作系统。它保留了Linux的大多功能，特别是网络支持能力。uClinux就是一个优秀的嵌入式Linux操作系统。
本论文中要讨论的MAX及IP地址分别指的是：
MAC地址在这里特指以太网定义的一个48位（6字节）地址。每台连到以太网网络的计算机分配一个唯一的48位（6字节）数字，即它的以太网地址。为分配地址，以太网硬件制造商购买以太网地址块，在生产以太网接口硬件时顺序给它们分配。MAC地址属于物理层的地址，对于不同类型的网络，其物理址分配方式不同，但本论文中介绍的设置方法都适用。
IP地址（IP address）也叫互连网地址（Internet address）。它是TCP/IP的设计人员选择的一个类似于物理网络的编址地址。互连网上的每个主机都分配了一个唯一的32位（4字节）整数地址。IP地址属于软件协议层的地址。只要主机上运行TCP/IP协议，其IP地址的编址方式就符合这个统一标准。
作为嵌入式网络设备的“身份证”，MAC及IP地址的配置是嵌入式网络设备必须面对的问题。它与通用计算机的操作有些不同。
1 嵌入式网络设备中MAC及IP地址的特点
在嵌入式系统中，操作系统和所有的应用软件都被固化到Flash等存储设备中。在嵌入式系统中很少使用外存。嵌入式系统的启动往往也是“自动”的，即从上电到处于工作状态，不用人的介入。这是嵌入式设备应用的要求和特点。
嵌入式网络设备的启动，很自然会遇到MAC及IP地址的设置问题。
对于通用计算机，其以太网的MAC地十一般是不能变的，它是由网卡生产厂家固化在网卡中的。除了网卡生产厂家，很少有其他人关心它。而IP地址，可以根据用户的需要设为指定值。其设定的IP地址是存储在硬盘上的，操作系统启动时，可以自动取得该值并启用它。图2 嵌入式网络设备中的MAC及IP地址的设置有它的特点：
①关心和接触嵌入式网络设备MAC地址的人比关心和接触通用计算机MAC地址的人多得多。因为设计、研究和生产嵌入式网络设备的厂家比网卡的厂家多得多。
②在嵌入式设备中往往没有硬盘，它的操作系统和应用软件通常是打包放在Flash等存储设备中。系统启动时，把Flash中的代码释放到内存中，再在内存中运行。比如嵌入式操作系统Uclinux，在用于S3C4510B这样的带以太网接口的嵌入式设备时，把内核和应用程序代码压成一个映像文件包，在包中有网络部分MAC及IP地址。但这些MAC及IP地址的值是在编译映像文件时设定的，而且在编译后的映像文件中的值是不能直观地看到的，而且在编译后的映像文件中的值是不能直观地看到的，它是压缩了的二进制数据，不方便地映像文件中直接更改MAC及IP地址的值。
③对于使用同一映像文件的嵌入式网络设备，如果不做进一步的处理，其MAC及IP地址是相同的。这显然不能满足应用，因为不同的设备应该有不同的MAC及IP地址。而编译生成映像文件往往要用十几甚至几十分钟。对于生产厂家，不可能为每台设备编译一个特定的映像文件。
针对以上问题，笔者在S3C4510B上运行uClinux时，使用了一些特殊的方法来解决它。
2 MAC及IP地址的设置
笔者使用的S3C4510B嵌入式网络设备的基本框图如图1所示。
其中，Flash是一片HY29LV160，共16Mb，分35个扇区。程序映像文件是从低扇区开始存放的。
本嵌入式网络设备系统的MAC及IP地址设置的基本思想是：把MAC及IP地址存放在Flash的未用扇区（一般在高扇区），嵌入式操作系统启动后，自动运行一个程序去读取MAC及IP地址并设置它。
用户如何把MAC及IP地址放到Flash中？笔者使用的方法是通过计算机串口与网络设备的RS232接口（即串口）相连，使用超级终端的方式，运行网络设备中的程序把数据写入Flash中。
针对MAC及IP地址的设置，笔者编了以下两个运行于嵌入式操作系统uClinux上的程序。
（1）MyIP：处理IP地址的设置
程序使用说明：
myip-r ;读取Flash中的IP地址并检验合法性和启用它
myip-w 172.20.91.15 ；更改Flash中的IP地址为172.20.91.15, ;掩码为255.255.255.0,并启用它
myip-w 172.20.91.15-m 255.255.192.0 ；更改Flash中的IP地址为172.20.91.15，掩码为255.255.192.0，并启用它
（2）MyMAC,处理MAC地址的设置
程序使用说明：
mymac-r ；读取Flash中的MAC地址并检验合法性和启用它
mymac-w aa:bb:dd:ee:ff，更改Flash中的MAC地址为aa:bb:cc:dd:ee:ff，并启用它
运行在S3C4510B上的应用程序，可以用串口终端输入指令的方式运行。作为嵌入式应用，要求系统复位就能自动行动指定的程序。这时，我们得到另一种运行程序的方式：在uClinux开发包的4510B文件中配置（相当于DOS中的自动批处理程序）。如加入
/bin/./mymac-r
/bin/./myip-r
编译后的映像文件就可使系统自动运行mymac-r和myip-r，完成系统启动时自动从Flash中读取MAC地址和IP地址并配置它们。
对于嵌入式网络设备生产厂家，可以使用以上两个程序的带“-W”参数的用法完成MAC和IP地址的设置；而嵌入式网络设备的用户只用知道处理IP地址的程序，一般不允许随着更改MAC地址。
图2、图3是两个程序的流程。 在这里强调两点：
①这两个程序都用到了Linux的网络配置指令ifconfig(具体用法请查阅Linux下的相关帮助文档)。在用该指令更改MAC地址时，需要硬件的支持。如一般的通用计算机上，网卡的MAC地址不能更改，该指令执行时将报异常；而在S3C4510B这样的嵌入式网络设备上，就能成功更改设备运行时的MAC地址。
②Flash的基地址在操作系统启动前后一般是不同的，这主要是为了提高系统运行的速度。另外，对Flash进行写操作之前应先擦除操作扇区，注意数据的保护；不要擦除整个Flash，否则连同映像文件一起被清掉后，系统也就不能正常运行了。在对Flash的操作时应特别注意这些。源网站：www.dpj.com.cn。
结语
嵌入式网络设备的“身份证”——MAC及IP地址的设置，与通用计算机的设置有独特之处。嵌入式网络设备往往没有硬盘，不能像通用计算机那样操作；也不可能为每一台设备“量身”编译映像文件。本论文介绍的方法——把MAC及IP地址存放在Flash等存储设备上，嵌入式操作系统启动后，自动运行一个程序去读取MAC及IP地址并设置它。这样就可以在同一映像文件包下方便地配置嵌入式网络设备MAC及IP地址。
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