RT-Thread LWIP协议栈之TCP学习
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协议栈的学习与应用
LwIP协议栈的学习与应用前言LWIP(Light Weight Internet Protoco1)是瑞士计算机科学院(Swedish Institute of Computer Science)AdamDunkels等人开发的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP／IP协议栈。
LWIP的含义是Light Weight(轻型)IP协议。
LWIP 可以移植到操作系统上，也可以在无操作系统的情况下独立运行。
LWIP TCP／IP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。
一般它只需要几十KB的RAM和40 KB左右的ROM就可以运行，这使LWIP协议栈适合在小型嵌入式系统中使用。
第二章基础组件内存管理LwIP内存管理部分（mem.h mem.c）比较灵活，支持多种分配策略，有运行时库自带的内存分配(MEM_LIBC_MALLOC)，有内存池分配(MEM_USE_POOLS)，有动态内存堆分配，这些分配策略可以通过宏定义来更改。
在嵌入式系统里面，C运行时库自带的内存分配一般情况下很少用，更多的是后面二者，下面就这两种分配策略进行简单的分析：动态内存堆分配其原理就是在一个事先定义好大小的内存块中进行管理，其内存分配的策略是采用最快合适（First Fit[user1]）方式，只要找到一个比所请求的内存大的空闲块，就从中切割出合适的块，并把剩余的部分返回到动态内存堆中。
在分配的内存块前大约有12字节会存放内存分配器管理用的私有数据，该数据区不能被用户程序修改，否则导致致命问题。
内存释放的过程是相反的过程，但分配器会查看该节点前后相邻的内存块是否空闲，如果空闲则合并成一个大的内存空闲块。
采用这种分配策略，其优点就是内存浪费小，比较简单，适合用于小内存的管理，其缺点就是如果频繁的动态分配和释放，可能会造成严重的内存碎片，如果在碎片情况严重的话，可能会导致内存分配不成功。
对于动态内存的使用，比较推荐的方法就是分配->释放->分配->释放，这种使用方法能够减少内存碎片。
LwIP协议栈的学习与应用docx - nxp-lpc
LwIP协议栈的学习与应用前言LWIP(Light Weight Internet Protoco1)是瑞士计算机科学院(Swedish Institute of Computer Science)AdamDunkels等人开发的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP／IP协议栈。
LWIP的含义是Light Weight(轻型)IP协议。
LWIP可以移植到操作系统上，也可以在无操作系统的情况下独立运行。
LWIP TCP／IP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。
一般它只需要几十KB的RAM和40 KB左右的ROM就可以运行，这使LWIP协议栈适合在小型嵌入式系统中使用。
LwIP的主要特性如下：(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。
第一部分协议栈的移植第一章准备工作本文的硬件环境采用LPC2468作为主控MCU，LPC24xx是NXP半导体公司(由Philips 公司创建) 推出的基于ARM7TDMI-S内核的微控制器，它在片上集成了10 Mbps／100 Mbps以太网控制器。
PHY芯片采用DM9161AEP。
操作系统方面，我们选用的μC/OS II 2.88。
开发环境采用KEIL MDK3.8。
第二章操作系统适配层为了使lwIP便于移植，与操作系统有关的功能函数调用和数据结构没有在代码中直接使用。
而是当需要这样的函数时，操作系统适配层将加以使用。
操作系统适配层向诸如定时器、处理同步、消息传送机制等的操作系统服务提供一套统一的接口。
lwip和tcp函数
lwip和tcp函数lwip（Lightweight IP）是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈，它被广泛应用在嵌入式系统和物联网设备中。
而TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的传输层协议，它保证了数据的可靠传输。
在嵌入式系统和物联网设备中，网络通信是非常重要的功能之一。
lwip协议栈提供了一套简洁而高效的API，使得嵌入式开发者能够方便地进行网络通信的开发。
lwip协议栈的核心是TCP/IP协议栈的实现，而TCP协议是其中最重要的一部分。
TCP协议提供了一种可靠的、面向连接的通信方式，确保数据的正确传输。
在lwip中，TCP函数是实现TCP协议的关键。
它提供了一系列函数来实现TCP连接的建立、数据的发送和接收、连接的关闭等功能。
首先是TCP连接的建立。
TCP连接的建立需要通过三次握手来完成。
lwip提供了tcp_connect函数来建立TCP连接。
开发者只需要指定目标IP地址和端口号，就可以调用tcp_connect函数来建立连接。
接下来是数据的发送和接收。
lwip提供了tcp_write和tcp_recv函数来实现数据的发送和接收。
开发者可以使用tcp_write函数将数据写入发送缓冲区，然后通过tcp_output函数将数据发送出去。
而tcp_recv函数则用于接收数据，开发者可以通过注册回调函数来处理接收到的数据。
最后是连接的关闭。
lwip提供了tcp_close函数来关闭TCP连接。
开发者可以调用tcp_close函数来关闭连接，并释放相关资源。
除了以上的基本功能，lwip还提供了其他一些高级功能，如TCP拥塞控制、流量控制等。
开发者可以根据需求使用这些功能来优化网络通信的性能。
总结一下，lwip是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈，它提供了一套简洁而高效的API，方便嵌入式开发者进行网络通信的开发。
而TCP函数是lwip中实现TCP协议的关键，它提供了一系列函数来实现TCP连接的建立、数据的发送和接收、连接的关闭等功能。
lwip tcp包处理流程
lwip tcp包处理流程LWIP TCP包处理流程介绍LWIP（轻型网络协议栈）是一个在嵌入式系统中常用的TCP/IP协议栈。
本文将详细介绍LWIP的TCP包处理流程。
接收TCP包的处理流程1.LWIP首先在网络接口上等待TCP包的到来。
2.当一个TCP包到达时，LWIP将会进行一系列的处理步骤。
3.LWIP首先会进行IP层的处理，检查TCP包的IP头部信息，并进行校验。
4.接下来，LWIP会检查TCP头部信息，包括源端口、目标端口等。
5.如果TCP包是一个新连接的SYN包，LWIP会根据包的信息创建一个新的PCB（协议控制块）来表示该连接。
6.如果TCP包是一个已建立连接的数据包或者ACK包，LWIP会根据包的信息找到相应的PCB，并将包中的数据传递给应用层。
7.LWIP还会对收到的ACK包进行确认处理，包括更新已发送和已接收数据的状态。
8.最后，LWIP会根据需要回复ACK包，并进行相应的超时处理和拥塞控制。
发送TCP包的处理流程1.应用层向LWIP发送一个TCP数据包。
2.LWIP会根据目标IP地址和端口号等信息查找相应的PCB。
3.如果没有找到对应的PCB，LWIP会发送一个SYN包来建立新的连接。
4.如果找到了对应的PCB，LWIP会将数据包加入发送缓冲区，并计算出序列号和确认号。
5.当TCP包的发送窗口可用时，LWIP会将数据包发送到对应的网络接口上。
6.LWIP还会在发送过程中进行超时处理和拥塞控制，根据接收方的ACK包进行状态更新和重传等操作。
7.最后，LWIP会在收到对方的ACK包后更新发送和接收的状态，并将发送缓冲区中的数据逐渐发送完毕。
总结通过以上的介绍，我们可以了解到LWIP的TCP包处理流程。
无论是接收TCP包还是发送TCP包，LWIP都会进行一系列的处理步骤，包括IP层的处理、TCP头部的检查和更新、PCB的创建和查找、数据的传输和状态的更新等。
这些流程保证了TCP包在LWIP中的正确处理和传输。
lwip和tcp函数
lwIP和TCP函数什么是lwIP？lwIP（lightweight IP）是一个轻量级的开源的IP协议栈，适用于嵌入式系统和小型设备。
它提供了TCP/IP协议栈中的核心功能，如IP、TCP、UDP、ICMP等协议的实现，同时具有较低的内存占用和较高的性能。
lwIP具有高度可配置性，可以根据实际需求进行裁剪和优化，使其适用于不同类型的设备和应用场景。
TCP函数TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、有序的、基于字节流的传输协议。
TCP在IP协议的基础上提供了面向连接的可靠数据传输功能，通过序号、确认和重传机制来保证数据的可靠性和有序性。
lwIP提供了一系列的TCP函数，用于在嵌入式系统中实现TCP协议的各种功能。
1. tcp_new()函数原型：struct tcp_pcb* tcp_new(void)功能：创建一个新的TCP协议控制块（PCB）。
说明： TCP协议控制块用于维护TCP连接的状态信息，包括本地IP地址、端口号、远程IP地址、端口号等。
通过tcp_new()函数可以创建一个新的TCP协议控制块，并返回该控制块的指针。
2. tcp_bind()函数原型：err_t tcp_bind(struct tcp_pcb* pcb, const ip_addr_t* ipaddr, u16_t port)功能：将TCP协议控制块绑定到指定的IP地址和端口。
说明： tcp_bind()函数用于将一个已创建的TCP协议控制块绑定到一个特定的IP地址和端口。
绑定后的控制块可以监听该IP地址和端口的连接请求。
3. tcp_listen()函数原型：struct tcp_pcb* tcp_listen(struct tcp_pcb* pcb)功能：将TCP协议控制块设置为监听状态。
说明： tcp_listen()函数用于将一个已绑定的TCP协议控制块设置为监听状态，使其可以接受来自客户端的连接请求。
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协议栈的分析和设计
LWIP协议栈的分析和设计LWIP（轻量级IP）协议栈是一个基于嵌入式系统设计的开源TCP/IP协议栈，它具有高度的可移植性和灵活性。
在分析和设计LWIP协议栈时，我们需要考虑以下几个方面：架构设计、模块功能、代码实现等。
首先，LWIP协议栈的架构设计非常重要。
它采用了分层的设计结构，将整个协议栈分为多个模块，每个模块负责处理不同的功能。
整个架构可以分为三层：网络层、传输层和应用层。
网络层包括IP协议、ARP协议和ICMP协议等，主要负责网络地址分配、路由选择和数据包转发等功能。
传输层包括TCP协议和UDP协议等，主要负责可靠的数据传输和提供对应用层的接口。
应用层包括HTTP协议、FTP协议和DHCP协议等，主要负责各种应用程序的数据传输。
其次，每个模块的功能需要进行详细的分析。
例如，在网络层中，IP协议负责将数据包从源主机发送到目的主机。
它需要实现IP地址分配、路由选择和数据包转发等功能。
在传输层中，TCP协议负责提供可靠的数据传输。
它需要实现三次握手、拥塞控制和重传等机制。
在应用层中，HTTP协议负责进行超文本传输。
它需要实现URL解析、数据传输和页面呈现等功能。
然后，我们需要进行代码实现的设计。
在LWIP协议栈中，每个模块的代码都可以独立实现。
这样可以提高代码的可读性和可维护性。
同时，可以根据实际需求选择需要的模块进行组合。
例如，如果只需要实现一个简单的网络通信功能，可以只选择TCP/IP协议和网络驱动层进行实现，其他模块可以根据实际需求进行添加。
最后，我们需要考虑LWIP协议栈的可移植性和灵活性。
作为一个嵌入式系统的TCP/IP协议栈，它需要能够适应不同的硬件平台和操作系统。
因此，在设计代码时应该考虑到这一点，保持代码的可移植性。
同时，LWIP协议栈也应该具备灵活性，能够根据不同的应用场景进行配置和定制。
总结起来，对于LWIP协议栈的分析和设计，我们需要考虑架构设计、模块功能和代码实现等方面。
LWIP协议栈详解
1.TCP连接的建立和终止TCP是一个面向连接的协议，提供可靠的数据连接。
在收发数据之前，需要在双方之间建立一条连接。
下面以图①所示为例说明TCP连接的建立和终止。
1.1 TCP连接的建立1) 请求端（通常称为客户）发送一个SYN段指明客户打算连接的服务器的端口，以及初始序号（ISN，在这个例子中为1415531521）。
这个SYN段为报文段1。
2) 服务器发回包含服务器的初始序号的SYN报文段（报文段2）作为应答。
同时，将确认序号设置为客户的ISN加1以对客户的SYN报文段进行确认。
一个SYN将占用一个序号。
3) 客户必须将确认序号设置为服务器的ISN加1以对服务器的SYN报文段进行确认（报文段3）。
这三个报文段完成连接的建立。
这个过程也称为三次握手（three-way handshake）。
图①1.2 TCP连接的终止建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过4次握手。
这由TCP的半关闭（half-close）造成的。
既然一个TCP连接是全双工（即数据在两个方向上能同时传递），因此每个方向必须单独地进行关闭。
一个TCP连接在收到一个FIN后不能接收数据，但仍能发送数据，反之一个TCP连接在发送一个FIN后不能发送数据，但仍能接收数据。
以客户端为主动关闭一方为例说明TCP连接的终止过程。
首先客户端发送第一个FIN （报文段4），服务器收到FIN后，返回对该FIN的确认ACK（报文段5），然后通知应用层对方已经关闭连接，然后回复FIN（报文段6）。
客户端收到该FIN后再回复一个确认ACK （报文段7），同时客户端关闭本地连接，而服务端收到该ACK后也最终关闭连接。
2.TCP的滑动窗口协议2.1 使用滑动窗口的原因TCP协议在工作时，如果发送端的TCP协议软件每传输一个数据分组后，必须等待接收端的确认才能够发送下一个分组，由于网络传输的时延，将有大量时间被用于等待确认，导致传输效率低下。
为此TCP在进行数据传输时使用了滑动窗口机制。
lwip的tcp数据流程
lwip的tcp数据流程lwIP是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈，它能够在嵌入式系统上提供网络连接功能。
本文将介绍lwIP的TCP数据流程，包括TCP 连接建立、数据传输和连接关闭等步骤。
一、TCP连接建立在lwIP中，TCP连接建立需要经过三次握手的过程。
首先，客户端向服务器发送一个SYN包，请求建立连接。
服务器收到SYN包后，回复一个SYN+ACK包，表示接受连接请求。
最后，客户端再发送一个ACK包，确认连接。
这样，TCP连接就建立起来了。
二、数据传输一旦TCP连接建立成功，数据传输就可以开始了。
在lwIP中，数据传输是通过TCP分段的方式进行的。
发送方将应用层数据按照MSS（Maximum Segment Size）分割成多个TCP分段，每个分段的大小不超过MSS值。
发送方将这些分段依次发送给接收方。
接收方收到分段后，会进行重组，将这些分段重新组合成完整的应用层数据。
这样，数据就传输完成了。
三、连接关闭当应用层数据传输完成后，TCP连接可以关闭了。
在lwIP中，连接关闭需要经过四次挥手的过程。
首先，发送方向接收方发送一个FIN包，表示要关闭连接。
接收方收到FIN包后，回复一个ACK包，表示接受关闭请求。
然后，接收方向发送方发送一个FIN包，表示自己也要关闭连接。
发送方收到FIN包后，回复一个ACK包，表示接受关闭请求。
这样，TCP连接就关闭了。
总结：lwIP的TCP数据流程包括TCP连接建立、数据传输和连接关闭三个步骤。
连接建立需要经过三次握手的过程，数据传输通过TCP分段实现，连接关闭需要经过四次挥手的过程。
lwIP提供了轻量级的TCP/IP协议栈，可以在嵌入式系统上实现网络连接功能。
lwip tcp 拥塞控制算法
lwip tcp 拥塞控制算法lwip tcp拥塞控制算法一、引言随着互联网的发展，网络通信已经成为人们日常生活的重要组成部分。
在网络通信中，TCP（Transmission Control Protocol）作为一种可靠的传输协议被广泛应用。
然而，网络中的拥塞问题往往会导致网络性能的下降和数据传输的延迟。
因此，拥塞控制算法成为了TCP协议中的重要组成部分。
二、拥塞控制的概念拥塞控制是指当网络中出现拥塞时，通过控制发送方的数据发送速率，以减少网络中的数据包丢失和延迟，从而保证网络的稳定性和可靠性。
拥塞控制算法主要包括慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等。
三、lwip tcp拥塞控制算法lwip是一个轻量级的TCP/IP协议栈，其拥塞控制算法基于TCP的拥塞控制机制，并在此基础上进行了一些优化和改进。
1. 慢开始慢开始是TCP拥塞控制的第一阶段。
当连接建立后，发送方的初始拥塞窗口大小为一个最大报文段长度（MSS），然后每次收到一个确认报文段，拥塞窗口大小就会增加一个MSS。
这样可以使得数据发送速率逐渐增大，直到达到一个临界点。
lwip中的慢开始算法通过动态调整拥塞窗口大小，避免了网络中数据包的过度发送，进而导致拥塞的发生。
同时，lwip还引入了拥塞窗口的指数增长机制，使得慢开始的过程更加平滑和稳定。
2. 拥塞避免拥塞避免是TCP拥塞控制的第二阶段。
在慢开始阶段，当拥塞窗口大小达到一个阈值时，就会进入拥塞避免阶段。
拥塞避免阶段中，拥塞窗口大小以线性增长的方式进行调整。
lwip中的拥塞避免算法通过动态调整拥塞窗口大小，使得数据发送速率逐渐增大，同时避免了网络中的拥塞发生。
为了提高算法的效率，lwip使用了拥塞窗口的加法增长机制，使得拥塞避免的过程更加平滑和高效。
3. 快重传和快恢复快重传和快恢复是TCP拥塞控制的第三阶段。
当发送方发送的数据包丢失时，接收方会发出冗余的确认报文段，以触发发送方进行快速重传和快速恢复。
lwip的tcp socket编程 -回复
lwip的tcp socket编程-回复LWIP (Lightweight IP) 是一个轻量级的开源TCP/IP 协议栈，用于嵌入式系统的网络通信。
在本文中，我们将了解如何使用LWIP 进行TCP Socket 编程。
第一步：了解TCP SocketTCP (Transmission Control Protocol) 是一种面向连接的协议，可确保数据的可靠传输。
Socket 是一种用于网络通信的编程接口，允许不同的计算机之间通过网络进行数据传输。
第二步：下载和安装LWIP首先，您需要从LWIP 官方网站下载LWIP 协议栈的最新版本。
下载完成后，解压缩并将其添加到您的项目文件夹中。
第三步：创建一个新的LWIP项目接下来，创建一个新的LWIP 项目，并将LWIP 文件夹添加到该项目目录中。
确保您的编译器正确设置了LWIP 的路径。
第四步：配置LWIPLWIP 需要通过配置文件进行设置。
打开LWIP 项目目录中的"lwip_opts.h" 文件，并根据您的需求进行所需的配置。
例如，您可以设置LWIP 的最大连接数、最大数据包大小等。
第五步：创建TCP Socket在编写TCP Socket 程序之前，您需要创建一个Socket 来进行通信。
在LWIP 中，可以使用"socket()" 函数来创建一个TCP Socket。
该函数将返回一个Socket 文件描述符，供后续操作使用。
第六步：绑定Socket在准备好Socket 后，您需要将其绑定到本地IP 地址和端口上。
使用"bind()" 函数来实现这一点。
将要绑定的IP 地址和端口作为参数传递给该函数。
第七步：监听连接在绑定Socket 之后，您需要开始监听连接请求。
调用"listen()" 函数并传递最大允许连接数作为参数。
第八步：接受连接一旦有连接请求进来，您可以使用"accept()" 函数来接受连接。
LWIP协议栈详解
1. TCP 连接的建立和终止TCP 是一个面向连接的协议，提供可靠的数据连接。
在收发数据之前，需要在双方之间建立一条连接。
下面以图①所示为例说明TCP 连接的建立和终止。
1.1 TCP 连接的建立1）请求端（通常称为客户）发送一个SYN 段指明客户打算连接的服务器的端口，以及初始序号（ISN ，在这个例子中为1415531521）。
这个SYN 段为报文段1。
2）服务器发回包含服务器的初始序号的SYN 报文段（报文段2）作为应答。
同时，将确认序号设置为客户的ISN 加1以对客户的SYN 报文段进行确认。
一个SYN 将占用一个序 号。
3）客户必须将确认序号设置为服务器的ISN 加1以对服务器的SYN 报文段进行确认（报文段3）。
这三个报文段完成连接的建立。
这个过程也称为三次握手（three-way handshake ）。
图①1.2 TCP 连接的终止建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过4次握手。
这由TCP 的半关闭 （half-close ）造成的。
既然一个TCP 连接是全双工（即数据在两个方向上能同时传递）， 因此每个方向必须单独地进行关闭。
一个TCP 连接在收到一个FIN 后不能接收数据，但仍 能发送数据，反之一个TCP 连接在发送一个FIN 后不能发送数据，但仍能接收数据。
以客户端为主动关闭一方为例说明TCP 连接的终止过程。
首先客户端发送第一个FIN0.00.002402 (0.0024) C.O072244.155441 (4.1482)156747 (0.0013) 4.15^144(0 0014) 4.(0.0225)报文段&四工里出空里任归哪22_就通丝 - ----- -- ' 报文段5报文段618230a（报文段4），服务器收到FIN后，返回对该FIN的确认ACK （报文段5），然后通知应用层对方已经关闭连接，然后回复FIN （报文段6）。
客户端收到该FIN后再回复一个确认ACK （报文段7），同时客户端关闭本地连接，而服务端收到该ACK后也最终关闭连接。
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——TCPIP协议的实现》网络接口结构
《LwIP协议栈源码详解——TCPIP协议的实现》⽹络接⼝结构我只是不想，将这份⼼动付诸⾔语。
前⾯还有⼀句：信任他⼈，并不意味着软弱。
我只是假装对万物⼀⽆所知，好借此获得你所有的温柔。
谢谢你所做的⼀切，现在⼀切⼜将重新开始。
我只有将这份⽆法忘怀的思念送给你。
⼈们总说”⿊夜会过去”，但那只是善意的谎⾔。
我想就算⼀个⼈，应该也能⽣存下去，因为你的笑容已经永远铭刻在我⼼中，还有那应该已经被我舍弃的信任别⼈的⼼。
以上内容系剽窃于某某美⼥的歌词。
（ps：真的是歌词，与⼼情真⽆关，啊啊啊）今天我们来讨论LWIP是怎样来处理与底层硬件，即⽹卡芯⽚间的关系的。
为什么要⾸先讨论这个问题呢？与许多其他的TCP／IP实现⼀样，LWIP也是以分层的协议为参照来设计实现TCP／IP的。
LWIP从逻辑上看分为四层：链路层、⽹络层、传输层和应⽤层。
注意，虽然LWIP也采⽤了分层机制，但它没有在各层之间进⾏严格的划分，各层协议之间可以进⾏或多或少的交叉存取，即上层可以意识到下层协议所使⽤的缓存处理机制。
因此各层可以更有效地重⽤缓冲区。
⽽且，应⽤进程和协议栈代码可以使⽤相同的内存，应⽤可以直接读写内部缓存，因此节省了执⾏拷贝的开销。
我们将从LWIP的最底层链路层起步，开始整个LWIP内部协议之旅。
在LWIP中，是通过⼀个叫做netif的⽹络结构体来描述⼀个硬件⽹络接⼝的。
这个接⼝结构⽐较简单，下⾯我们从源代码结构来分析分析这个结构：struct netif {struct netif *next; // 指向下⼀个netif结构的指针struct ip_addr ip_addr; // IP地址相关配置struct ip_addr netmask;struct ip_addr gw;err_t (* input)(struct pbuf *p, struct netif *inp); //调⽤这个函数可以从⽹卡上取得⼀个// 数据包err_t (* output)(struct netif *netif, struct pbuf *p, // IP层调⽤这个函数可以向⽹卡发送struct ip_addr *ipaddr); // ⼀个数据包err_t (* linkoutput)(struct netif *netif, struct pbuf *p); // ARP模块调⽤这个函数向⽹// 卡发送⼀个数据包void *state; // ⽤户可以独⽴发挥该指针，⽤于指向⽤户关⼼的⽹卡信息u8_t hwaddr_len; // 硬件地址长度，对于以太⽹就是MAC地址长度，为6各字节u8_t hwaddr[NETIF_MAX_HWADDR_LEN]; //MAC地址u16_t mtu; // ⼀次可以传送的最⼤字节数，对于以太⽹⼀般设为1500u8_t flags; // ⽹卡状态信息标志位char name[2]; // ⽹络接⼝使⽤的设备驱动类型的种类u8_t num; // ⽤来标⽰使⽤同种驱动类型的不同⽹络接⼝};next字段是指向下⼀个netif结构的指针。
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 tcp包处理流程
lwip tcp包处理流程lwIP（轻量级IP）是一个用于嵌入式系统的开源TCP/IP协议栈。
它被设计为可移植且具有较小的内存占用，适用于资源受限的设备。
lwIP实现了传输层的TCP和UDP协议，以及网络层的IP协议。
在lwIP中，TCP包的处理流程可以分为以下几个步骤：1.接收数据包：首先，lwIP需要从硬件层接收到TCP包。
硬件层可以是以太网、Wi-Fi、蓝牙等的驱动程序。
接收到TCP包后，硬件层会通过设备适配层将数据包传递给lwIP协议栈。
2.处理数据包头部：lwIP会解析TCP包的头部信息，包括源端口号、目标端口号、序号、确认号等。
根据这些信息，lwIP可以确定TCP包的接收方是哪个连接。
3.查找TCP连接：在接收到TCP包后，lwIP需要查找该包所属的TCP连接。
如果连接已经存在，lwIP将继续处理该连接的数据包。
如果连接不存在，lwIP会将TCP包丢弃，或者根据需要创建新的连接。
4.状态机处理：处理TCP连接的核心是状态机。
lwIP根据RFC 793中提供的TCP 状态机定义，管理TCP连接的状态转换。
在不同的状态下，lwIP将根据接收到的TCP包执行相应的操作，如发送ACK确认包、处理数据、重传数据等。
5.处理数据：如果接收到的TCP包携带有有效数据，lwIP会将数据复制到缓冲区中，以便应用程序读取。
6.发送ACK确认包：当lwIP接收到一个新的TCP包，它将发送一个ACK（确认）包给发送方。
ACK包的确认号等于接收到的TCP包的序号加上接收到的数据长度。
这样，发送方可以根据ACK包进行传输速度的控制。
7.处理应用程序请求：lwIP将接收到的数据包的有效数据提供给应用程序。
应用程序可以根据自己的需要处理数据，如解析HTTP请求、处理文件等。
8.发送数据：当应用程序需要发送数据时，它将调用lwIP的发送接口。
lwIP将数据复制到缓冲区中，并将数据包发送给目标IP地址和端口号。
9.重传机制：如果发送方发送的TCP包在一定时间内没有收到接收方的ACK确认，lwIP将触发重传机制。
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。
lwIP基本栈接口层(tcp部分)
• lwIP(TCP/IP)协议栈移植 • lwIP - A Lightweight TCP/IP st...
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网友评论：
发表评论： 内 容：
返回：ERR_OK表示发送成功，其它表示发送失败。
实际上这个函数仅是将数据放入发送队列中，但并不会立即发送，它会等待更多的数据一并发送，这样会更有效率。如果需要立即发送的话，这个函数用后要 调用tcp_output函数（下一个讲）。
2、err_t tcp_output(struct tcp_pcb *pcb) 说明：从发送队列中查看有多少待发送的数据包，并将它们发送出去。 参数：pcb协议控制块 返回：ERR_OK表示发送成功或没有可发送的数据，其它表示出错。
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使用lwIP的TCP/IP协议栈提供的服务有两种方式：一种是使用lwIP API接口，另一种是直接调用TCP和UDP模块中的函数。本文主要介绍第二种中TCP模块部 分的主要函数。
本文在xilinx的SDK工具中根据生成的源码总结出的几个主要函数，源码中其它大部分函数均是被这几个主要函数的调用来实现功能的。通过这几个函数可 以直接在裸机下运行实现协议。需要注意的是，所有函数均是基于“tcp_pcb”这样一个结构体上实现的，定义如图所示。
本文在xilinx的sdk工具中根据生成的源码总结出的几个主要函数源码中其它大部分函数均是被这几个主要函数的调用来实现功能的
lwIP基本栈接口层（tcp部分）_海纳百川 有容乃大_空间Page 1 of 4
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TCP协议
基本TCP服务器--客户端程序设计
socket() connect() socket() bind() listen(lis_fd) ccfd=accept()
send()
阻塞等客 户端连接 recv(ccfd) recv() 处理请求 close()
send(ccfd)
lwIP中和TCP相关的选项
● MSS（Maxsimum Segment Size） #define TCP_MSS 536
● Send Buffer #define TCP_SND_BUF (2 * MSS)
● TCP Window #define TCP_WND
(4 * MSS)
TCP链路应用 :: 发送超时
TCP::发送序号
参考文献
❖ TCP连接建立和断开
❏ TCP协议 TCP程序只能调用一次connect。
TCP三次握手
➔ TCP提供可靠的连接服务，并采用三次握手建立一个连 接。 ➔ TCP首部中有6bit标志位,分别为6种标示: ○ SYN (synchronous同步，开始建立连接) ○ ACK (acknowledgement 确认) ○ PSH (push报文尽快传送) ○ FIN (finish结束) ○ RST (reset重置连接) ○ URG (urgent紧急) ➢ 第一次握手：主机A（客户端）发送SYN=1，序列号为随 机值的一个数据包给主机B（服务器） ➢ 第二次握手：主机B收到A发来的SYN数据包，回发一个
客户端 服务器端
半关闭
全关闭 TCP连接 断开
TCP数据在LwIP中数据流向
lwip_send() netconn_write_partly() 回调do_write() do_writemore() tcp_write() tcp_output() etharp_send_ip() 或 etharp_query()
TCP网络编程主要的Socket API
❏ lwip_socket() ❏ lwip_bind() ❏ lwip_listen() ❏ lwip_accept() ❏ lwip_send() ❏ lwip_recv() ❏ lwip_close()
socket 编程你需要了解的
➢ socket
一个socket由一个五元组来表示（协议，server_ip, server_port, client_ip, client_port），只要任一值不同则 代表不同的socket。
TCP链路应用 :: 接收超时
TCP链路应用 :: 保活
TCP::发送序号
•
• • •
网络包在网络中允许乱序传输，序号用于确 保发送、接收的序列；
第1步：客户端向服务器发送一个同步数据包请求建立连 接，该数据包中，初始序列号（ISN）是客户端随机产生 的一个值，确认号是0； 第2步：服务器收到这个同步请求数据包后，会对客户端 进行一个同步确认。这个数据包中，序列号（ISN）是服 务器随机产生的一个值，确认号是客户端的初始序列号 +1； 第3步：客户端收到这个同步确认数据包后，再对服务器 进行一个确认。该数据包中，序列号是上一个同步请求 数据包中的确认号值，确认号是服务器的初始序列号+1 。
● ● ● ●
bind accept connect closesocket
指明本地IP地址和端口
加入客户端二元组（ip,port）
指明远端IP地址和端口 调用方断开连接，不再发送数据
connect的那些事儿
❏ UDP协议 在UDP程序创建套接字后，它便可以与多个服务 器通信；当然也可以使用connect指定对方的 IP地址、端口。 UDP程序无三次握手，可多次调用connect。
ethernetif_linkoutput()
回调 netif->linkoutput()
tcp_output_segment() ip_route() ip_output()
etharp_output( )
回调
ip_output_()
TCP状态机
TCP滑动窗
TCP拥塞控制算法
三次握手图解
主机A 客户端 主机B 服务器
TCP建立的连接
TCP经过三次握手后建立起连接，该连接的数据 流是双工的。
主机A 写 主机B 读
读
写
我们称此为TCP连接对。
关闭连接
■ 当客户端调用close主动关闭连接时，此时只 是关闭TCP连接对中的客户端的写通道，此 时的状态称之为半关闭。依然能接收来自服 务器的数据。