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物联网高手必备:网络协议栈LwIP(一)

发布时间:2019-06-26 13:38 所属栏目:[教程] 来源:物联网电子世界
导读:上节我们对LwIp的目录结构已经有了了解,我们这篇文件将就LwIp协议栈做更深一步的研究。 重要源文件解释 LwIp的源码源文件多达几百个,我们去读源码的时候不能一下子全部读完,我们在读源码时候需要有所重点的去读,才能快速的把握LwIp的精髓。 API目录是

上节我们对LwIp的目录结构已经有了了解,我们这篇文件将就LwIp协议栈做更深一步的研究。

物联网高手必备:网络协议栈LwIP(一)

重要源文件解释

LwIp的源码源文件多达几百个,我们去读源码的时候不能一下子全部读完,我们在读源码时候需要有所重点的去读,才能快速的把握LwIp的精髓。

API目录是提供了Socket接口和Sequential API的接口,Socket.c实现了BSD socket的接口封装,tcpip.c文件并没有实现tcpip协议,实际上是Sequential API 主线程模块的的实现。api_lib.c是Sequential API的接口的实现。

core目录则是协议栈的核心,其中tcp.c ip.c,udp.c 则是整个tcp/ip协议栈的核心实现,ip层还分为ipv4和ipv6两个目录,里面有ipv4 ipv6层的的具体实现。mem.c 和memp.c是内存管理的核心实现。

netif目录是接口部分,最新的2.0版本和原来的1.4版本对以太网部分做了较大改动,ethernetif.c是以太网驱动文件,需要根据具体硬件来进行移植。ethernetif.c文件在1.4版本的是在本目录下,2.0版本则放到用户的目录下。本目录还有其他的接口文件如ppp协议的等。ethernet.c是对以太网报文的抽象出入口函数接口。

无操作系统移植和初始化

把LwIp移植到具体的网卡上和操作系统上需要一定的工作量,移植LwIp分操作系统移植和非操作系统移植,操作系统移植较为繁琐,我们先讨论非操作系统移植。

非操作系统移植主要是需要移植ethernetif.c文件。网卡的初始化要放在low_level_init函数内执行。low_level_init函数是配置MAC地址,物理网卡的初始化函数。调用流程如下

物联网高手必备---网络协议栈LwIP(三)

网卡初始化流程

low_level_init设置好物理网卡芯片的参数(mac地址,phy型号,mac接口类型,接收模式,自协商等等),把这些参数写入到网卡芯片的寄存器中。

物联网高手必备---网络协议栈LwIP(三)

物理网卡芯片初始化

物理芯片设置好了后就可以接收和发送数据了,但接收和发送数据函数需要由LwIp的函数来进行封装,否则无法被LwIp处理。

数据接收流程

无操作系统和有操作系统的数据接收方式有所不同,无操作系统的接收入口函数是ethernetif_input,把网卡接收到数据送到LwIp协议栈

物联网高手必备---网络协议栈LwIP(三)

数据接收流程

数据发送流程

物联网高手必备---网络协议栈LwIP(三)

注册发送函数

物联网高手必备---网络协议栈LwIP(三)

发送流程

在low_level_output函数内要实现自己的网卡发送功能。

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