LWIP之四TCP层接收相关
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TCP/IP四层协议TCP/IP是一组用于互联网通信的协议集合,它由四个不同的层次组成,包括网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
每个层次都有不同的功能和责任,共同构成了现代网络通信的基础架构。
网络接口层网络接口层是TCP/IP协议中最底层的一层,它定义了如何在物理网络上进行数据传输。
它负责将数据帧从一个主机传输到另一个主机,并处理硬件相关的细节,如电压、时钟等。
在这一层,数据被分成帧,并通过物理介质进行传输。
互联网层互联网层是TCP/IP协议中的第二层,它负责实现主机到主机之间的数据传输。
互联网层使用IP协议来定义主机的地址和路由选择。
IP地址是互联网上唯一标识一个主机的地址,它是一个32位的数字,被分为四个八位组,通常以点分十进制表示。
互联网层的一个重要功能是将数据包从发送主机路由到目标主机。
路由器是互联网层的关键组件,它根据IP地址的信息来决定最佳路径,并将数据包发送到下一个路由器,直到最终到达目标主机。
传输层传输层是TCP/IP协议的第三层,它负责在主机之间提供端到端的通信。
传输层有两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
TCP是一种可靠的面向连接的协议,它确保数据的可靠传输。
它通过使用序列号、确认和重传等机制来保证数据的完整性和顺序性。
TCP适用于对数据传输的可靠性有较高要求的应用,如文件传输和电子邮件。
UDP是一种无连接的协议,它提供了一种简单的数据传输方式。
与TCP不同,UDP不保证数据的可靠传输。
它适合于对数据传输延迟要求较低的应用,如音频和视频流媒体。
应用层应用层是TCP/IP协议的最高层,它为用户提供了各种不同的网络服务。
应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP等,它们负责在应用程序之间传输数据。
HTTP(超文本传输协议)是一种用于在Web浏览器和Web服务器之间传输数据的协议。
它负责在客户端和服务器之间传递HTML页面、图像、样式表等。
FTP(文件传输协议)是一种用于在主机之间传输文件的协议。
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协议栈详解——TCP/IP协议的实现前言最近一个项目用到LwIP,恰好看到网上讨论的人比较多,所以有了写这篇学习笔记的冲动,一是为了打发点发呆的时间,二是为了吹过的那些NB。
往往决定做一件事是简单的,而坚持做完这件事却是漫长曲折的,但终究还是写完了,时间开销大概为四个月,内存开销无法估计。
这篇文章覆盖了LwIP协议大部分的内容,但是并不全面。
它主要讲解了LwIP协议最重要也是最常被用到的部分,包括内存管理,底层网络接口管理,ARP层,IP层,TCP层,API 层等,这些部分是LwIP的典型应用中经常涉及到的。
而LwIP协议的其他部分,包括UDP,DHCP,DNS,IGMP,SNMP,PPP等不具有使用共性的部分,这篇文档暂时未涉及。
原来文章是发在空间中的,每节每节依次更新,后来又改发为博客,再后来就干脆懒得发了。
现在终于搞定,于是将所有文章汇总。
绞尽脑汁的想写一段空前绝后,人见人爱的序言,但越写越觉得像是猫儿抓的一样。
就这样,PS:由于本人文笔有限,情商又低,下里巴人一枚,所以文中的很多语句可能让您很纠结,您可以通过邮箱与我联系。
共同探讨才是进步的关键。
最后,欢迎读者以任何方式使用与转载,但请保留作者相关信息,酱紫!码字。
世界上最痛苦的事情莫过于此。
——老衲五木目录1 移植综述------------------------------------------------------------------------------------------------------42 动态内存管理------------------------------------------------------------------------------------------------63 数据包pbuf--------------------------------------------------------------------------------------------------94 pbuf释放---------------------------------------------------------------------------------------------------135 网络接口结构-----------------------------------------------------------------------------------------------166 以太网数据接收--------------------------------------------------------------------------------------------207 ARP表-----------------------------------------------------------------------------------------------------238 ARP表查询-----------------------------------------------------------------------------------------------269 ARP层流程-----------------------------------------------------------------------------------------------2810 IP层输入-------------------------------------------------------------------------------------------------3111 IP分片重装1--------------------------------------------------------------------------------------------3412 IP分片重装2--------------------------------------------------------------------------------------------3713 ICMP处理-----------------------------------------------------------------------------------------------4014 TCP建立与断开----------------------------------------------------------------------------------------4315 TCP状态转换-------------------------------------------------------------------------------------------4616 TCP控制块----------------------------------------------------------------------------------------------4917 TCP建立流程-------------------------------------------------------------------------------------------5318 TCP状态机----------------------------------------------------------------------------------------------5619 TCP输入输出函数1-----------------------------------------------------------------------------------6020 TCP输入输出函数2-----------------------------------------------------------------------------------6321 TCP滑动窗口-------------------------------------------------------------------------------------------6622 TCP超时与重传----------------------------------------------------------------------------------------6923 TCP慢启动与拥塞避免-------------------------------------------------------------------------------7324 TCP快速恢复重传和Nagle算法-------------------------------------------------------------------7625 TCP坚持与保活定时器-------------------------------------------------------------------------------8026 TCP定时器----------------------------------------------------------------------------------------------8427 TCP终结与小结----------------------------------------------------------------------------------------8828 API实现及相关数据结构-----------------------------------------------------------------------------9129 API消息机制--------------------------------------------------------------------------------------------9430 API函数及编程实例-----------------------------------------------------------------------------------971 移植综述如果你认为所谓的毅力是每分每秒的“艰苦忍耐”式的奋斗,那这是一种很不足的心理状态。
lwip原理lwip原理是指轻量级IP协议栈(Lightweight IP),是一种适用于嵌入式系统的TCP/IP协议栈。
本文将介绍lwip原理的基本概念、工作流程和应用场景。
一、基本概念lwip原理基于TCP/IP协议栈,是一种开源的网络协议栈。
它具有轻量级、高效性和可移植性的特点,适用于嵌入式系统的资源有限环境。
lwip原理提供了TCP/IP协议栈中的网络层和传输层功能,支持IP、ICMP、UDP和TCP等协议。
二、工作流程lwip原理的工作流程包括网络接口驱动、协议栈处理和应用程序接口。
1. 网络接口驱动网络接口驱动负责与硬件设备进行通信,包括数据的发送和接收。
它提供了与硬件设备的接口函数,通过这些函数将数据传输到网络中或接收网络中的数据。
2. 协议栈处理协议栈处理是lwip原理的核心部分,它包括网络层和传输层的处理。
网络层处理主要负责IP数据包的路由和转发,通过路由表确定数据包的下一跳地址。
传输层处理主要负责数据的可靠传输,包括UDP和TCP协议的处理。
在网络层和传输层之间,lwip原理使用了一个缓冲区来存储数据包。
当数据包到达网络层时,lwip原理会根据目的地址查询路由表,确定数据包的下一跳地址,并将数据包传递给传输层进行处理。
在传输层,lwip原理根据协议类型选择相应的协议处理函数进行处理,如UDP协议或TCP协议。
3. 应用程序接口应用程序接口是lwip原理与应用程序之间的接口,应用程序可以通过这个接口进行网络通信。
lwip原理提供了一系列的API函数,应用程序可以调用这些函数来发送和接收数据。
通过应用程序接口,应用程序可以实现各种网络应用,如Web服务器、FTP服务器等。
三、应用场景lwip原理适用于嵌入式系统中的网络通信应用。
它具有资源占用少、效率高的特点,适用于资源有限的嵌入式系统。
以下是lwip原理的一些应用场景:1. 物联网设备随着物联网的发展,越来越多的设备需要进行网络通信。
tcp ip四层协议TCP/IP四层协议。
TCP/IP协议是互联网的核心协议之一,它是一种分层的协议体系,包括四层,应用层、传输层、网络层和数据链路层。
每一层都有其特定的功能和作用,下面我们来详细了解一下TCP/IP四层协议。
首先,我们来看应用层。
应用层是最靠近用户的一层,它提供了用户与网络应用软件之间的接口。
在这一层,常见的协议有HTTP、FTP、SMTP等,它们负责传输用户数据和控制信息。
应用层的协议是用户最直接接触到的,它们决定了用户能否顺利地使用各种网络应用。
接下来是传输层。
传输层主要负责端到端的通信和数据传输。
在这一层,最常见的协议是TCP和UDP。
TCP协议提供了可靠的、面向连接的数据传输服务,它能够保证数据的完整性和顺序性。
而UDP协议则是一种无连接的传输协议,它更加轻量级,适用于一些对实时性要求较高的应用。
然后是网络层。
网络层主要解决数据在网络中的传输问题,它使用IP协议进行数据包的传输和路由选择。
IP协议是整个TCP/IP协议族中最为核心的协议,它负责将数据包从源主机传输到目标主机。
此外,在网络层还有一些辅助协议,如ICMP协议用于网络故障排除,ARP协议用于地址解析等。
最后是数据链路层。
数据链路层负责将数据包转换为比特流,并通过物理介质进行传输。
在这一层,最常见的协议是以太网协议,它是目前最为广泛使用的局域网协议。
此外,数据链路层还包括了一些子层,如MAC子层和LLC子层,它们负责数据的帧封装和链路控制。
总的来说,TCP/IP四层协议是互联网通信的基础,它将整个通信过程分解为多个层次,每一层都有其特定的功能和作用。
通过了解这些层次,我们可以更好地理解互联网通信的原理,从而更好地进行网络应用开发和故障排除。
希望本文能够帮助大家更深入地了解TCP/IP协议。
LwIP应⽤开发笔记之四:LwIP⽆操作系统TFTP服务器 前⾯我们已经实现了UDP的回环客户端和回环服务器的简单应⽤,接下来我们实现⼀个基于UDP的简单⽂件传输协议TFTP。
1、TFTP协议简介 TFTP是TCP/IP协议族中的⼀个⽤来在客户机与服务器之间进⾏简单⽂件传输的协议,提供不复杂、开销不⼤的⽂件传输服务。
端⼝号为69 TFTP是⼀种简单的⽂件传输协议。
⽬标是在UDP之上上建⽴⼀个类似于FTP的但仅⽀持⽂件上传和下载功能的传输协议,所以它不包含FTP协议中的⽬录操作和⽤户权限等内容。
TFTP报⽂的头两个字节表⽰操作码,共有5中操作码,如下表: 读请求和写请求功能码的数据报⽂格式是⼀样的,所以TFTP报⽂⼜可表述为4种形式。
对于读请求或者写请求,⽂件名字段说明客户要读或写的位于服务器的上的⽂件并以0字节作为结束,模式字段是⼀个ASCII码串,同样以0字节结束。
读请求和写请求的报⽂格式: 其次是数据包,起包括2个字节的块编号以及0-512个字节的数据信息。
数据包相对⽐较简单,其报⽂格式: 再者为确认包。
确认包也有2个字节的块编号。
其数据格式: 最后⼀种TFTP报⽂类型是差错报⽂,它的操作码为5.它⽤于服务器不能处理读请求或者写请求的情况。
在⽂件传输的过程中的读和写也会导致传送这种报⽂,接着停⽌传输。
错误包的报⽂格式: TFTP的⼯作过程很像停⽌等待协议,发送完⼀个⽂件块后就等待对⽅的确认,确认时应指明所确认的块号。
发送完数据后在规定时间内收不到确认就要重发数据PDU,发送确认PDU的⼀⽅若在规定时间内收不到下⼀个⽂件块,也要重发确认PDU。
这样保证⽂件的传送不致因某⼀个数据报的丢失⽽告失败。
2、TFTP协议栈设计 前⾯我们简单的介绍了TFTP协议,接下来我们看看该如何实现其编程。
它有5种操作码,我们要做的就是实现对这5种操作码的响应。
2.1、读请求实现 所谓读请求,就是客户端请求从服务器获取⽂件,那么服务器需要做的⾃然是响应客户端的请求。
tcp循环接收方法
TCP循环接收方法通常涉及以下步骤:
1. 创建套接字(Socket):使用适当的套接字类型(如TCP)和协议,创建一个套接字对象。
2. 绑定套接字:将套接字绑定到一个本地地址和端口上,以便能够接收传入连接。
3. 监听连接:开始监听传入的连接请求。
这通常通过调用一个类似于listen()的函数来完成。
4. 接受连接:当有新的连接请求到达时,调用accept()函数来接受该连接,并返回一个新的套接字用于与客户端通信。
5. 接收数据:在新套接字上循环接收数据。
这通常通过调用recv()函数来完成,该函数会阻塞等待数据的到来。
6. 处理数据:在接收到数据后,对其进行处理。
这可能包括解析协议消息、更新状态等。
7. 关闭连接:在完成数据接收和处理后,关闭套接字连接。
需要注意的是,TCP循环接收方法通常需要在一个单独的线程或进程中运行,以避免阻塞主线程或进程。
此外,还需要处理各种错误情况和异常情况,以确保程序的稳定性和可靠性。
竭诚为您提供优质文档/双击可除lwiptcp接收处理函数篇一:LwIp之三Tcp层发送相关LwIp之Tcp层发送相关20XX-05-1600:42:09标签:原创作品,允许转载,转载时请务必以超链接形式标明文章原始出处、作者信息和本声明。
否则将追究法律责任。
/214870/158415 20XX-5-11LwIp之Tcp层发送相关现在我们正式开始进入对Tcp的研究,它属于传输层协议,它为应用程序提供了可靠的字节流服务。
在LwIp中基本的Tcp处理过程被分割为六个功能函数的实现:tcp_input(),tcp_process(),tcp_receive()【与Tcp输入有关】,tcp_write(),tcp_enqueue(),tcp_output()【用于Tcp输出】。
这些是从大的方面来划分的。
现在先从小部tcp.c文件来分析一下:我们知道这里的函数都是被socket那一层的最终调用的。
为了利于分析,我选择lwip_send函数来分析,具体不多说,最终调用到了staticerr_tdo_writemore(structnetconn*conn)这个函数,当然这期间也做了不少工作,最主要的就是把发送数据的指针放到了msg的指定变量中msg.msg.msg.w.dataptr=dataptr;//指针msg.msg.msg.w.len=size;//长度这些又经过转化放到了netconn的write_msg中最后就是对do_writemore的调用了,下面详细分析这个函数。
这个函数的最直接调用有以下几个:available=tcp_sndbuf(conn->pcb.tcp);err=tcp_write(conn->pcb.tcp,dataptr,len,conn->write _msg->msg.w.apiflags);err=tcp_output_nagle(conn->pc b.tcp);err=tcp_output(conn->pcb.tcp);好,先看tcp_sndbuf这个。
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 (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。
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。
TCPIP四层模型以及每层使⽤协议TCP/IP协议族体系结构以及主要协议TCP/IP协议族是⼀个四层协议系统,⾃底⽽上分别是数据链路层、⽹络层、传输层和应⽤层。
每⼀层完成不同的功能,且通过若⼲协议来实现,上层协议使⽤下层协议提供的服务。
数据链路层数据链路层实现了⽹卡接⼝的⽹络驱动程序,以处理数据在物理媒介(⽐如以太⽹、令牌环等)上的传输。
数据链路层两个常⽤的协议是ARP协议(Address Resolve Protocol,地址解析协议)和RARP协议(ReverseAddress Resolve Protocol,逆地址解析协议)。
它们实现了IP地址和机器物理地址(通常是MAC地址,以太⽹、令牌环和802.11⽆线⽹络都使⽤MAC地址)之间的相互转换。
⽹络层使⽤IP地址寻址⼀台机器,⽽数据链路层使⽤物理地址寻址⼀台机器,因此⽹络层必须先将⽬标机器的IP地址转化成其物理地址,才能使⽤数据链路层提供的服务,这就是ARP协议的⽤途。
RARP协议仅⽤于⽹络上的某些⽆盘⼯作站。
因为缺乏存储设备,⽆盘⼯作站⽆法记住⾃⼰的IP地址,但它们可以利⽤⽹卡上的物理地址来向⽹络管理者(服务器或⽹络管理软件)查询⾃⾝的IP地址。
运⾏RARP服务的⽹络管理者通常存有该⽹络上所有机器的物理地址到IP地址的映射。
⽹络层⽹络层实现数据包的选路和转发。
WAN(Wide Area Network,⼴域⽹)通常使⽤众多分级的路由器来连接分散的主机或LAN(Local Area Network,局域⽹),因此,通信的两台主机⼀般不是直接相连的,⽽是通过多个中间节点(路由器)连接的。
⽹络层的任务就是选择这些中间节点,以确定两台主机之间的通信路径。
同时,⽹络层对上层协议隐藏了⽹络拓扑连接的细节,使得在传输层和⽹络应⽤程序看来,通信的双⽅是直接相连的。
⽹络层最核⼼的协议是IP协议(Internet Protocol,因特⽹协议)。
IP协议根据数据包的⽬的IP地址来决定如何投递它。
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(lightweight IP)是一个针对嵌入式系统的轻量级TCP/IP协议栈。
在使用lwIP协议栈进行网络通信时,常常需要使用回调函数来获取接收到的数据。
本文将介绍如何在lwIP中使用接收回调函数来导出接收到的数据。
1. 确定回调函数的数据类型在使用接收回调函数之前,首先需要确定回调函数所需的数据类型。
在lwIP协议栈中,接收回调函数的数据类型通常为struct pbuf*,即指向pbuf结构体的指针。
pbuf结构体是lwIP协议栈中用来表示数据包的数据结构,包含了数据包的大小、数据指针等信息。
2. 注册接收回调函数一般情况下,可以通过调用lwIP提供的API函数来注册接收回调函数。
在注册回调函数时,需要将回调函数的指针作为参数传递给API函数,以便lwIP在接收到数据时调用该回调函数。
3. 实现接收回调函数接收回调函数通常需要实现为一个独立的函数,其函数原型为void recv_callback(struct pbuf *p, struct netif *netif)。
在函数内部,可以通过访问struct pbuf*指针来获取接收到的数据包,并对数据包进行处理。
4. 处理接收到的数据接收回调函数内部的处理逻辑可以根据具体的应用场景来设计。
可以将接收到的数据进行解析、存储或者进一步的处理。
在处理数据时,需要注意对数据包进行正确的类型转换和内存管理,以确保数据的完整性和安全性。
5. 导出接收到的数据一旦接收回调函数内部处理完成,就可以将处理后的数据导出到其他模块或者应用程序中进行进一步的处理。
数据的导出方式可以根据具体需求来确定,例如可以通过回调函数的返回值、全局变量或者其他方式来传递数据。
6. 总结通过上述步骤,我们可以在lwIP协议栈中使用接收回调函数来导出接收到的数据。
在实际应用中,需要根据具体需求和情况来设计和实现接收回调函数,以确保数据的可靠性和稳定性。
也需要注意在处理数据时遵循相关的规范和最佳实践,以确保系统的正常运行和安全性。
LWIP之TCP层接收相关
2009-05-16 00:43:02
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2009-05-12 LWIP之TCP层接收相关
既然定了这么个标题,当然是要从socket的recv来讲了。
这里主要涉及到lwip_recvfrom这个函数。
它的大致过程是,先通过netconn_recv(sock->conn);从netconn的recvmbox中收取数据,在这里有个do_recv的调用,而do_recv又调用了tcp_recved,关于这个函数的注释如下:
* This function should be called by the application when it has
* processed the data. The purpose is to advertise a larger window
* when the data has been processed.
知道了,这里的do_recv只是起到一个知会的作用,可能的话会对接收条件做一些调整。
回到主题,lwip_recvfrom从netconn接收完数据就是要copy the contents of the received buffer into the supplied memory pointer mem,这一步是通过netbuf_copy_partial函数来完成的。
接着往下走,我们发现,数据的来源是在netconn的recvmbox,刚才提到过的。
好了,那么是在什么地方,什么时候这个recvmbox被填充的呢?
在工程中搜索recvmbox,发现在recv_tcp函数有这样一句:
sys_mbox_trypost(conn->recvmbox, p)
ok,就是它了。
看看函数的原型:
* Receive callback function for TCP netconns.
* Posts the packet to conn->recvmbox, but doesn't delete it on errors.
static err_t recv_tcp(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, struct pbuf *p, err_t err)
好的,p是个输入参数,并且这是个静态函数,是作为tcp的接收回调用的。
嗯接着看recv_tcp的caller:
* Setup a tcp_pcb with the correct callback function pointers
* and their arguments.
* @param conn the TCP netconn to setup
static void setup_tcp(struct netconn *conn)
{
struct tcp_pcb *pcb;
pcb = conn->pcb.tcp;
tcp_arg(pcb, conn);
tcp_recv(pcb, recv_tcp);
tcp_sent(pcb, sent_tcp);
tcp_poll(pcb, poll_tcp, 4);
tcp_err(pcb, err_tcp);
}
哈哈,可谓是一网打尽啊。
对于这个函数中的几个调用,我们看一个就好了,别的实现也差不多,就是个赋值的过程
Void tcp_recv(struct tcp_pcb *pcb,
err_t (* recv)(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, struct pbuf *p, err_t err))
{
pcb->recv = recv;
}
setup_tcp上面也有讲过,是在newconn的时候被调用的,创建完pcb,就是调用的这个函数,以配置连接的各个回调函数。
然而到这里似乎走了一个死胡同里了,貌似没有什么地方对pcb->recv有调用的,而唯一有的就是接收TCP事件TCP_EVENT_RECV的宏定义中。
同时,其他的几个函数也是类似的情况,例如send_tcp 函数。
真是“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村”啊。
原来上面的也不只是死胡同。
这里就要从tcp
的三大接收处理函数说起了。
最底层的(在tcp层)就是tcp_input,它是直接被ip层调用的,该函数的定义注释是这么写的:
* The initial input processing of TCP. It verifies the TCP header, demultiplexes
* the segment between the PCBs and passes it on to tcp_process(), which implements
* the TCP finite state machine. This function is called by the IP layer (in ip_input()).
Tcp_input又调用了tcp_process函数做进一步的处理,它的定义注释如下:
* Implements the TCP state machine. Called by tcp_input. In some
* states tcp_receive() is called to receive data. The tcp_seg
* argument will be freed by the caller (tcp_input()) unless the
* recv_data pointer in the pcb is set.
是的,下面是tcp_receive函数,被tcp_process调用
* Called by tcp_process. Checks if the given segment is an ACK for outstanding
* data, and if so frees the memory of the buffered data. Next, is places the
* segment on any of the receive queues (pcb->recved or pcb->ooseq). If the segment
* is buffered, the pbuf is referenced by pbuf_ref so that it will not be freed until
* i it has been removed from the buffer.
然而光有这些调用顺序是不行的,最重要的是下面两个变量【都在tcp_in.c中】
static u8_t recv_flags;
static struct pbuf *recv_data;
在tcp_receive中有以下主要几句
if (inseg.p->tot_len > 0)
{
recv_data = inseg.p;
}
if (cseg->p->tot_len > 0)
{
/* Chain this pbuf onto the pbuf that we will pass to
the application. */
if (recv_data)
{
pbuf_cat(recv_data, cseg->p);
}
else
{
recv_data = cseg->p;
}
cseg->p = NULL;
}
下面的这个是tcp_input中的,是在tcp_process处理完之后的
if (recv_data != NULL)
{
if(flags & TCP_PSH)
{
recv_data->flags |= PBUF_FLAG_PUSH;
}
/* Notify application that data has been received. */
TCP_EVENT_RECV(pcb, recv_data, ERR_OK, err);
}
看最后一条语句就好了,很熟悉是吧,对了,就是上面传说中的死胡同,到此也解开了。
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