LwIP学习

发布于 2018-08-07 17:12:32 浏览：744 订阅该版

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* 本帖最后由 yufanyufan77 于 2018-8-7 17:19 编辑 *

# LWIP学习笔记之数据包管理（第七章）#
## 本章要点 ##
 - LwIP的层次结构和编程模型
 - 数据包管理结构pbuf
 - 数据包管理操作相关函数

###1、LwIP的分层特点###
 - LwIP内部没采用严格的分层结构

>  - 各层的部分数据结构和实现原理在其他层是可见的，这样在数据包递交的过程中，各层协议可以直接对数据包中属于本层的协议字段进行操作
>  - 各层之间存在数据交叉存取现象

- LwIP在实现时参考了tcpip的分层思想

> - 每一层都在一个单独的模块中实现，并为其它层模块提供了一些输/输出接口函数

> -  LwIP包含了许多模块，每个模块都在一个单独的文件中实现

> -  基本模块有：   IP ICMP UDP TCP，还有许多支持这些模块的附加模块如：
> 操作系统模拟层
>数据包和内存管理机制
>网络结构管理层
>数据校验和计算模块、API模块

###2、协议进程模型###

> -  单进程模型
>使每个模块成为一个单独的进程，各个模块之间有明显的界限
优点：模块能够随意的添加，代码组织更加灵活，代码编写和调试更加轻松。
缺点：数据包在各个层之间递交时，会频繁的切换进程，而进程切换对于系统来说是笔非常大的开销，使协议栈的效率降低。

> - 另一种实现方式是是协议栈驻留在操作系统当中
协议栈内部各层之间不会有明显的分层，可以在各层之间采用一定的交叉编程技术，提高协议栈的执行效率。
设置协议栈为高优先级，因为协议栈的实时性容易受到操作系统调度的影响。

###3、数据包管理
- 注意
> - 协议栈内核中数据包移动是最关键的部分
> - LwIP极力避免数据在各层之间的拷贝工作（数据拷贝会耗费大量的时间和内存）

- 数据包结构pbuf

struct pbuf
   {
  struct pbuf *next;//构成pbuf链表时指向下一个pbuf结构
  void *payload;    //数据指针，指向改pbuf所指向的数据区域
  u16_t tot_len;    //当前pbuf及后续pbuf中包含的数据总长度
  u16_t len;        //当前pbuf包含的数据总长度
  u8_t  type;       //当前pbuf类型
  u8_t flags;       //状态位未用到，初始化为0
  u16_t ref;        //指向改pbuf的指针数，即该pbuf被引用的次数
};
    
- pbuf类型

typedef enum {
      PBUF_RAM,//
      PBUF_ROM,
      PBUF_REF,
      PBUF_POOL
    } pbuf_type;

> - PBUF_RAM:是通过内存堆分配得到的,它和pbuf在一块连续的内存区域中。

> - PBUF_ROM