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LwIP的RAW API接口及编程指南

广州致远电子有限公司
LwIP 的 RAW API 接口及编程指南
TCP/IP 协议栈应用
1. 简介
LwIP 为我们提供了两种应用程序接口（API 函数）来实现 TCP/IP 协议栈，它们分别是： ¾ low-level "core" / "callback" or "raw" API. ——低水平的、基于回调函数的 API（后面直接称 RAW API） ¾ higher-level "sequential" API. ——高水平的、连续的 API（后面直接称 sequential API）
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工程技术笔记
©2008 Guangzhou ZHIYUAN Electronics CO., LTD. iii
3.2
UDP客户端通信实例 ............................................................................................. 14
3.3
WEB服务器实例 ....................................................................................................16
下面，这篇文档的剩余部分我们来讨论 RAW API，关于 sequential API 的编程使用方法作者也有一个专门的说明文档，读者可以查阅相关的文档，这里不做介绍。

lwip中各种函数,标志位的总结

mem_init( ) 内存堆的初始化函数，主要是告知内存堆的起止地址，以及初始化空闲表，由lwip 初始化时自己调用，该接口为内部私有接口，不对用户层开放mem_malloc( ) 申请分配内存。

将总共需要的字节数作为参数传递给该函数，返回值是指向最新分配的内存的指针，而如果内存没有分配好，则返回值是NULLmem_calloc( ) 是对mem_malloc( )函数的简单包装，他有两个参数，分别为元素的数目和每个元素的大小，这两个参数的乘积就是要分配的内存空间的大小，与mem_malloc()不同的是它会把动态分配的内存清零。

有经验的程序员更喜欢使用mem_ calloc ()，memp_num：这个静态数组用于保存各种类型缓冲池的成员数目memp_sizes：这个静态数组用于保存各种类型缓冲池的结构大小memp_tab：这个指针数组用于指向各种类型缓冲池当前空闲节点memp_init（）：内存池的初始化，主要是为每种内存池建立链表memp_tab，其链表是逆序的，此外，如果有统计功能使能的话，也把记录了各种内存池的数目。

memp_malloc（）：如果相应的memp_tab链表还有空闲的节点，则从中切出一个节点返回，否则返回空。

memp_free（）把释放的节点添加到相应的链表memp_tab头上。

系统是调用内存堆分配函数mem_malloc进行内存分配的。

分配空间的大小包括pbuf结构头大小SIZEOF_STRUCT_PBUF，需要的数据存储空间大小length，还有一个offset系统是调用内存堆分配函数mem_malloc进行内存分配的。

段区域的offset的大小，这段区域用来存储数据的包头，如TCP包头，IP包头等pbuf_free(A)函数来删除pbuf结构PBUF_POOL 类型和PBUF_ROM类型、PBUF_REF类型需要通过memp_free()函数删除，PBUF_RAM类型需要通过mem_free()函数删除memp_memory是缓冲池的起始地址，前面已有所讨论；MEMP_MAX是POOL 类型数; memp_tab 用于指向某类POOL 空闲链表的起始节点；memp_num表示各种类型POOL的个数；memp_sizes表示各种类型单个POOL的大小，对于MEMP_PBUF_POOL和MEMP_PBUF型的POOL，其大小是pbuf 头和pbuf可装载数据大小的总和。

LwIP移植说明文档

翻译：Lizhiming Mail：seu.zhiming@1 / 43LwIP移植说明文档该译文以LwIP-1.4.0的移植文档为蓝本本文档翻译了LwIP-1.4.0 的移植说明文档，包括原始API 及SYS_ARCH 接口的说明文档。

由于译者水平所限，译文存在很多不确切或错误的翻译，还请网友多指正。

需要特别提出的是，LwIP的SYS_ARCH接口部分参考了焦海波“uC/OS-II 平台下的LwIP 移植笔记”一文。

在此，将译文放在网络上共享，愿与网友共同学习、共同进步。

翻译：Lizhiming Mail：seu.zhiming@2 / 43INTRODUCTIONlwIP is a small independent implementation of the TCP/IP protocol suite that has been developedby Adam Dunkels at the Computer and Networks Architectures (CNA) lab at the Swedish Instituteof Computer Science (SICS).LwIP是一个TCP/IP协议簇的小型独立实现，该协议簇由瑞士SICS计算机网络实验室的Adam 开发。

The focus of the lwIP TCP/IP implementation is to reduce the RAM usage while still havinga full scale TCP. This making lwIP suitable for use in embedded systems with tens of kilobytesof free RAM and room for around 40 kilobytes of code ROM.LwIP TCP/IP 实现关注的是减小RAM 的使用，同时拥有完整尺度的TCP 协议。

lwIP基本栈接口层(udp部分、pbuf结构)API函数

lwIP基本栈接口层(udp部分、pbuf结构)相对于tcp协议，udp协议的处理过程容易很多。

udp协议涉及到函数都要用到udp的协议控制块“udp_tcp”。

这和tcp协议控制块很相似，但是其成员却略有不同。

这个结构体就是udp协议控制块，用于管理其相关操作。

这些成员都不需要我们手动修改（调用相关函数即可自动修改），但我们可以实时查看我们需要的变量。

其成员不多，我们简单介绍一下。

“next”用来将每个协议控制块串联成一个控制块链表；“local_ip”和“dest_ip”分别表示本地和远端机的ip地址；“local_port”和“dest_port”分别表示本地和远端机的端口号；“flags”标识所应用的udp校验策略，或者可以完全关闭udp校验和，或者使用udp简化版校验和只覆盖数据包的一部分；“chksum_len”指出校验和计算数据段的长度；“recv”和“recv_arg”用于指定在接收到数据包时所使用的函数及其参数。

在接口函数中还用到了网络接口的结构体“netif”，这里也简单介绍一下。

物理网络硬件的设备驱动是通过这样的结构体来管理的。

下面简单介绍其成员：“next”全局链表指针；“name”用两个字符的名字按网络类系那个标识网络硬件接口；“num”用来区分相同类型的网络接口；“ip_addr”、“netmask”和“gw”分别表示本地机上ip地址、子网掩码和网关；“input”接收数据包时所调用的设备驱动程序的指针；“output”发送数据包时所调用的设备驱动程序的指针；“state”指针指向网络接口的设备驱动特定状态，由设备驱动来设置。

下面介绍接口函数一、udp.c文件1、void udp_input(struct pbuf *p, struct netif *inp)说明：处理接收到的udp数据包。

参数：p数据包缓存区；inp网络接口。

2、err_t udp_send（struct udp_pcb *pcb, struct pbuf *p)说明：发送udp包。

(完整word版)LwIP_TCPIP 常用函数

一 TCP的PCB结构此PCB管理tcp协议，包括连接、数据包、收发等状态一、tcp.c实现的函数：1、err_t tcp_close（struct tcp_pcb ＊pcb)说明：断开PCB中的连接，释放其占用资源，无论其正在监听或已经建立了连接.参数：pcb表示要关闭的协议控制块.返回：ERR_OK表示连接已经被断开,其它表示pcb没有被断开，其资源没有被释放。

PCB（protocol control block）协议控制块，包括tcp和udp等多种,每种协议有自己的协议控制块，如tcp_pcb。

另外,err开头的数据类型一般是int型,表示状态,一般不需理会。

2、err_t tcp_bind（struct tcp_pcb *pcb， struct ip_addr *ipaddr, u16_t port)说明：设置某个协议控制块用于连接的本地ip地址和端口号。

参数：pcb协议控制块；ipaddr表示ip地址的结构体,用IP_ADDR_ANY设置默认本地ip地址；port表示16位端口号。

返回：ERR_USE表示端口号被占用，ERR_OK表示设置成功ip_addr结构体中只有一个32位整数项：ipaddr->addr,ip地址应由高到低位依次填充该项。

这个IP地址的结构体应该在使用本函数前事先定义好。

3、struct tcp_pcb *tcp_listen_with_backlog(struct tcp_pcb *pcb， u8_t backlog）说明：设置该TCP协议控制块为连接监听状态,即作为主机角色来等待客户端申请连接。

参数：pcb协议控制块；backlog最大连接数限制，8位无符号整数，最大为255。

一般应用是我们用tcp_listen（pcb)宏来替换这个函数,这个宏将backlog自动设置为255。

3、 void tcp_recved（strcut tcp_pcb ＊pcb， u16_t len)说明：在应用程序处理接收的数据之前，应该先调用该函数来扩大tcp窗口长度。

lwip tcpip_callback函数使用

lwip tcpip_callback函数使用lwIP（轻量级IP）是一个开源的TCP/IP协议栈，专为嵌入式系统而设计。

在lwIP中，tcpip_callback函数是一个核心机制，用于处理来自网络接口的输入数据包以及执行定时器回调。

tcpip_callback函数通常不是由应用程序直接调用的，而是由lwIP的内部机制（如底层网络接口驱动程序）在接收到数据包时调用，或者由lwIP的内部定时器在需要执行定时器回调时调用。

但是，当你使用lwIP并想要处理网络事件时，你通常会注册你自己的回调函数，而不是直接使用tcpip_callback。

例如，你可能会注册一个回调函数来处理接收到的TCP数据，或者处理TCP连接的状态变化。

以下是一些与lwIP回调相关的常见概念和使用方法：1.网络接口的输入处理：当网络接口接收到一个数据包时，它会通过调用lwIP的内部函数来处理这个数据包。

这个过程最终会调用tcpip_input函数，该函数会进一步处理数据包，并可能触发与TCP、UDP或其他协议相关的回调函数。

2.注册回调函数：对于TCP连接，你可能会使用tcp_accept函数来注册一个“接受”回调函数，当一个新的TCP连接建立时，这个函数会被调用。

对于已经建立的TCP连接，你可以使用tcp_recv函数来注册一个“接收”回调函数，当有数据到达时，这个函数会被调用。

3.定时器回调：lwIP使用内部定时器来处理各种定时任务，如TCP重传、ARP请求等。

这些定时任务也可能间接地触发一些回调函数。

然而，应用程序通常不会直接处理这些定时器的回调；相反，它们是通过lwIP的内部机制自动管理的。

4.自定义回调：如果你想要实现自定义的网络处理逻辑，你应该查看lwIP提供的API函数，如tcp_new、tcp_bind、tcp_listen、udp_new、udp_bind等，这些函数允许你设置和控制TCP/UDP连接，并注册你自己的回调函数来处理网络事件。

lwip服务器函数调用流程

lwip服务器函数调用流程
Lightweight IP (lwIP) 是一个用于嵌入式系统的开源TCP/IP协议栈。

lwIP 提供了基本的TCP/IP协议实现，包括TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等。

lwIP通常用于嵌入式系统，因为它相对较小，资源占用少，但功能齐全。

lwIP 的服务器函数调用流程通常如下：
1. 初始化: 在使用lwIP之前，你需要初始化lwIP。

这包括设置IP地址、子
网掩码、默认网关等。

2. 创建并启动TCP监听端口: 使用`lwip_listen()`函数创建一个监听端口。

例如，如果你想创建一个监听80端口的服务器，你可以调用
`lwip_listen(80)`。

3. 接收连接请求: 一旦你的服务器开始监听端口，它就可以接收客户端的连
接请求。

当一个客户端尝试连接到服务器时，服务器会接收到一个连接请求。

4. 处理连接请求: 一旦接收到连接请求，服务器可以使用`lwip_accept()`函
数来接受连接。

这个函数会返回一个新的套接字描述符，你可以使用这个描述符来读写数据。

5. 数据读写: 一旦接受了一个连接，你就可以使用`lwip_read()`和
`lwip_write()`函数来读写数据。

6. 关闭连接: 当你想关闭一个连接时，你可以使用`lwip_close()`函数。

7. 回收资源: 最后，记得释放所有使用的资源。

这包括关闭监听端口和释放所有套接字描述符。

以上是lwIP服务器的基本函数调用流程。

实际上，在使用lwIP时，你可能还需要处理错误、设置超时、处理断开连接等其他情况。

lwip之netif和pbuf分析

lwip之netif和pbuf分析Pbuf(1) next这是一个指向pbuf类型的指针，它用于指向下一个pbuf结构体。

由于每个MAC包的数据段最大只是1500字节，而来自上层的数据包往往很大，LwIP把大数据包分装到多个pbuf结构体，并把这些pbuf 组成链表，通过next指针来索引。

(2) payload这是一个指向实际数据的指针。

当MAC控制器接收到MAC数据包时，整个MAC包(包括MAC 地址)直接被存储到payload指向的存储区。

(3) tot_len和lenlen成员表示本pbuf结构体的长度，tot_len表示本pbuf及下一个pbuf (next指向的pbuf)长度的和。

len等于它的tot_len，就可以判断链表的结束。

(4) type和flagstype表示pbuf的存储类型，共有四种，分别为PBUF_RAM、PBUF_ROM、PBUF_REF和PBUF_POOL，针对不同的应用而使用不同的存储方式。

flags在存储分配时被赋值为0，作用不明，可能是作者为了兼容而保留的。

(5) refref用于记录pbuf的访问次数，在LwIP中存在一根据访问次数来决定内存释放的机制netif初始化指向了enc28j60，后期调用均调用enc28j60这个网卡(1)next这个next指针是netif结构体类型，它与pbuf的next指针作用类似，也是用作链表。

netif结构体是用来存储网卡属性的，由netif结构体构成的链表即表示同一个设备上不同网卡的属性，LwIP就通过本next指针访问这个链表。

(2)ip_addr、netmask和gw这三个结构体成员分别用来存储本网卡的IP地址、子网掩码和网关。

(3)err_t (* input)(structpbuf *p, structnetif *inp) 初始化为ethernet_input（）这个函数是用来接收底层硬件输入的数据包的。

lwip tcp接收数据回调函数

标题：lwIP TCP接收数据回调函数随着互联网的发展，TCP/IP协议在网络通信中扮演着非常重要的角色。

lwIP是一个轻量级的TCP/IP协议栈，被广泛应用于嵌入式设备和物联网领域。

在lwIP中，TCP接收数据时，需要注册一个回调函数用于处理接收到的数据。

本文将介绍lwIP中TCP接收数据回调函数的相关知识和使用方法。

一、lwIP简介1. lwIP是一个轻量级的TCP/IP协议栈，适用于嵌入式系统和物联网设备。

2. lwIP实现了TCP、UDP、IP、ICMP等协议，提供了丰富的API接口用于网络通信。

3. lwIP的特点包括占用资源少、代码精简、易于移植等，适合于资源有限的嵌入式系统。

二、TCP接收数据回调函数的作用1. TCP接收数据时，需要注册一个回调函数来处理接收到的数据。

2. 回调函数是一个用户自定义的函数，用于处理接收到的数据，可以进行数据解析、处理、存储等操作。

3. 回调函数的注册是在TCP连接建立之后进行的。

三、lwIP中TCP接收数据回调函数的注册方法1. 在lwIP中，注册TCP接收数据回调函数的方法如下：- 创建一个用于处理接收数据的回调函数，可以是全局函数或者静态函数。

- 调用lwIP提供的接口将回调函数注册到TCP连接上。

2. 代码示例：```c// 定义回调函数err_t recv_callback(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, struct pbuf *p, err_t err){// 处理接收到的数据// ...return ERR_OK;}// 注册回调函数tcp_recv(tpcb, recv_callback);```四、回调函数参数说明1. 回调函数的参数包括：- arg：用户自定义参数，可以在注册回调函数时传入，在回调函数中可以使用。

- tpcb：TCP控制块，用于标识TCP连接的状态和属性。

- p：指向接收到的数据的pbuf链表。

LWIP-API 函数

UDP Raw API functionsAPI function Descriptionudp_new Creates a new UDP PCB.udp_remove Removes and de-allocates a UDP PCB.udp_bind Binds a UDP PCB with a local IP address and port.udp_connect Sets up a UDP PCB remote IP address and port.udp_disconnect Removes a UDP PCB remote IP and port.udp_send Sends UDP data.udp_recv Specifies a callback function which is called when a datagram is received.Pbuf API functionsAPI function Descriptionpbuf_alloc Allocates a new pbuf.pbuf_realloc Resizes a pbuf (shrink size only).pbuf_ref Increments the reference count field of a pbuf.pbuf_free Decrements the pbuf reference count. If it reaches zero, the pbuf is deallocated.pbuf_clen Returns the count number of pbufs in a pbuf chain.pbuf_cat Chains two pbufs together (but does not change the reference count of the tail pbuf chain). pbuf_chain Chains two pbufs together (tail chain reference count is incremented).pbuf_dechain Unchains the first pbuf from its succeeding pbufs in the chain.pbuf_copy_partial Copies (part of) the contents of a packet buffer to an application supplied buffer.pbuf_take Copies application supplied data into a pbuf.pbuf_coalesce Creates a single pbuf out of a queue of pbufs...\inc;..\..\..\..\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F2xx;..\..\..\..\Libraries\STM32F2xx_StdPeriph_Driver\inc;..\..\..\..\Libraries\STM32F2x7_ETH_Driv er\inc;..\..\..\..\Utilities\STM32_EVAL\Common;..\..\..\..\Utilities\STM32_EVAL\STM322xG_EVAL;..\..\..\..\Utilities\Third_Party\lwip_v1.3.2\src\include;..\..\..\..\U tilities\Third_Party\lwip_v1.3.2\src\include\lwip;..\..\..\..\Utilities\Third_Party\lwip_v1.3.2\src\include\netif;..\..\..\..\Utilities\Third_Party\lwip_v1.3.2\src\include\ipv4 ;..\..\..\..\Utilities\Third_Party\lwip_v1.3.2\port\STM32F2x7;..\..\..\..\Utilities\Third_Party\lwip_v1.3.2\port\STM32F2x7\FreeRTOS;..\..\..\..\Utilities\Third_Party\Fre eRTOS_v6.1.0portable\MDK-ARM\ARM_CM3;..\..\..\..\Utilities\Third_Party\FreeRTOS_v6.1.0\include;。

LWIP_netbuf_netconn函数

无
netbuf *tail)
tail：尾部的netbuf结构
netbuf_data() 获取一个指向netbuf 结构中的数据的指针
err_t netbuf_data (struct netbuf *buf, void **dataptr, u16_t *len)
err_t netbuf_data (struct netbuf *buf, void **dataptr, u16_t *len)
netconn_delete ()
关闭一个netconn连接并释 err_t netconn_delete(struct netconn *conn) 放它占用的所有资源
conn: 准备删除的连接
ERR_OK：当连接被正确删除时
netconn_type ()
获取由参数conn指定的连 enum netconn_type netconn_type (struct netconn conn: 指定获取类型的连接
接类型
*conn)
参数conn的连接类型，为枚举类型enum netconn_type中的一项，与函数 netconn_new_with_proto
_and_callback()中的参数t相同
netconn_getaddr () *2
获取指定连接的远程或本 err_t netconn_getaddr (struct netconn *conn,
*3
地的IP地址及端口号
struct ip_addr *addr,
u16_t *port,
u8_t local)
ERR_OK：表示正确获取了当前连接信息 ERR_CONN：表示当前连接不可用
netconn_bind ()

lwip之二：带os

lwip之二：带os一、带osLwIP 为我们提供了两种应用程序接口（API 函数）来实现TCP/IP 协议栈，它们分别是：ØRAW APIlow-level "core" / "callback" or "raw" APIl基于回调函数的 API，运行更快，更省内存。

l不需OS(task/thread)，协议栈和app运行在同一个task中，所以无需同步之类的。

l参考Main.c (ports\unix\proj\minimal)中的echo srv 【echo_init()】。

Øsequential API higher-level "sequential" APIl需要OS(task/thread)，协议栈和app运行在不同的task中，所以需要同步之类的。

l参考Simhost.c (ports\unix\proj\unixsim)，tcpip_init()。

l需要实现对应OS的mbox/semaphore/thread，如Sys_arch.c (ports\unix)。

参考下面的代码。

tcpip_init会创建tcpip_thread线程。

ØLinux的实现l信号量，详细的就不说了。

在LWIP中用来线程之间同步(告知)。

l邮箱，看struct中的void *msgs[SYS_MBOX_SIZE]。

在LWIP 中用来线程之间数据交互。

其实和TLS原理一样的，例如pjsip里模拟的TLS就有一样的二维指针(或指针数组)static void *tls_values[MAX_TLS_ID];struct sys_mbox {int first, last;void *msgs[SYS_MBOX_SIZE];struct sys_sem *not_empty;struct sys_sem *not_full;struct sys_sem *mutex;int wait_send;};Sender postRecver fetch/pend。

lwip 路由函数

lwip 路由函数lwIP（lightweight IP）是一个轻量级的嵌入式TCP/IP协议栈，通常用于嵌入式系统中。

lwIP 提供了一组用于实现网络功能的API和协议，包括IP、TCP、UDP、ICMP等。

在lwIP中，路由（routing）是网络通信的重要组成部分。

lwIP路由相关的函数通常与网络栈的核心API一起使用，例如`ip_route()`。

下面是一个简单的lwIP路由函数的例子：```c#include "lwip/ip.h"#include "lwip/netif.h"// 自定义的路由处理函数err_t custom_route(struct pbuf *p, struct netif *inp, const ip_addr_t *dest_ip, const ip_addr_t *src_ip){// 在这里实现自定义的路由逻辑，可以根据需要修改// ...return ERR_OK; // 或者其他合适的错误码}int main(){struct netif netif;struct pbuf *p;ip_addr_t dest_ip, src_ip;// 初始化网络接口netif_add(&netif, /*...*/);// 填充目标IP和源IPIP4_ADDR(&dest_ip, 192, 168, 1, 1);IP4_ADDR(&src_ip, 192, 168, 1, 2);// 构造数据包p = pbuf_alloc(/*...*/);// 调用路由函数err_t result = custom_route(p, &netif, &dest_ip, &src_ip);// 处理结果...// ...return 0;}```在实际应用中，需要根据具体的场景和需求来编写路由处理函数。

(完整word版)LWIP总结,推荐文档

int lwip_socket(int domain, int type, int protocol)创建通讯用的“插口”（插口socket可以理解为IP地址和端口号组合成的地址），创建成功返回ID（出错返回-1）.参数：domain:协议簇（AF_UNIX是UNIX，AF_INET是IPv4协议，AF_ROUTE）type : SOCK_STREAM是TCP、SOCK_DGRAM是UDP、SOCK_RAW是RAM活IPv4 protocol: 为0int lwip_setsockopt(int s, int level, int optname, const void *optval, socklent optlen)该函数是用来改变插口的模式，这种改变是通过修改插口选项实现的。

参数：s: 表示插口ID，即使用lwip_socke（）函数创建socket之后返回的那个值。

level: 协议栈选项，包括SOL_SOCKET(插口层)、IPPROTO_TCP（TCP层）和IPPROTO_IP（IP 层）；optname：需要修改的选项名。

optval: 修改值的地址optlen：修改值的长度返回0表示成功struct lwip_sock {//当前的sockets是以网络连接为基础，每一个socket都有一个网络连接struct netcon *conn;//上一次读的数据void *lastdata;//上一次读的数据偏移u16_t lastoffset;//每个时间内收到的数据量，使用event_callback（）函数设置，测试接收和选中功能s16_t rcvevent;//每个时间内的数据应答（发送buff为空），使用event_callback（）函数设置，测试选中u16_t sendevent;//这个socket发送了错误，使用event_callback（）函数设置，测试选中u16_t errevent;//在这个socket最后发生的错误int err;//有多少个线程正在等待这个socket选中int select_waiting;};//****一个任务在选中中等待struct lwip_select_cb {//指向下一个等待的任务struct lwip_select_cb *next;//指向上一个等待的任务struct lwip_select_cb *prev; //读取选中租fd_set *readset;//写入选中组fd_set *writeset;//未实现：除了转到选中组fd_set *exceptset;int sem_signalled;sys_sem_t sem;};。

lwIP在Socket模式下接口：BSDSocketAPI

lwIP在Socket模式下接口：BSDSocketAPI/my/space-uid-162102-blogid-52270.html2011原文：关于BSD Socket API在网上找到的两个网站，是关于BSD Sockets API的，这是与lwIP在Socket模式下兼容的。

里面对API函数做了较为详细的介绍，先记下来，有空翻译一下-------------------------------------------------------------------------------------最常用的BSD API函数：socket：创建一个插口（socket）bind：将本地端口号和IP地址绑定到插口上listen：TCP监听accept：TCP监听接受处理connect：TCP客户端连接select：特殊插口设置send/sendto：发送数据包到已连接/未连接插口上recv/recvfrom：接收数据包从已连接/未连接插口上getsockopt/setsockopt：获取/改变插口选项getpeername/getsockname：获取远端/本地地址信息close：关闭插口shutdown：按设置关闭插口gethostbyname/gethostbyaddr：地址域名映射read：从插口缓存读数据write：想插口缓存写数据--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>int socket( int domain, int type, int protocol );创建通讯用的“插口”（插口socket可以理解为IP地址和端口号组合成的地址），创建成功返回插口ID（出错返回-1）。

lwip之IP（二）

lwip之IP（二）1、ip数据包输出（1）输出ip报文err_t ip_output(struct pbuf *p, ip_addr_t *src, ip_addr_t *dest, u8_t ttl, u8_t tos, u8_t proto){struct netif *netif;//查找合适的网卡接口,即ip地址在同一网段内if ((netif = ip_route(dest)) == NULL) {return ERR_RTE;}return ip_output_if(p, src, dest, ttl, tos, proto, netif);}//填充IP报文头部字节，并判断是否需要分片，最后发送至链路层err_t ip_output_if(struct pbuf *p, ip_addr_t *src, ip_addr_t *dest,u8_t ttl, u8_t tos,u8_t proto, struct netif *netif){struct ip_hdr *iphdr;ip_addr_t dest_addr;if (dest != IP_HDRINCL) {u16_t ip_hlen = IP_HLEN;if (pbuf_header(p, IP_HLEN)) {return ERR_BUF;}iphdr = (struct ip_hdr *)p->payload;IPH_TTL_SET(iphdr, ttl);IPH_PROTO_SET(iphdr, proto);ip_addr_copy(iphdr->dest, *dest);IPH_VHL_SET(iphdr, 4, ip_hlen / 4);IPH_TOS_SET(iphdr, tos);IPH_LEN_SET(iphdr, htons(p->tot_len));IPH_OFFSET_SET(iphdr, 0);IPH_ID_SET(iphdr, htons(ip_id));++ip_id;if (ip_addr_isany(src)) {ip_addr_copy(iphdr->src, netif->ip_addr);} else {ip_addr_copy(iphdr->src, *src);}IPH_CHKSUM_SET(iphdr, 0);IPH_CHKSUM_SET(iphdr, inet_chksum(iphdr, ip_hlen)); } else {/* IP header already included in p */iphdr = (struct ip_hdr *)p->payload;ip_addr_copy(dest_addr, iphdr->dest);dest = &dest_addr;}#if IP_FRAG//判断是否分片if (netif->mtu && (p->tot_len > netif->mtu)) {return ip_frag(p, netif, dest);}#endif /* IP_FRAG */return netif->output(netif, p, dest);}（2）ip报文分片机制分片条件：if (netif->mtu && (p->tot_len > netif->mtu)) {return ip_frag(p, netif, dest);}分片函数ip_frag//静态分片数组定义static u8_t buf[LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(IP_FRAG_MAX_MTU + MEM_ALIGNMENT - 1)];err_t ip_frag(struct pbuf *p, struct netif *netif, ip_addr_t *dest) {struct pbuf *rambuf;struct pbuf *header;struct ip_hdr *iphdr;u16_t nfb;u16_t left, cop;u16_t mtu = netif->mtu;u16_t ofo, omf;u16_t last;u16_t poff = IP_HLEN;u16_t tmp;//pbuf类型为PBUF_REFrambuf = pbuf_alloc(PBUF_LINK, 0, PBUF_REF);if (rambuf == NULL) {return ERR_MEM;}rambuf->tot_len = rambuf->len = mtu;rambuf->payload = LWIP_MEM_ALIGN((void *)buf);iphdr = (struct ip_hdr *)rambuf->payload; SMEMCPY(iphdr, p->payload, IP_HLEN);tmp = ntohs(IPH_OFFSET(iphdr));ofo = tmp & IP_OFFMASK;omf = tmp & IP_MF;left = p->tot_len - IP_HLEN;nfb = (mtu - IP_HLEN) / 8;while (left) {last = (left <= mtu - IP_HLEN);tmp = omf | (IP_OFFMASK & (ofo));if (!last) {tmp = tmp | IP_MF;}/* Fill this fragment */cop = last ? left : nfb * 8;poff += pbuf_copy_partial(p, (u8_t*)iphdr + IP_HLEN, cop, poff);/* Correct header */IPH_OFFSET_SET(iphdr, htons(tmp));IPH_LEN_SET(iphdr, htons(cop + IP_HLEN));IPH_CHKSUM_SET(iphdr, 0);IPH_CHKSUM_SET(iphdr, inet_chksum(iphdr, IP_HLEN));if (last) {pbuf_realloc(rambuf, left + IP_HLEN);}//申请一个PBUF_RAM型的pbuf，以便以太网帧头部预留空间header = pbuf_alloc(PBUF_LINK, 0, PBUF_RAM);if (header != NULL) {pbuf_chain(header, rambuf); //连接两个pbufnetif->output(netif, header, dest);pbuf_free(header);} else {pbuf_free(rambuf);return ERR_MEM;}left -= cop;ofo += nfb;}pbuf_free(rambuf);return ERR_OK;}2、ip报文输入（1）ip_input()该函数的作用是首先判别ip地址是否给本地网口，其次判别该ip 报文是否为分片报文，最后将该报文传输至上次协议。

lwip中各种函数,标志位的总结

mem_init( ) 内存堆的初始化函数,主要是告知内存堆的起止地址,以及初始化空闲表,由lwip 初始化时自己调用,该接口为内部私有接口,不对用户层开放mem_malloc( ) 申请分配内存。

将总共需要的字节数作为参数传递给该函数,返回值是指向最新分配的内存的指针,而如果内存没有分配好,则返回值是NULLmem_calloc( ) 是对mem_malloc( )函数的简单包装,他有两个参数,分别为元素的数目和每个元素的大小,这两个参数的乘积就是要分配的内存空间的大小,与mem_malloc()不同的是它会把动态分配的内存清零。

有经验的程序员更喜欢使用mem_ calloc (), memp_num:这个静态数组用于保存各种类型缓冲池的成员数目memp_sizes:这个静态数组用于保存各种类型缓冲池的结构大小memp_tab:这个指针数组用于指向各种类型缓冲池当前空闲节点memp_init():内存池的初始化,主要是为每种内存池建立链表memp_tab,其链表是逆序的,此外,如果有统计功能使能的话,也把记录了各种内存池的数目。

memp_malloc():如果相应的memp_tab链表还有空闲的节点,则从中切出一个节点返回,否则返回空。

memp_free()把释放的节点添加到相应的链表memp_tab头上。

系统是调用内存堆分配函数mem_malloc进行内存分配的。

分配空间的大小包括pbuf结构头大小SIZEOF_STRUCT_PBUF,需要的数据存储空间大小length,还有一个offset系统是调用内存堆分配函数mem_malloc进行内存分配的。

段区域的offset的大小,这段区域用来存储数据的包头,如TCP包头,IP包头等pbuf_free(A)函数来删除pbuf结构PBUF_POOL 类型和PBUF_ROM类型、PBUF_REF类型需要通过memp_free()函数删除,PBUF_RAM类型需要通过mem_free()函数删除memp_memory是缓冲池的起始地址,前面已有所讨论; MEMP_MAX是POOL 类型数; memp_tab 用于指向某类POOL 空闲链表的起始节点;memp_num表示各种类型POOL的个数; memp_sizes表示各种类型单个POOL的大小,对于MEMP_PBUF_POOL和MEMP_PBUF型的POOL,其大小是pbuf 头和pbuf可装载数据大小的总和。

lwip_recvfrom 用法

lwip_recvfrom 用法`lwip_recvfrom` 函数是在轻量级IP 协议栈（LWIP）中用于从套接字接收数据的函数。

LWIP 是一个用于嵌入式系统的开源网络协议栈。

`lwip_recvfrom` 主要用于接收UDP 数据报。

以下是`lwip_recvfrom` 函数的基本用法：```c#include "lwip/sockets.h"ssize_t lwip_recvfrom(int s, void *mem, size_t len, int flags,struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen);```参数说明：- `s`: 套接字描述符。

- `mem`: 接收数据的缓冲区指针。

- `len`: 缓冲区长度。

- `flags`: 接收标志，通常为0。

- `from`: 存储发送方地址信息的sockaddr 结构体指针。

- `fromlen`: 存储`from` 结构体长度的指针。

返回值：-返回实际接收到的数据字节数，如果出错则返回-1。

示例用法：```c#include "lwip/sockets.h"// 创建套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0) {// 处理错误}// 设置本地地址struct sockaddr_in local_addr;local_addr.sin_family = AF_INET;local_addr.sin_port = htons(12345);local_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;// 绑定套接字if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr)) < 0) {// 处理错误}// 准备接收缓冲区char buffer[1024];// 设置发送方地址信息struct sockaddr_in client_addr;socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);// 接收数据ssize_t recv_len = lwip_recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0,(struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);if (recv_len > 0) {// 处理接收到的数据// client_addr 存储了发送方的地址信息} else {// 处理接收错误}// 关闭套接字close(sockfd);```请注意，这只是一个基本的示例，实际应用中可能需要更多的错误处理和逻辑。

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