lwip源码详解
LWIP协议栈详解
LWIP协议栈详解LWIP（Lightweight IP）是一个轻量级的开源 TCP/IP 协议栈，旨在为嵌入式系统提供网络连接功能。
它非常适合资源受限的系统，如单片机和小型处理器，因为它非常小巧且具有很好的可移植性。
首先，让我们来看看LWIP的核心协议。
LWIP提供了IP协议、ARP协议、ICMP协议和UDP协议的实现。
IP协议层负责数据包的路由和分段，ARP协议层负责解析IP地址和MAC地址的映射，ICMP协议用于网络探测和错误报告，UDP协议提供简单的不可靠数据传输。
除了核心协议，LWIP还提供了一些可选的协议功能，如TCP协议和DHCP协议的实现。
TCP协议提供了可靠的数据传输，而DHCP协议用于自动获取IP地址。
LWIP的另一个重要特性是它的可移植性。
LWIP设计了一个适配层，将操作系统相关的功能与核心协议分离开来。
适配层提供了一组标准的API，操作系统只需要实现这些API就可以使用LWIP协议栈。
LWIP支持的平台非常广泛，包括常见的操作系统如Windows、Linux和FreeRTOS，以及嵌入式系统如ARM Cortex-M和Microchip PIC等。
最后，让我们来看看LWIP的应用协议扩展能力。
应用协议可以通过注册回调函数来扩展LWIP的功能。
例如，应用程序可以注册一个回调函数来处理HTTP请求，或者注册一个回调函数来处理自定义的应用层数据。
这种扩展机制使得LWIP非常灵活，可以满足各种应用需求。
总结起来，LWIP是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈，适用于资源受限的嵌入式系统。
它将TCP/IP协议栈分为核心协议和应用协议两层，提供了IP、ARP、ICMP、UDP等核心协议的实现，并通过可移植的适配层支持各种平台。
此外，LWIP还提供了应用协议扩展的能力，通过注册回调函数来扩展功能。
无论是大型操作系统还是小型嵌入式系统，LWIP都是一个很好的选择。
lwip 编程方式
lwip 编程方式
LWIP（Light Weight IP）是一个轻量级的 TCP/IP 协议栈，它提供了一种简单而高效的方式来实现网络通信功能。
下面是一些常见的 LWIP 编程方式：
1. 初始化协议栈：在使用 LWIP 之前，需要先初始化协议栈。
这可以通过调用`lwip_init()` 函数来完成。
该函数会初始化各种网络模块，并设置网络参数。
2. 创建套接字：通过调用 `socket()` 函数，可以创建不同类型的套接字，如 TCP、UDP 套接字等。
套接字用于表示网络通信的端点。
3. 绑定套接字：使用 `bind()` 函数将套接字绑定到指定的本地地址和端口。
4. 连接或监听：对于 TCP 连接，可以使用 `connect()` 函数建立与远程主机的连接；对于服务器端，可以使用 `listen()` 函数监听指定端口上的连接请求。
5. 发送和接收数据：通过 `send()` 和 `recv()` 函数，分别用于发送和接收数据。
6. 关闭套接字：在完成通信后，使用 `close()` 函数关闭套接字，释放相关资源。
7. 处理网络事件：LWIP 提供了回调机制来处理网络事件，如连接建立、数据接收等。
可以注册相应的回调函数来执行特定的操作。
这只是 LWIP 编程的一些基本方式，实际应用中可能会涉及更多的细节和功能。
此外，LWIP 还提供了其他高级特性，如 IP 地址配置、DHCP、DNS 等。
具体的编程方式和使用方法可以参考 LWIP 的官方文档和示例代码。
lwip原理
lwip原理lwip原理是指轻量级IP协议栈（Lightweight IP），是一种适用于嵌入式系统的TCP/IP协议栈。
本文将介绍lwip原理的基本概念、工作流程和应用场景。
一、基本概念lwip原理基于TCP/IP协议栈，是一种开源的网络协议栈。
它具有轻量级、高效性和可移植性的特点，适用于嵌入式系统的资源有限环境。
lwip原理提供了TCP/IP协议栈中的网络层和传输层功能，支持IP、ICMP、UDP和TCP等协议。
二、工作流程lwip原理的工作流程包括网络接口驱动、协议栈处理和应用程序接口。
1. 网络接口驱动网络接口驱动负责与硬件设备进行通信，包括数据的发送和接收。
它提供了与硬件设备的接口函数，通过这些函数将数据传输到网络中或接收网络中的数据。
2. 协议栈处理协议栈处理是lwip原理的核心部分，它包括网络层和传输层的处理。
网络层处理主要负责IP数据包的路由和转发，通过路由表确定数据包的下一跳地址。
传输层处理主要负责数据的可靠传输，包括UDP和TCP协议的处理。
在网络层和传输层之间，lwip原理使用了一个缓冲区来存储数据包。
当数据包到达网络层时，lwip原理会根据目的地址查询路由表，确定数据包的下一跳地址，并将数据包传递给传输层进行处理。
在传输层，lwip原理根据协议类型选择相应的协议处理函数进行处理，如UDP协议或TCP协议。
3. 应用程序接口应用程序接口是lwip原理与应用程序之间的接口，应用程序可以通过这个接口进行网络通信。
lwip原理提供了一系列的API函数，应用程序可以调用这些函数来发送和接收数据。
通过应用程序接口，应用程序可以实现各种网络应用，如Web服务器、FTP服务器等。
三、应用场景lwip原理适用于嵌入式系统中的网络通信应用。
它具有资源占用少、效率高的特点，适用于资源有限的嵌入式系统。
以下是lwip原理的一些应用场景：1. 物联网设备随着物联网的发展，越来越多的设备需要进行网络通信。
lwip协议栈源码详解
lwip协议栈源码详解《LWIP协议栈源码详解》协议书甲方（以下简称"LWIP方"）：职务：律师地址：XXX联系电话：XXX邮箱：XXX乙方（以下简称"使用方"）：姓名/单位名称：XXX地址：XXX联系电话：XXX邮箱：XXX一、协议目的：LWIP方向使用方提供供代码使用的途径。
双方在平等、自愿、公平的基础上，协商并达成协议，共同保护双方利益，为推进协议栈的使用和发展，促进LWIP技术的普及和提高，达成以下协议：二、使用授权：1. LWIP方免费向使用方提供LWIP协议栈源码，使用方有权利在其自身的项目中使用LWIP技术。
2. 使用方对LWIP协议栈源码的使用应遵守相关法律法规和契约精神。
3. 使用方在使用LWIP协议栈源码时，须注明LWIP方的著作权声明，不得擅自修改、删除、遮挡、涂改、移动LWIP方的著作权声明。
4. 未得到LWIP方的书面授权批准，使用方不得将LWIP协议栈源码用于商业目的的销售、分销、出租、出借等行为。
三、权利和义务1. LWIP方有权对使用方进行规范化管理，监督其对LWIP协议栈源码的合法使用情况，并有权利要求使用方在使用LWIP协议栈源码后所开发的衍生产品中注明LWIP 方的著作权归属、著作权声明。
2. 使用方有权根据自身开发需求的需要，对LWIP协议栈源码进行修改、增补或裁减等操作，但应该严格遵守本协议中相关条款，在修改后的代码中完整保留著作权声明及本协议中的完整条款，在使用LWIP协议栈源码的基础上，开发相应应用程序。
3. 使用方在使用LWIP 协议栈源码时，应当保证其自主开发的应用程序，不侵犯他人的合法权益，不得在任何情况下利用LWIP协议栈源码和开发的应用程序从事非法活动，包括但不限于利用网络发送垃圾邮件、病毒等的行为。
4. 若发现使用方存在侵犯LWIP方的权益或违反本协议的行为，LWIP方有权要求使用方停止使用LWIP 协议栈源码，并有权追究使用方的法律责任。
lwip协议栈源码详解
lwip协议栈源码详解lwIP（lightweight IP）是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈，它被广泛应用于嵌入式系统中。
lwIP协议栈源码的详细解析对于理解其内部原理和实现机制具有重要意义。
本文将对lwIP协议栈源码进行详细解析，帮助读者深入了解lwIP的工作原理和实现细节。
lwIP协议栈源码主要包括核心协议栈、网络接口、协议实现、应用接口等部分。
核心协议栈包括IP、ICMP、UDP、TCP等协议的实现，网络接口包括以太网、WiFi等网络接口的驱动程序，协议实现包括DHCP、DNS、SNMP等协议的实现，应用接口包括Socket API等应用层接口的实现。
首先，我们来看核心协议栈的实现。
lwIP协议栈采用了事件驱动的设计，通过回调函数的方式处理网络事件。
在核心协议栈中，IP协议负责数据包的路由和转发，ICMP协议负责处理网络错误消息，UDP和TCP协议负责数据的传输和可靠性保证。
lwIP协议栈通过轻量级的设计和实现，使得其在资源有限的嵌入式系统中也能够高效运行。
其次，网络接口的实现也是lwIP协议栈源码中的重要部分。
网络接口的实现包括网络接口的初始化、数据包的发送和接收、中断处理等。
不同的网络接口需要实现相应的驱动程序，以适配不同的硬件平台。
lwIP协议栈提供了通用的网络接口API，使得用户可以方便地移植和扩展网络接口的实现。
另外，协议实现部分包括了一些常用的网络协议的实现，如DHCP协议用于动态获取IP地址、DNS协议用于域名解析、SNMP协议用于网络管理等。
这些协议的实现为嵌入式系统的网络连接和管理提供了重要支持。
最后，应用接口部分包括了Socket API的实现。
Socket API是应用程序与网络协议栈之间的接口，通过Socket API，应用程序可以方便地进行网络通信。
lwIP协议栈提供了对标准Socket API的支持，使得基于lwIP的应用程序可以方便地移植和开发。
总的来说，lwIP协议栈源码详解涉及了核心协议栈、网络接口、协议实现、应用接口等多个方面。
lwip各层协议栈详解
竭诚为您提供优质文档/双击可除lwip各层协议栈详解篇一：lwip协议栈源码分析lwip源码分析-----caoxw1lwip的结构lwip（lightweightinternetprotocol）的主要模块包括：配置模块、初始化模块、netif模块、mem（memp）模块、netarp模块、ip模块、udp模块、icmp模块、igmp模块、dhcp模块、tcp模块、snmp模块等。
下面主要对我们需要关心的协议处理进行说明和梳理。
配置模块：配置模块通过各种宏定义的方式对系统、子模块进行了配置。
比如，通过宏，配置了mem管理模块的参数。
该配置模块还通过宏，配置了协议栈所支持的协议簇，通过宏定制的方式，决定了支持那些协议。
主要的文件是opt.h。
初始化模块：初始化模块入口的文件为tcpip.c，其初始化入口函数为：voidtcpip_init(void(*initfunc)(void*),void*arg) 该入口通过调用lwip_init()函数，初始化了所有的子模块，并启动了协议栈管理进程。
同时，该函数还带有回调钩子及其参数。
可以在需要的地方进行调用。
协议栈数据分发管理进程负责了输入报文的处理、超时处理、api函数以及回调的处理，原型如下：staticvoidtcpip_thread(void*arg)netif模块：netif模块为协议栈与底层驱动的接口模块，其将底层的一个网口设备描述成协议栈的一个接口设备（netinterface）。
该模块的主要文件为netif.c。
其通过链表的方式描述了系统中的所有网口设备。
netif的数据结构描述了网口的参数，包括ip地址、mac 地址、link状态、网口号、收发函数等等参数。
一个网口设备的数据收发主要通过该结构进行。
mem（memp）模块：mem模块同一管理了协议栈使用的内容缓冲区，并管理pbuf结构以及报文的字段处理。
主要的文件包括mem.c、memp.c、pbuf.c。
s32k344lwip例程讲解
s32k344lwip是一款基于ARM Cortex-M4内核的微控制器，具有丰富的外设接口和强大的性能。
为了方便开发者快速上手和应用该款微控制器，NXP提供了相应的lwip例程，帮助开发者实现lwip协议栈在s32k344上的应用。
下面将对s32k344lwip例程进行讲解，以帮助读者深入了解该例程的使用方法和实现原理。
一、s32k344lwip例程概述1.1 例程功能介绍s32k344lwip例程是基于lwip协议栈的应用程序，旨在帮助开发者将lwip协议栈移植到s32k344评台上，并实现网络通信功能。
该例程提供了一系列的接口和应用示例，方便开发者快速理解和应用lwip协议栈。
1.2 例程主要模块s32k344lwip例程主要包括以下几个模块：- 网络初始化模块：负责初始化网络接口和配置网络参数。
- 数据传输模块：负责处理数据的发送和接收。
- 协议处理模块：负责处理TCP/IP协议栈相关的操作。
- 应用示例模块：提供了一些网络通信的示例代码，方便开发者快速上手。
1.3 例程应用场景s32k344lwip例程适用于需要在s32k344微控制器上实现网络通信功能的应用场景，例如物联网设备、工业控制系统等。
二、s32k344lwip例程实现原理2.1 lwip协议栈介绍lwIP是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈，适用于嵌入式系统。
它实现了TCP、UDP、IP协议以及相关的网络应用接口，提供了一套灵活的网络通信解决方案。
2.2 s32k344lwip例程实现方法s32k344lwip例程通过对lwIP协议栈的移植和封装，实现了lwIP在s32k344评台上的应用。
具体实现方法包括：- 硬件接口适配：针对s32k344的硬件接口进行适配，包括网络接口、中断控制等。
- 协议栈配置：对lwIP协议栈进行配置，包括网络参数设置、协议选择等。
- 数据处理：实现数据的发送和接收功能，包括数据封装、解析等。
- 应用示例：提供一些网络通信的示例代码，方便开发者参考和应用。
lwip内存分配算法 -回复
lwip内存分配算法-回复lwIP（Lightweight IP）是一个开源的TCP/IP协议栈，专为嵌入式系统设计的。
内存分配算法是lwIP中一个重要的组成部分，它决定了lwIP如何在有限的嵌入式系统内存中分配和管理网络相关数据结构的存储空间。
本文将围绕lwIP内存分配算法展开，深入探讨其原理、实现方式和优化策略。
首先，我们需要了解lwIP内存的基本分配单位是一个叫做PBUF（Packet Buffer）的内存块。
PBUF是一个数据结构，用于存储和管理网络数据包的缓冲区。
lwIP采用了一个池内存管理机制，即将内存分成几个大小不同的池，每个池专门负责分配对应大小的PBUF，从而提高内存的利用效率。
lwIP内部维护了多个pbuf_pool_t结构体，每个结构体对应一个不同大小的PBUF池。
通过pbuf_pool_t结构体，lwIP可以追踪和管理池中每个PBUF的使用情况。
在初始化过程中，lwIP会根据预定义的配置文件，创建不同大小的PBUF池，以满足实际应用的需求。
一般来说，PBUF的大小可以分为以下几个类别：小型PBUF、中型PBUF 和大型PBUF。
小型PBUF用于存储较小的网络数据包，如TCP/IP头部信息；中型PBUF用于存储中等大小的数据包，如TCP/IP数据部分；大型PBUF用于存储较大的数据包，如文件传输。
在运行期间，当lwIP需要分配一个新的PBUF时，它会根据需要的大小选择对应的PBUF池进行分配和申请。
具体分配算法如下：1. 首先，lwIP通过pbuf_alloc()函数向内存池请求分配一个指定大小的PBUF。
2. 如果请求的大小大于最大的PBUF池大小，则直接通过malloc()函数从堆中申请一个新的PBUF，并将其加入PBUF池中，以备下次使用。
3. 如果请求的大小小于等于最大的PBUF池大小，则依次遍历每个PBUF 池，直到找到一个能满足请求大小的PBUF。
4. 如果找到一个可用的PBUF，并且其容量大于请求的大小，则将其分割成两个部分：一个用于分配，一个用于未使用的内存块。
lwip协议栈详解
lwip协议栈详解
lwIP（lightweight IP）是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈，它专为嵌入式系统
设计，占用资源少，运行效率高。
本文将对lwIP协议栈进行详细解析，包括其特点、结构、功能和应用场景等方面的内容。
lwIP协议栈具有以下几个显著特点，首先，它是一个轻量级的协议栈，占用资
源少，适合于嵌入式系统；其次，lwIP采用事件驱动的设计，能够有效地利用系
统资源，提高系统的响应速度；最后，lwIP支持多种网络接口和协议，包括TCP、UDP、IP、ICMP等，可以灵活地应用于各种网络环境中。
lwIP协议栈的结构主要包括核心协议层、网络接口层和应用层三个部分。
核心
协议层包括IP层、TCP层和UDP层，负责处理网络数据包的传输和路由；网络接
口层负责与硬件设备进行交互，包括以太网驱动、Wi-Fi驱动等；应用层则提供了
常用的网络应用接口，如HTTP、FTP等。
在实际应用中，lwIP协议栈可以广泛应用于各种嵌入式系统中，如工业控制系统、智能家居设备、物联网设备等。
它可以帮助开发人员快速搭建起一个稳定、高效的网络通信环境，实现设备之间的数据交换和远程控制。
总的来说，lwIP协议栈是一款功能强大、灵活性高的轻量级TCP/IP协议栈，
适用于各种嵌入式系统。
它的设计精巧，性能优越，可以帮助开发人员快速搭建起一个稳定、高效的网络通信环境。
希望本文对lwIP协议栈有所帮助，谢谢阅读！。
LwIP协议栈源码详解
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老衲五木出品
1 移植综述
如果你认为所谓的毅力是每分每秒的“艰苦忍耐”式的奋斗，那这是一种很不足的心理 状态。毅力是一种习惯，毅力是一种状态，毅力是一种生活。看了这么久的代码觉得是不是 该写点东西了，不然怎么对得起某人口中所说的科研人员这个光荣称号。初见这如山如海的 代码，着实看出了一身冷汗。现在想想其实也不是那么难，那么多革命先辈经过 N 长时间 才搞出来的东东怎么可能让你个毛小子几周之内搞懂。我见到的只是冰川的一小角，万里长 征的一小步，九头牛身上的一小毛…再用某人的话说，写吧，昏写，瞎写，胡写，乱写，写 写就懂了。
LWIP 的设计者为像我这样的懒惰者提供了详细的移植说明文档，当然这还不够，他们 还尽可能的包揽了大部分工作，懒人们只要做很少的工作就功德圆满了。纵观整个移植过程， 使用者需要完成以下几个方面的东西：
首先是 LWIP 协议内部使用的数据类型的定义，如 u8_t，s8_t，u16_t，u32_t 等等等等。 由于所移植平台处理器的不同和使用的编译器的不同，这些数据类型必须重新定义。想想， 一个 int 型数据在 64 位处理器上其长度为 8 个字节，在 32 位处理器上为 4 个字节，而在 16 位处理器上就只有两个字节了。因此这部分需ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ使用者根据处理器位数和和使用的编译器的 特点来编写。所以在 ARM7 处理器上使用的 typedef unsigned int u32_t 移植语句用在 64 位处 理器的移植过程中那肯定是行不通的了。
这篇文章覆盖了 LwIP 协议大部分的内容，但是并不全面。它主要讲解了 LwIP 协议最重 要也是最常被用到的部分，包括内存管理，底层网络接口管理，ARP 层，IP 层，TCP 层，API 层等，这些部分是 LwIP 的典型应用中经常涉及到的。而 LwIP 协议的其他部分，包括 UDP， DHCP,DNS,IGMP,SNMP,PPP 等不具有使用共性的部分，这篇文档暂时未涉及。
LWIP协议栈架构与设计解析
LWIP协议栈架构与设计解析LWIP（Light Weight IP）是一个用于嵌入式系统的开源TCP/IP协议栈。
它是为了解决嵌入式设备资源有限、内存受限等问题而设计的，具有轻量化、灵活、易于移植等特点。
下面将对LWIP协议栈的架构与设计进行解析。
1.LWIP的架构（1）网络接口层：网络接口层提供了与硬件驱动程序交互的接口，通过这一层实现数据包的发送和接收。
LWIP提供了一个网络设备抽象层，可以方便地适配不同的硬件接口。
（2）核心协议层：核心协议层实现了常用的协议，如IP协议、TCP协议和UDP协议等。
这一层主要负责数据包的分组、转发和重传等功能，保证了数据的可靠传输。
（3）应用层：应用层提供了常用的网络应用协议，如HTTP、FTP等。
LWIP的应用层实现可以根据需求进行选择和配置。
（4）操作系统适配层：操作系统适配层是LWIP与操作系统之间的接口，主要负责处理操作系统的相关任务，如内存管理、线程调度等。
LWIP可以支持不同的操作系统，如RTOS（实时操作系统）和裸机系统。
2.LWIP的设计（1）内存管理：LWIP使用动态内存管理，可以根据需要分配和释放内存。
它提供了两种内存池：PBUF（包缓冲区）和RAW（原始数据）。
PBUF用于存储网络数据包，RAW用于存储应用程序数据。
这种内存管理方式可以根据需求进行调整，以适应不同的内存限制。
（2）事件驱动机制：LWIP基于事件驱动的模型，利用回调函数来处理网络事件。
这种机制能够充分利用系统资源，并且可以灵活地处理网络事件。
当一个事件发生时，LWIP会调用相应的回调函数进行处理。
（3）可配置性：LWIP具有灵活的配置选项，可以根据需要打开或关闭相应的功能。
用户可以根据具体应用的需求进行配置，以达到最佳的性能和资源使用效率。
（4）高度移植性：LWIP的代码结构清晰、模块化，实现了与操作系统和硬件无关的设计。
它提供了一组通用的API，可以方便地在不同的平台上进行移植和定制。
lwip分析
lwip分析2008年05月08日星期四 17:11lwIP是瑞士计算机科学院（Swedish Institute of Computer Science）的Adam Dunkels等开发的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP/IP协议栈。
Lwip既可以移植到操作系统上,又可以在无操作系统的情况下独立运行.LwIP的特性如下：(1) 支持多网络接口下的IP转发(2) 支持ICMP协议(3) 包括实验性扩展的的UDP（用户数据报协议）(4) 包括阻塞控制，RTT估算和快速恢复和快速转发的TCP（传输控制协议）(5) 提供专门的内部回调接口（Raw API）用于提高应用程序性能(6) 可选择的Berkeley接口API（多线程情况下）(7) 在最新的版本中支持ppp(8) 新版本中增加了的IP fragment的支持.(9) 支持DHCP协议,动态分配ip地址.现在网上最新的版本是V1.3.01.lwip的进程模型(process model)tcp/ip协议栈的process model一般有几种方式.1.tcp/ip协议的每一层是一个单独进程.链路层是一个进程,ip层是一个进程,tcp层是一个进程.这样的好处是网络协议的每一层都非常清晰,代码的调试和理解都非常容易.但是最大的坏处数据跨层传递时会引起上下文切换(context switch).对于接收一个TCP segment要引起3次context switch(从网卡驱动程序到链路层进程,从链路层进程到ip层进程,从ip层进程到TCP进程).通常对于操作系统来说,任务切换是要浪费时间的.过频的context swich 是不可取的.2.另外一种方式是TCP/IP协议栈在操作系统内核当中.应用程序通过操作系统的系统调用(system call)和协议栈来进行通讯.这样TCP/IP的协议栈就限定于特定的操作系统内核了.如windows就是这种方式.3.lwip的process model:所有tcp/ip协议栈都在一个进程当中,这样tcp/ip协议栈就和操作系统内核分开了.而应用层程序既可以是单独的进程也可以驻留在tcp/ip进程中.如果应用程序是单独的进程可以通过操作系统的邮箱,消息队列等和tcp/ip进程进行通讯.如果应用层程序驻留tcp/ip进程中,那应用层程序就利用内部回调函数口(Raw API)和tcp/ip协议栈通讯.对于ucos来说进程就是一个系统任务.lwip的process model请参看下图.在图中可以看到整个tcp/ip协议栈都在同一个任务(tcpip_thread)中.应用层程序既可以是独立的任务(如图中的 tftp_thread,tcpecho_thread),也可以在tcpip_thread中(如图左上角)中利用内部回调函数口(Raw API)和tcp/ip协议栈通讯2.1 Lwip的操作系统封装层(operating system.emulation layer)Lwip为了适应不同的操作系统,在代码中没有使用和某一个操作系统相关的系统调用和数据结构.而是在lwip和操作系统之间增加了一个操作系统封装层.操作系统封装层为操作系统服务(定时,进程同步,消息传递)提供了一个统一的接口.在lwip中进程同步使用semaphone 和消息传递采用”mbox”(其实在ucos的实现中我们使用的是Message Queue来实现lwip中的”mbox”,下面大家可以看到这一点)Operating system emulation layer的原代码在…/lwip/src/core/sys.c中.而和具体的操作系统相关的代码在../lwip/src/arch/sys_arch.c中.操作系统封装层的主要函数如下:void sys_init(void)//系统初始化sys_thread_t sys_thread_new(void (* function)(void *arg), void *arg,int prio)//创建一个新进程sys_mbox_t sys_mbox_new(void)//创建一个邮箱void sys_mbox_free(sys_mbox_t mbox)//释放并删除一个邮箱void sys_mbox_post(sys_mbox_t mbox, void *data) //发送一个消息到邮箱void sys_mbox_fetch(sys_mbox_t mbox, void **msg)//等待邮箱中的消息sys_sem_t sys_sem_new(u8_t count)//创建一个信号量void sys_sem_free(sys_sem_t sem)//释放并删除一个信号量void sys_sem_signal(sys_sem_t sem)//发送一个信号量void sys_sem_wait(sys_sem_t sem)//等待一个信号量void sys_timeout(u32_t msecs, sys_timeout_handler h, void *arg)//设置一个超时事件 void sys_untimeout(sys_timeout_handler h, void *arg)//删除一个超时事件…关于操作系统封装层的信息可以阅读lwip的doc目录下面的sys_arch.txt.文件.２.22.2.1 系统初始化sys_int必须在tcpip协议栈任务tcpip_thread创建前被调用.#define MAX_QUEUES 20#define MAX_QUEUE_ENTRIES 20typedef struct {OS_EVENT* pQ;//ucos中指向事件控制块的指针void* pvQEntries[MAX_QUEUE_ENTRIES];//消息队列//MAX_QUEUE_ENTRIES消息队列中最多消息数} TQ_DESCR, *PQ_DESCR;typedef PQ_DESCR sys_mbox_t;//可见lwip中的mbox其实是ucos的消息队列static char pcQueueMemoryPool[MAX_QUEUES * sizeof(TQ_DESCR) ];void sys_init(void){u8_t i;s8_t ucErr;pQueueMem = OSMemCreate( (void*)pcQueueMemoryPool, MAX_QUEUES, sizeof(TQ_DESCR), &ucErr );//为消息队列创建内存分区//init lwip task prio offsetcurr_prio_offset = 0;//init lwip_timeouts for every lwip task//初始化lwip定时事件表,具体实现参考下面章节for(i=0;i<LWIP_TASK_MAX;i++){lwip_timeouts[i].next = NULL;}}2.2.2 创建一个和tcp/ip相关新进程:lwip中的进程就是ucos中的任务,创建一个新进程的代码如下:#define LWIP_STK_SIZE 10*1024//和tcp/ip相关任务的堆栈大小.可以根据情况自//己设置,44b0开发板上有8M的sdram,所以设大//一点也没有关系:)//max number of lwip tasks#define LWIP_TASK_MAX 5 //和tcp/ip相关的任务最多数目//first prio of lwip tasks#define LWIP_START_PRIO 5 //和tcp/ip相关任务的起始优先级,在本例中优先级可//以从(5-9).注意tcpip_thread在所有tcp/ip相关进程中//应该是优先级最高的.在本例中就是优先级5//如果用户需要创建和tcp/ip无关任务,如uart任务等,//不要使用5-9的优先级OS_STK LWIP_TASK_STK[LWIP_TASK_MAX][LWIP_STK_SIZE];//和tcp/ip相关进程//的堆栈区u8_t curr_prio_offset ;sys_thread_t sys_thread_new(void (* function)(void *arg), void *arg,int prio) {if(curr_prio_offset < LWIP_TASK_MAX){OSTaskCreate(function,(void*)0x1111,&LWIP_TASK_STK[curr_prio_offset][LWIP_STK_SIZE-1],LWIP_START_PRIO+curr_prio_offset );curr_prio_offset++;return 1;} else {// PRINT(" lwip task prio out of range ! error! ");}}从代码中可以看出tcpip_thread应该是最先创建的.2.2.3 Lwip中的定时事件在tcp/ip协议中很多时候都要用到定时,定时的实现也是tcp/ip协议栈中一个重要的部分.lwip中定时事件的数据结构如下.struct sys_timeout {struct sys_timeout *next;//指向下一个定时结构u32_t time;//定时时间sys_timeout_handler h;//定时时间到后执行的函数void *arg;//定时时间到后执行函数的参数.};struct sys_timeouts {struct sys_timeout *next;};struct sys_timeouts lwip_timeouts[LWIP_TASK_MAX];Lwip中的定时事件表的结构如下图,每个和tcp/ip相关的任务的一系列定时事件组成一个单向链表.每个链表的起始指针存在lwip_timeouts的对应表项中.函数sys_arch_timeouts返回对应于当前任务的指向定时事件链表的起始指针.该指针存在lwip_timeouts[MAX_LWIP_TASKS]中.struct sys_timeouts null_timeouts;struct sys_timeouts * sys_arch_timeouts(void){u8_t curr_prio;s16_t err,offset;OS_TCB curr_task_pcb;null_timeouts.next = NULL;//获取当前任务的优先级err = OSTaskQuery(OS_PRIO_SELF,&curr_task_pcb);curr_prio = curr_task_pcb.OSTCBPrio;offset = curr_prio - LWIP_START_PRIO;//判断当前任务优先级是不是tcp/ip相关任务,优先级5-9if(offset < 0 || offset >= LWIP_TASK_MAX){return &null_timeouts;}return &lwip_timeouts[offset];}函数sys_timeout给当前任务增加一个定时事件:void sys_timeout(u32_t msecs, sys_timeout_handler h, void *arg){struct sys_timeouts *timeouts;struct sys_timeout *timeout, *t;timeout = memp_malloc(MEMP_SYS_TIMEOUT);//为定时事件分配内存if (timeout == NULL) {return;}timeout->next = NULL;timeout->h = h;timeout->arg = arg;timeout->time = msecs;timeouts = sys_arch_timeouts();//返回当前任务定时事件链表起始指针if (timeouts->next == NULL) {//如果链表为空直接增加该定时事件timeouts->next = timeout;return;}//如果链表不为空,对定时事件进行排序.注意定时事件中的time存储的是本事件//时间相对于前一事件的时间的差值if (timeouts->next->time > msecs) {timeouts->next->time -= msecs;timeout->next = timeouts->next;timeouts->next = timeout;} else {for(t = timeouts->next; t != NULL; t = t->next) {timeout->time -= t->time;if (t->next == NULL ||t->next->time > timeout->time) {if (t->next != NULL) {t->next->time -= timeout->time;}timeout->next = t->next;t->next = timeout;break;}}}}函数sys_untimeout从当前任务定时事件链表中删除一个定时事件void sys_untimeout(sys_timeout_handler h, void *arg){struct sys_timeouts *timeouts;struct sys_timeout *prev_t, *t;timeouts = sys_arch_timeouts();//返回当前任务定时事件链表起始指针if (timeouts->next == NULL)//如果链表为空直接返回{return;}//查找对应定时事件并从链表中删除.for (t = timeouts->next, prev_t = NULL; t != NULL; prev_t = t, t = t->next) {if ((t->h == h) && (t->arg == arg)){/* We have a match *//* Unlink from previous in list */if (prev_t == NULL)timeouts->next = t->next;elseprev_t->next = t->next;/* If not the last one, add time of this one back to next */if (t->next != NULL)t->next->time += t->time;memp_free(MEMP_SYS_TIMEOUT, t);return;}}return;}2.2.3 “mbox”的实现:(1)mbox的创建sys_mbox_t sys_mbox_new(void){u8_t ucErr;PQ_DESCR pQDesc;//从消息队列内存分区中得到一个内存块pQDesc = OSMemGet( pQueueMem, &ucErr );if( ucErr == OS_NO_ERR ) {//创建一个消息队列pQDesc->pQ=OSQCreate(&(pQDesc->pvQEntries[0]), MAX_QUEUE_ENTRIES ); if( pQDesc->pQ != NULL ) {return pQDesc;}}return SYS_MBOX_NULL;}(2)发一条消息给”mbox”const void * const pvNullPointer = 0xffffffff;void sys_mbox_post(sys_mbox_t mbox, void *data){INT8U err;if( !data )data = (void*)&pvNullPointer;err= OSQPost( mbox->pQ, data);}在ucos中,如果OSQPost (OS_EVENT *pevent, void *msg)中的msg==NULL 会返回一条OS_ERR_POST_NULL_PTR错误.而在lwip中会调用sys_mbox_post(mbox,NULL)发送一条空消息,我们在本函数中把NULL变成一个常量指针0xffffffff.(3)从”mbox”中读取一条消息#define SYS_ARCH_TIMEOUT 0xffffffffvoid sys_mbox_fetch(sys_mbox_t mbox, void **msg){u32_t time;struct sys_timeouts *timeouts;struct sys_timeout *tmptimeout;sys_timeout_handler h;void *arg;again:timeouts = sys_arch_timeouts();////返回当前任务定时事件链表起始指针if (!timeouts || !timeouts->next) {//如果定时事件链表为空sys_arch_mbox_fetch(mbox, msg, 0);//无超时等待消息} else {if (timeouts->next->time > 0) {//如果超时事件链表不为空,而且第一个超时事件的time !=0//带超时等待消息队列,超时时间等于超时事件链表中第一个超时事件的time,time = sys_arch_mbox_fetch(mbox, msg, timeouts->next->time);//在后面分析中可以看到sys_arch_mbox_fetch调用了ucos中的OSQPend系统调//用从消息队列中读取消息.//如果”mbox”消息队列不为空,任务立刻返回,否则任务进入阻塞态.//需要重点说明的是sys_arch_mbox_fetch的返回值time:如果sys_arch_mbox_fetch //因为超时返回,time=SYS_ARCH_TIMEOUT,//如果sys_arch_mbox_fetch因为收到消息而返回,//time = 收到消息时刻的时间-执行sys_arch_mbox_fetch时刻的时间,单位是毫秒//由于在ucos中任务调用OSQPend系统调用进入阻塞态,到收到消息重新开始执行//这段时间没有记录下来,所以我们要简单修改ucos的源代码.(后面我们会看到).} else {//如果定时事件链表不为空,而且第一个定时事件的time ==0,表示该事件的定时//时间到time = SYS_ARCH_TIMEOUT;}if (time == SYS_ARCH_TIMEOUT) {//一个定时事件的定时时间到tmptimeout = timeouts->next;timeouts->next = tmptimeout->next;h = tmptimeout->h;arg = tmptimeout->arg;memp_free(MEMP_SYS_TIMEOUT, tmptimeout);//从内存中释放该定时事件,并执行该定时事件中的函数if (h != NULL) {h(arg);}//因为定时事件中的定时时间到或者是因为sys_arch_mbo_fetch超时到而执行到//这里,返回本函数开头重新等待mbox的消息goto again;} else {//如果sys_arch_mbox_fetch无超时收到消息返回//则刷新定时事件链表中定时事件的time值.if (time <= timeouts->next->time) {timeouts->next->time -= time;} else {timeouts->next->time = 0;}}}}u32_t sys_arch_mbox_fetch(sys_mbox_t mbox, void **data, u32_t timeout){u32_t ucErr;u16_t ucos_timeout;//在 lwip中 ,timeout的单位是ms// 在ucosII ,timeout 的单位是timer tickucos_timeout = 0;if(timeout != 0){ucos_timeout = (timeout )*( OS_TICKS_PER_SEC/1000);if(ucos_timeout < 1)ucos_timeout = 1;else if(ucos_timeout > 65535)ucos_timeout = 65535;}//如果data!=NULL就返回消息指针,if(data != NULL){*data = OSQPend( mbox->pQ, (u16_t)ucos_timeout, &ucErr );}else{OSQPend(mbox->pQ,(u16_t)ucos_timeout,&ucErr);}//这里修改了ucos中的OSQPend系统调用,//原来的void *OSQPend (OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err)// err的返回值只有两种:收到消息就返回OS_NO_ERR,超时则返回OS_TIMEOUT//这里先将err从8位数据改变成了16位数据 OSQPend(*pevent,timeout, INT16U *err) //重新定义了OS_TIMEOUT//在ucos中原有#define OS_TIMEOUT 20//改为 #define OS_TIMEOUT -1//err返回值的意义也改变了,如果超时返回OS_TIMEOUT// 如果收到消息,则返回OSTCBCur->OSTCBDly修改部分代码如下//if (msg != (void *)0) { /* Did we get a message? */// OSTCBCur->OSTCBMsg = (void *)0;// OSTCBCur->OSTCBStat = OS_STAT_RDY;// OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0;// *err = OSTCBCur->OSTCBDly;// zhangzs @2003.12.12// OS_EXIT_CRITICAL();// return (msg); /* Return message received */// }//关于ucos的OSTBCur->OSTCBDly的含义请查阅ucos的书籍if( ucErr == OS_TIMEOUT ) {timeout = SYS_ARCH_TIMEOUT;} else {if(*data == (void*)&pvNullPointer )*data = NULL;//单位转换,从ucos tick->mstimeout = (ucos_timeout -ucErr)*(1000/ OS_TICKS_PER_SEC);}return timeout;}semaphone的实现和mbox类似,这里就不再重复了.。
lwip协议栈源码详解说明
lwip协议栈源码详解说明 1、LWIP的结构 lwip是瑞典计算机科学院（SICS）的Adam Dunkels 开发的⼀个⼩型开源的TCP/IP协议栈。
实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM 的占⽤。
LWIP（Light weight internet protocol）的主要模块包括：配置模块、初始化模块、Ne TI f模块、mem（memp）模块、netarp模块、ip模块、udp模块、icmp 模块、igmp模块、dhcp模块、tcp模块、snmp模块等。
下⾯主要对我们需要关⼼的协议处理进⾏说明和梳理。
配置模块： 配置模块通过各种宏定义的⽅式对系统、⼦模块进⾏了配置。
⽐如，通过宏，配置了mem 管理模块的参数。
该配置模块还通过宏，配置了协议栈所⽀持的协议簇，通过宏定制的⽅式，决定了⽀持那些协议。
主要的⽂件是opt.h。
初始化模块： 初始化模块⼊⼝的⽂件为tcpip.c，其初始化⼊⼝函数为： void tcpip_init（void （* initfunc）（void *）， void *arg） 该⼊⼝通过调⽤lwip_init（）函数，初始化了所有的⼦模块，并启动了协议栈管理进程。
同时，该函数还带有回调钩⼦及其参数。
可以在需要的地⽅进⾏调⽤。
协议栈数据分发管理进程负责了输⼊报⽂的处理、超时处理、API函数以及回调的处理，原型如下： sta TI c void tcpip_thread（void *arg） Ne TI f模块： Ne TI f模块为协议栈与底层驱动的接⼝模块，其将底层的⼀个⽹⼝设备描述成协议栈的⼀个接⼝设备（net interface）。
该模块的主要⽂件为netif.c。
其通过链表的⽅式描述了系统中的所有⽹⼝设备。
Netif的数据结构描述了⽹⼝的参数，包括IP地址、MAC地址、link状态、⽹⼝号、收发函数等等参数。
⼀个⽹⼝设备的数据收发主要通过该结构进⾏。
lwip select原理
lwip select原理英文回答：The select function in the lwIP (lightweight IP) stackis used for multiplexing I/O operations on multiple file descriptors. It allows a program to monitor multiplesockets or file descriptors for activity, such as whether they are ready for reading or writing.The basic principle of the select function is that it takes three sets of file descriptors as input: the read set, the write set, and the exception set. The program can then use these sets to check the status of the file descriptors and determine which ones are ready for reading, writing, or have an exception condition.Here's an example to illustrate how the select function works:Let's say we have three sockets: Socket A, Socket B,and Socket C. We want to monitor these sockets for any activity.1. We create three sets: read set, write set, and exception set.2. We add Socket A to the read set, Socket B to the write set, and Socket C to the exception set.3. We call the select function and pass in these sets.4. The select function will block until any of the sockets in the sets have activity.5. If Socket A becomes ready for reading, the select function will return and we can read data from Socket A.6. If Socket B becomes ready for writing, the select function will return and we can write data to Socket B.7. If Socket C has an exception condition, such as an error or a closed connection, the select function willreturn and we can handle the exception.The select function allows us to monitor multiple sockets simultaneously without blocking on each socket individually. It is commonly used in network programming to handle multiple client connections efficiently.中文回答：lwIP（轻量级IP）堆栈中的select函数用于在多个文件描述符上进行I/O操作的多路复用。
lwip netbuf数据结构解析
一、概述lwIP（lightweight IP）是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈，它被设计用来适应嵌入式系统的资源有限和实时性要求。
在lwIP中有一个重要的数据结构叫做netbuf，它在网络数据包的处理中扮演着非常重要的角色。
本文将对lwIP中的netbuf数据结构进行详细解析，以帮助读者深入了解lwIP协议栈的内部实现。
二、netbuf数据结构概述Netbuf是lwIP提供的一种数据缓冲区结构，用来封装和管理网络数据包。
Netbuf结构包含了一个或多个网络数据片段，每个数据片段都被封装成一个PBUF（Packet Buffer）结构。
Netbuf提供了一组API 用于在PBUF之间进行操作，比如合并、分割、复制等。
通过Netbuf 结构，lwIP可以高效地处理各种网络数据包，包括UDP数据包、TCP 数据包和RAW数据包等。
三、netbuf数据结构成员在lwIP中，netbuf数据结构的主要成员包括：1. 数据缓冲区指针（buf）：指向数据缓冲区的指针，用于存储接收或发送的网络数据包。
2. 当前数据片段指针（p）：指向当前数据片段的指针，用于在数据片段间进行操作。
3. 数据片段链表头指针（p_first）：指向数据片段链表头部的指针，用于表示这个netbuf中包含的所有数据片段。
四、netbuf数据结构操作Netbuf结构的操作包括创建、释放、合并、分割、复制等功能，主要操作API包括：1. netbuf_new：创建一个新的netbuf结构。
2. netbuf_alloc：分配一个新的PBUF结构。
3. netbuf_ref：增加netbuf结构的引用计数。
4. netbuf_free：释放netbuf结构和所有关联的PBUF结构。
5. netbuf_ch本人n：将两个netbuf结构信息起来形成一个更大的netbuf结构。
6. netbuf_data：返回netbuf中数据的指针。
7. netbuf_copy：将一个netbuf中的数据复制到另一个netbuf中。
lwip 样例 编译 -回复
lwip 样例编译-回复LwIP（Lightweight IP）是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈，专门用于嵌入式系统。
它具有尺寸小巧、资源占用低以及高度可移植性等优点，使其成为许多嵌入式设备的首选协议栈。
本文将详细介绍LwIP的样例编译过程，以帮助读者更好地理解和使用该协议栈。
首先，我们需要准备开发环境。
LwIP支持多个平台和编译器，包括Windows、Linux、FreeRTOS等。
在本文中，我们以Windows平台和GCC编译器为例。
以下是编译LwIP样例所需的环境搭建步骤：1. 下载LwIP源码：从LwIP官方网站（2. 安装GCC编译器：在Windows平台上，我们可以使用MinGW （Minimalist GNU for Windows）来安装GCC编译器。
下载MinGW 安装程序并按照安装向导进行安装。
确保将MinGW的bin目录（例如C:\MinGW\bin）添加到系统环境变量的PATH中。
3. 配置LwIP源码：在LwIP源码根目录下，找到Makefile文件并用文本编辑器打开。
根据实际需求修改Makefile中的配置选项。
例如，可以配置IP地址、网关、DNS服务器等。
确认配置完成后保存文件。
4. 打开命令行终端：按下Win键+R，在运行对话框中输入"cmd"并按下回车键，打开命令行终端。
5. 进入LwIP源码目录：在命令行终端中，使用"cd"命令进入LwIP源码根目录。
例如，输入"cd C:\lwip"。
6. 编译样例：执行"mingw32-make"命令开始编译LwIP样例。
编译过程可能需要几分钟的时间，具体时间取决于源码大小和计算机性能。
7. 检查编译结果：编译完成后，在LwIP源码根目录下的"src"目录中会生成可执行文件。
用文本编辑器打开"src"目录下的相关文件，查看编译结果和输出。
lwip 编程方式 -回复
lwip 编程方式-回复LWIP (Lightweight IP)是一种用于嵌入式系统的开源TCP/IP协议栈。
它专为资源受限的设备设计，如单片机和嵌入式系统。
LWIP提供了一组轻量级的API，可用于在这些设备上实现网络连接。
本文将一步一步介绍LWIP的编程方式，从设置和初始化开始，然后探讨TCP和UDP的使用，以及其他一些高级功能的实现。
第一步：设置和初始化LWIP的使用需要在项目中进行设置和初始化。
首先，我们需要在项目中引入LWIP库，并在相关文件中包含lwip.h头文件。
然后，在main函数中调用lwip_init()函数来初始化LWIP。
接下来，我们需要配置和初始化网络接口。
这可以通过调用lwip_netif_add函数来完成。
在这个函数中，我们需要指定网络接口的名称、IP地址和子网掩码等信息。
此外，我们还可以通过调用lwip_default_netif函数来设置默认网络接口。
第二步：TCP的使用一旦网络接口初始化完成，我们可以开始使用LWIP进行TCP通信。
首先，我们需要创建一个监听套接字，用于接受连接请求。
可以通过调用lwip_socket函数来创建一个套接字，并使用lwip_bind和lwip_listen函数来绑定和监听套接字。
当有连接请求到达时，我们可以通过调用lwip_accept函数来接受连接。
接下来，我们可以使用lwip_read和lwip_write函数来进行数据的读取和写入操作。
最后，我们需要使用lwip_close函数关闭套接字。
第三步：UDP的使用除了TCP，LWIP还支持UDP协议。
UDP是一种无连接的协议，适用于一对一或一对多的通信。
在LWIP中，我们可以通过lwip_udp_new函数创建一个UDP套接字。
创建UDP套接字后，我们可以使用lwip_recvfrom和lwip_sendto函数来进行数据的接收和发送操作。
与TCP不同，UDP不需要进行连接的建立和维护，因此可以实现更低延迟的通信。
lwip_assert lwip_debugf的解释
lwip_assert和lwip_debugf是来自 Lightweight IP (LWIP) 的两个宏，用于调试和错误检测。
1.lwip_assert:
o这是一个断言宏，用于检查某个条件是否为真。
o如果条件为假，它将触发一个错误，通常是通过调用一个特殊的函数或中断程序来完成的。
o使用lwip_assert可以帮助开发者在开发过程中发现潜在的问题或错误。
o例如，你可以使用lwip_assert来确保一个不应该为空的指针实际上是非空的。
2.lwip_debugf:
o这是一个调试宏，用于打印调试信息。
o它类似于常见的printf函数，但专门为 LWIP 设计，以支持不同的调试级别和模块。
o使用lwip_debugf，你可以打印出程序的执行流程、变量的值、潜在的错误等，从而帮助你在调试时了解程序的状态。
o你可以设置调试级别和模块，以控制哪些调试信息会被打印出来。
在使用这两个宏时，你应该确保它们只在调试版本中启用，而在生产版本中禁用，以避免影响程序的性能或产生不必要的输出。
这两个宏在 LWIP 的源代码中定义，并在整个代码库中使用，以提供统一的调试和错误检测机制。
lwip源码详解
狗拿耗子1lwip ———狗拿耗子第四篇1、lwip的背景lwip是Swedish Institute of Computer Science开发的用于嵌入式系统的TCPIP协议栈从网上的评论看似乎用的人不少。
它的实现是应该参考了BSD的实现在介绍TCP的时候大家就会发现其拥塞控制的实现算法机会与BSD的一模一样。
lwip的整个代码写的比YASS2差一截难以入手介绍我打算按照TCP的server与client的角度分别走一遍代码。
lwip的内核运行在同一个任务中lwip提供的系统调用通过mailbox与内核进行通信然后用户阻塞在一个专门的mailbox上内核完成用户的请求后post 该mailbox用户得以继续执行。
有的协议栈的实现却是每层跑在一个任务中这样层与层间的相互调用将会引起上下文的切换。
更重要的是lwip可以运行在裸机的环境中即不需要操作系统的支持。
这对一些低成本的设备还是很具有吸引力的。
lwip的官方网站为/projects/lwip/目前最新的版本是1.3.0而本文参考的是1.2.0。
2、netconn_new系统调用2.1 相关的数据结构enum netconn_type NETCONN_TCP NETCONN_UDP NETCONN_UDPLITENETCONN_UDPNOCHKSUM NETCONN_RAW struct netconn enumnetconn_type type enum netconn_state state union struct tcp_pcb tcp struct udp_pcb udp struct raw_pcb raw pcb err_t err sys_mbox_t mbox sys_mbox_t recvmboxsys_mbox_t acceptmbox sys_sem_t sem int socket u16_t recv_avail void callbackstruct netconn enum netconn_evt u16_t len 狗拿耗子2 struct netconn用一个union将udp、tcp、raw的pcb包含起来实现由netconn到不同协议的分发这是c语言编程的一个常用技巧。
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狗拿耗子lwip———狗拿耗子第四篇 1、lwip 的背景 lwip 是 Swedish Institute of Computer Science 开发的用于嵌入式系统的 TCP\IP 协议栈，从 网上的评论看似乎用的人不少。
它的实现是应该参考了 BSD 的实现，在介绍 TCP 的时候， 大家就会发现，其拥塞控制的实现算法机会与 BSD 的一模一样。
lwip 的整个代码写的比 YASS2 差一截，难以入手介绍，我打算按照 TCP 的 server 与 client 的角度分别走一遍代码。
lwip 的内核运行在同一个任务中，lwip 提供的系统调用通过 mailbox 与内核进行通信，然 后用户阻塞在一个专门的 mailbox 上，内核完成用户的请求后 post 该 mailbox，用户得以继 续执行。
有的协议栈的实现却是，每层跑在一个任务中，这样层与层间的相互调用将会引起 上下文的切换。
更重要的是 lwip 可以运行在裸机的环境中，即不需要操作系统的支持。
这 对一些低成本的设备还是很具有吸引力的。
lwip 的官方网站为 /projects/lwip/，目前最新的版本是 1.3.0，而 本文参考的是 1.2.0。
2、netconn_new 系统调用 2.1 相关的数据结构enum netconn_type { NETCONN_TCP, NETCONN_UDP, NETCONN_UDPLITE, NETCONN_UDPNOCHKSUM, NETCONN_RAW };struct netconn { enum netconn_type type; enum netconn_state state; union { struct tcp_pcb *tcp; struct udp_pcb *udp; struct raw_pcb *raw; } pcb; err_t err; sys_mbox_t mbox; sys_mbox_t recvmbox; sys_mbox_t acceptmbox; sys_sem_t sem; int socket; u16_t recv_avail; void (* callback)(struct netconn *, enum netconn_evt, u16_t len); };1狗拿耗子struct netconn 用一个 union 将 udp、tcp、raw 的 pcb 包含起来，实现由 netconn 到不同协 议的分发，这是 c 语言编程的一个常用技巧。
sys_mbox_t mbox，用户阻塞在该 mailbox 上，内核处理完用户的请求后，post 该 mailbox，用户继续 执行。
sys_mbox_t recvmbox，如其名，用户用该 mailbox 接收来自内核的数据。
sys_mbox_t acceptmbox，用户调用 accept 阻塞在该 mailbox 上，内核接收到来自网络的连接请求并完 成三次握手后，post 该 mailbox。
sys_sem_t sem，系统调用 netconn_write 发现内核没有足够空间时 wait 该 semaphore，内核在适当的时 候会 post 该 semaphore，则操作系统唤醒运行在用户任务的系统调用，再次尝试发送数据。
2.2 流程 struct netconn *netconn_new_with_proto_and_callback(enum netconn_type t, u16_t proto, void (*callback)(struct netconn *, enum netconn_evt, u16_t len)) { struct netconn *conn; struct api_msg *msg;conn = memp_malloc(MEMP_NETCONN); ...... conn->err = ERR_OK; conn->type = t; conn->pcb.tcp = NULL; /* 表示没有关联 pcb */if ((conn->mbox = sys_mbox_new()) == SYS_MBOX_NULL) { memp_free(MEMP_NETCONN, conn); return NULL; } conn->recvmbox = SYS_MBOX_NULL; conn->acceptmbox = SYS_MBOX_NULL; conn->sem = sys_sem_new(0); ...... conn->state = NETCONN_NONE; conn->socket = 0; conn->callback = callback; conn->recv_avail = 0;if((msg = memp_malloc(MEMP_API_MSG)) == NULL) { memp_free(MEMP_NETCONN, conn); return NULL; }msg->type = API_MSG_NEWCONN; msg->msg.msg.bc.port = proto; /* misusing the port field */ msg->msg.conn = conn;2狗拿耗子 api_msg_post(msg); /* 请求内核完成操作，内核需要根据链接类型分配并初始化 pcb */ sys_mbox_fetch(conn->mbox, NULL); /* 等待内核完成操作 */ memp_free(MEMP_API_MSG, msg);......return conn; }3、内核函数 do_newconn ...... msg->conn->err = ERR_OK; /* Allocate a PCB for this connection */ switch(msg->conn->type) { ...... case NETCONN_TCP: msg->conn->pcb.tcp = tcp_new(); if(msg->conn->pcb.tcp == NULL) { msg->conn->err = ERR_MEM; break; } setup_tcp(msg->conn); break; } sys_mbox_post(msg->conn->mbox, NULL); /* 为 TCP connection 分配并初始化 pcb，post 系统调用准备 的 mailbox，系统调用得以继续执行 */ } 3.1 内核函数 tcp_alloc struct tcp_pcb * tcp_alloc(u8_t prio) { struct tcp_pcb *pcb; u32_t iss;pcb = memp_malloc(MEMP_TCP_PCB); if (pcb == NULL) { /* Try killing oldest connection in TIME-WAIT. */ LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_alloc: killing off oldest TIME-WAIT connection\n")); tcp_kill_timewait(); pcb = memp_malloc(MEMP_TCP_PCB); if (pcb == NULL) { tcp_kill_prio(prio); /* 释放优先级低的 pcb，这招够狠的 */pcb = memp_malloc(MEMP_TCP_PCB);3狗拿耗子} } if (pcb != NULL) { memset(pcb, 0, sizeof(struct tcp_pcb)); pcb->prio = TCP_PRIO_NORMAL; pcb->snd_buf = TCP_SND_BUF; /* self available buffer space for sending (in bytes). */pcb->snd_queuelen = 0; /* self available buffer space for sending (in tcp_segs). */ pcb->rcv_wnd = TCP_WND; /* self receiver window (in bytes)*/ pcb->tos = 0; pcb->ttl = TCP_TTL; pcb->mss = TCP_MSS; pcb->rto = 3000 / TCP_SLOW_INTERVAL; pcb->sa = 0; pcb->sv = 3000 / TCP_SLOW_INTERVAL; pcb->rtime = 0; pcb->cwnd = 1; iss = tcp_next_iss(); pcb->snd_wl2 = iss; /* acknowledgement numbers of last window update from peer. */ pcb->snd_nxt = iss; /* next seqno to be sent by peer*/ pcb->snd_max = iss; /* Highest seqno sent by peer. */ pcb->lastack = iss; /* Highest acknowledged seqno from peer. */ pcb->snd_lbb = iss; pcb->tmr = tcp_ticks; pcb->polltmr = 0;#if LWIP_CALLBACK_API pcb->recv = tcp_recv_null; #endif /* LWIP_CALLBACK_API *//* Init KEEPALIVE timer */ pcb->keepalive = TCP_KEEPDEFAULT; pcb->keep_cnt = 0; } return pcb; } 从 pcb 分配函数分配一个 pcb，并初始化发送、接收、定时器参数。
3.2 内核函数 setup_tcp static void setup_tcp(struct netconn *conn) { struct tcp_pcb *pcb;pcb = conn->pcb.tcp; tcp_arg(pcb, conn);4狗拿耗子tcp_recv(pcb, recv_tcp); tcp_sent(pcb, sent_tcp); tcp_poll(pcb, poll_tcp, 4); tcp_err(pcb, err_tcp); } 在 pcb 上绑定各个事件的处理函数，相应功能在随后介绍。