contiki 源码分析之mac层（四）（core / net / mac）

这部分对contiki的mac层代码进行了分析总结，并且给出了笔者自己绘制的mac层中帧的结构图。mac层集中了多种处理协议，以下对各个文件的功能概要及使用要点进行总结，希望对使用到contiki源码mac层的童鞋有所帮助，以下是总结的内容：

一、contiki-mac层中帧的结构如下图所示：



二、文件说明如下所示：
mac.c/mac.h
mac.h中定义了mac层需要的驱动程序以及返回状态值，其中有一个函数对外提供接口，void mac_call_sent_callback（）这个函数调用一个mac_callback_t sent 类型的函数指针，可以在debug状态下显示mac层调用信息；

xmac.c / xmac.h
A simple power saving MAC protocol based on X-MAC [SenSys 2006]
1. 定义了rdc_driver类型的mac层驱动，由此可见此mac层是基于rdc的；
2. xmac_set_announcement_radio_txpower(int txpower); 发送功率的函数；
3. 具体实现看得马马虎虎，但是有一点可以发现他有一套自己的功耗控制；
4. MAC层管理着接收到的包哪些要被过滤掉：例如接收到的包的目的地址非本节点地址， 包的源地址非邻居地址等等；
5. #define MAX_ENCOUNTERS 4 定义管理的最多邻居节点；

cxmac.c / cxmac.h
A simple power saving MAC protocol based on X-MAC [SenSys 2006]
内容大致与xmac.c一致

nullmac.c / nullmac.h
一个无作为的mac层驱动；调用了 nullrdc.h 的接口；

frame802154.c / frame802154.h
1. 定义了MAC层发送（或接收）帧的种类，地址种类，以及安全协议的宏定义；
2. 定义了FCF结构体(first control field， 2字节)；
3. 定义了辅助安全字段（类型为：frame802154_aux_hdr_t），以及包含含安全字段的安全头部（类型：frame802154_aux_hdr_t）；
4. 定义了MAC 层的帧结构（类型为：frame802154_t）；
5. field_len( frame802154_t *p, field_length_t *flen) 函数是根据frame802154_t帧结构体的模式字段计算帧的各个可变长度字段的长度值，并保存在flen结构体中；
6. addr_len(uint8_t mode) 根据地址模式计算出MAC头中地址的长度；

7. 对外提供的接口有：
（1）int frame802154_hdrlen(frame802154_t *p) 返回将要发送到air中的MAC帧的头部长度；
（2）frame802154_create(frame802154_t *p, uint8_t *buf, int buf_len) 将帧结构体中的数据初始到buf中，buf中保存的是真正要发送到air中的帧；
（3）int frame802154_parse(uint8_t *data, int len, frame802154_t *pf) 将从air中接收的长度为len的数据（即MAC帧）翻译到frame802154_t 结构体中；

framer-802154.c / framer-802154.h
作为MAC层的代理，封装了 frame802154.h中的函数frame802154_create（）、frame802154_parse（），对外提供了两个与打包帧与解包帧的接口（或者驱动接口），起到联接packetbuf.c/packetbuf.h与frame802154.c / frame802154.h的作用；

1. is_broadcast_addr（uint8_t mode, uint8_t *addr） 函数通过地址模式以及地址指针判断地址是否为广播，是则返回1；

2. int create(void) 从frame802154.c / frame802154.h 中创建数据帧到packetbuf.c/packetbuf.h中

3. int parse(void) 从packetbuf.c/packetbuf.h 中创建解析后的帧结构体到frame802154.c / frame802154.h中

framer.h
定义了framer-80514.h所需要的MAC层代理数据结构

framer-nullmac.c / framer-nullmac.h
null MAC帧指的是没有负载只有帧头的帧；类似freamer-802154也有包含create（）与parse（）的代理framer_nullmac，与packetbuf.h文件进行交互；

rdc.h
radio duty cycling 驱动头文件,定义了

nullrdc.c / nullrdc.h
其中用到了framer中的一些方法
1. send_one_packet（） 调用mac层回调函数向其他节点发送信息，其中还包括了ACK确认的工作；
2. packet_input(void) 接收包的的头文件，其中还有包的抛弃机制：重复接受，非本节点包的拒收；

nullrdc-noframer.c / nullrdc-noframer.h
一个无作为的MAC协议
1. 从这里能看到一个现象，每次在进行RDC发送包使都要先从NETSTACK_RADIO发送，然后在调用MAC层的回调函数mac_call_sent_callback(sent, ptr, ret, 1)，个人觉得，也许这是为了让MAC层知道发送成功，同时改变MAC层保存的发送状态信息；
2. 从外界读入包的时候需要调用mac.h驱动中的input（）函数；

lpp.c / lpp.h
LPP是一个低功耗的MAC协议，它在每次无线电打开的时候发送一个探测包，如果有一个节点想发送数据，它就能在听到探测包后发送数据。也就是说，想发数据，就打开无线电监听探测包。
1. 它具有能量消耗统计；

phase.c / phase.h
一个通用radio duty cycle 时间阶段分配的优化处理协议

sicslowmac.c / sicslowmac.h
简单的无优化的MAC协议，提供radio数据到