lwip数据传输机制解析

"lwip数据接收发送过程.pdf" LWIP（Lightweight TCP/IP stack）是一个开源的、轻量级的TCP/IP协议栈，被广泛应用于嵌入式系统中。它实现了基本的网络协议，如TCP、UDP、ICMP和IP等，提供了网络通信所需的核心功能。以下将详细阐述LWIP在数据接收和发送过程中的核心概念和步骤。 1. **初始化LWIP** 在使用LWIP进行网络通信之前，必须首先对其进行初始化。这包括设置网络配置（如IP地址、子网掩码、网关地址），以及初始化TCP/IP堆栈的内部数据结构。 2. **添加网络接口和MAC地址** LWIP需要知道设备的物理网络接口（例如以太网接口）和其MAC地址，以便正确地封装和解封装数据帧。这通常通过调用`ethernetif_init`函数来实现，并且需要提供一个回调函数，用于处理来自硬件的数据包。 3. **使能中断和设置回调函数** 为了及时处理网络事件，如数据到达或发送完成，需要开启中断并设置相应的中断处理函数。中断服务程序会调用LWIP提供的回调函数，如`tcp_poll`、`tcp_input`等，来处理网络事件。 4. **创建TCP PCB** 在TCP连接建立之前，需要创建一个TCP协议控制块（Protocol Control Block, PCB）。`tcp_new`函数用于创建一个新的PCB，它是TCP连接的核心数据结构，包含了连接的所有状态信息。 5. **TCP连接流程** - **bind**: 将PCB与特定的IP地址和端口号绑定，使连接具有唯一标识。 - **listen**: 如果作为服务器，使用`tcp_listen`函数使PCB进入监听状态，等待客户端的连接请求。 - **connect**: 如果作为客户端，使用`tcp_connect`函数尝试连接到远程服务器的特定端口。 - **accept**: 当有连接请求到达时，`tcp_accept`函数被调用，可以指定一个回调函数（如`accept_callback`）来处理新连接。 6. **接收数据流程** - **tcp_recv**: 当数据到达时，`tcp_recv`函数会被调用，它指定一个回调函数（如`recv_callback`）来处理接收到的数据。 - **recv_callback**: 在这个回调中，`tcp_recved`函数被用来通知LWIP已接收了多少数据，接着检查发送缓冲区是否有足够的空间来容纳这些数据。 - **tcp_write**: 如果发送缓冲区足够大，`tcp_write`函数用于将接收的数据写入缓冲区，准备发送。 7. **发送数据流程** - **tcp_write**: 数据准备好发送时，调用`tcp_write`将数据放入发送缓冲区。LWIP会自动处理数据的分片、重传等细节。 - **TCP定时器管理**: `TcpFastTmrFlag`和`TcpSlowTmrFlag`是TCP超时管理的标志，它们用于触发定时器回调，处理超时重传和其他TCP定时事件。 8. **回调函数参数设置** `tcp_arg`函数用于设置TCP连接的特定状态参数，这些参数可以在回调函数中访问，以传递上下文信息。 9. **TCP连接的生命周期管理** TCP连接从建立到关闭，LWIP提供了诸如`tcp_close`、`tcp_abort`等函数来管理和结束TCP连接。 LWIP的数据接收和发送过程涉及多个回调函数和底层数据结构的交互，通过TCP PCB来管理连接状态，利用中断和服务函数来处理网络事件，确保了数据在网络层的正确传输。这个过程不仅涉及到TCP协议本身的操作，还包括了中断处理、内存管理、错误处理等多个层面。