那么netif具体该如何使用呢?其实使用还是非常简单的。首先我们需要根据我们的网卡定义一个netif结构体变量struct netif gnetif,我们首先要把网卡挂载到netif\_list链表上才能使用,因为LwIP是通过链表来管理所有的网卡,所有第一步是通过netif\_add()函数将我们的网卡挂载到netif\_list链表上,netif\_add()函数具体见代码清单 4‑2。
```
1 struct netif *
2 netif_add(struct netif *netif,const ip4_addr_t *ipaddr,
3 const ip4_addr_t *netmask, const ip4_addr_t *gw,
4 void *state, netif_init_fn init, netif_input_fn input)
5 {
6 LWIP_ASSERT_CORE_LOCKED();
7
8 if (ipaddr == NULL)
9 {
10 ipaddr = ip_2_ip4(IP4_ADDR_ANY);
11 }
12 if (netmask == NULL)
13 {
14 netmask = ip_2_ip4(IP4_ADDR_ANY);
15 }
16 if (gw == NULL)
17 {
18 gw = ip_2_ip4(IP4_ADDR_ANY);
19 }
20
21 /* reset new interface configuration state */
22 ip_addr_set_zero_ip4(&netif->ip_addr); (1)
23 ip_addr_set_zero_ip4(&netif->netmask);
24 ip_addr_set_zero_ip4(&netif->gw);
25 netif->output = netif_null_output_ip4;
26
27 NETIF_SET_CHECKSUM_CTRL(netif, NETIF_CHECKSUM_ENABLE_ALL);
28 netif->mtu = 0;
29 netif->flags = 0;
30
31 memset(netif->client_data, 0, sizeof(netif->client_data));
32
33 /* remember netif specific state information data */
34 netif->state = state;
35 netif->num = netif_num;
36 netif->input = input; (2)
37
38 NETIF_RESET_HINTS(netif);
39
40
41 netif_set_addr(netif, ipaddr, netmask, gw); (3)
42
43
44 /* call user specified initialization function for netif */
45 if (init(netif) != ERR_OK) (4)
46 {
47 return NULL;
48 }
49
50 {
51 struct netif *netif2;
52 int num_netifs;
53 do
54 {
55 if (netif->num == 255)
56 {
57 netif->num = 0;
58 }
59 num_netifs = 0;
60 for(netif2 = netif_list; netif2 != NULL; netif2 = netif2->next)
61 {
62 num_netifs++;
63 if (netif2->num == netif->num)
64 {
65 netif->num++;
66 break;
67 }
68 }
69 }
70 while (netif2 != NULL);
71 }
72 if (netif->num == 254)
73 {
74 netif_num = 0;
75 }
76 else
77 {
78 netif_num = (u8_t)(netif->num + 1); (5)
79 }
80
81 /* add this netif to the list */
82 netif->next = netif_list;
83 netif_list = netif; (6)
84
85 mib2_netif_added(netif);
86
87
88 ip4_addr_debug_print(NETIF_DEBUG, ipaddr);
89
90 ip4_addr_debug_print(NETIF_DEBUG, netmask);
91
92 ip4_addr_debug_print(NETIF_DEBUG, gw);
93
94
95 netif_invoke_ext_callback(netif, LWIP_NSC_NETIF_ADDED, NULL);
96
97 return netif;
98 }
```
* (1):清空主机IP地址、子网掩码、网关等字段信息。
* (2):根据传递进来的参数填写网卡state、input等字段的相关信息。
* (3):调用网卡设置函数netif_set_addr()设置网卡IP地址、子网掩码、网关等信息。
* (4):通过传递进来的回调函数init()进行网卡真正的初始化操作,所以该函数是由用户实现的,对于不同网卡就使用不一样的初始化,而此处是以太网,则该回调函数一般为ethernetif_init(),该函数在后文想想讲解。
* (5):初始化网卡成功,则遍历当前设备拥有多少个网卡,并为当前网卡分配唯一标识num。
* (6):将当前网卡插入netif_list链表中。
在使用之前需要进行初始化主机IP地址、子网掩码、网关等,并且在调用netif_add()函数之后会触发netif_init_fn的回调函数。
总之一句话,在开始使用LwIP协议栈的时候,我们就需要将网卡底层移植完成,才能开始使用,而移植的第一步,就是将网络进行初始化,并且设置该网卡为默认网卡,让LwIP能通过网卡进行收发数据,具体见代码清单 4 3加粗部分
```
1 /*Static IP ADDRESS: IP_ADDR0.IP_ADDR1.IP_ADDR2.IP_ADDR3 */
2 #define IP_ADDR0 192
3 #define IP_ADDR1 168
4 #define IP_ADDR2 1
5 #define IP_ADDR3 122
6
7 /*NETMASK*/
8 #define NETMASK_ADDR0 255
9 #define NETMASK_ADDR1 255
10 #define NETMASK_ADDR2 255
11 #define NETMASK_ADDR3 0
12
13 /*Gateway Address*/
14 #define GW_ADDR0 192
15 #define GW_ADDR1 168
16 #define GW_ADDR2 1
17 #define GW_ADDR3 1
18
19 struct netif gnetif;
20 ip4_addr_t ipaddr;
21 ip4_addr_t netmask;
22 ip4_addr_t gw;
23 uint8_t IP_ADDRESS[4];
24 uint8_t NETMASK_ADDRESS[4];
25 uint8_t GATEWAY_ADDRESS[4];
26
27 void TCPIP_Init(void)
28 {
29
30 tcpip_init(NULL, NULL);
31
32 /* IP addresses initialization */
33 /* USER CODE BEGIN 0 */
34 #ifdef USE_DHCP
35 ip_addr_set_zero_ip4(&ipaddr);
36 ip_addr_set_zero_ip4(&netmask);
37 ip_addr_set_zero_ip4(&gw);
38 #else
39 IP4_ADDR(&ipaddr,IP_ADDR0,IP_ADDR1,IP_ADDR2,IP_ADDR3);
40 IP4_ADDR(&netmask,NETMASK_ADDR0,NETMASK_ADDR1,NETMASK_ADDR2,NETMASK_ADDR3);
41 IP4_ADDR(&gw,GW_ADDR0,GW_ADDR1,GW_ADDR2,GW_ADDR3);
42 #endif /* USE_DHCP */
43 /* USER CODE END 0 */
44 /* Initilialize the LwIP stack without RTOS */
45 /* add the network interface (IPv4/IPv6) without RTOS */
46 netif_add(&gnetif, &ipaddr, &netmask, &gw, NULL, ðernetif_init,
47 &tcpip_input);
48 /* Registers the default network interface */
49 netif_set_default(&gnetif);
50
51 if (netif_is_link_up(&gnetif))
52 {
53 /* When the netif is fully configured this function must be called */
54 netif_set_up(&gnetif);
55 }
56 else
57 {
58 /* When the netif link is down this function must be called */
59 netif_set_down(&gnetif);
60 }
61 }
```
挂载网卡的过程是非常简单的,如果一个设备当前是还没有网卡的,当调用netif\_add()函数挂载网卡后,其过程如图 4‑1所示,当设备需要挂载多个网卡的时候,就多次调用netif\_add()函数即可,新挂载的网卡会在链表的最前面,具体见图 4‑2。
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![](https://box.kancloud.cn/3defce5c264eb4e905f732cb5c85c7ee_802x393.png)
- 说明
- 第1章:网络协议简介
- 1.1:常用网络协议
- 1.2:网络协议的分层模型
- 1.3:协议层报文间的封装与拆封
- 第2章:LwIP简介
- 2.1:LwIP的优缺点
- 2.2:LwIP的文件说明
- 2.2.1:如何获取LwIP源码文件
- 2.2.2:LwIP文件说明
- 2.3:查看LwIP的说明文档
- 2.4:使用vscode查看源码
- 2.4.1:查看文件中的符号列表(函数列表)
- 2.4.2:函数定义跳转
- 2.5:LwIP源码里的example
- 2.6:LwIP的三种编程接口
- 2.6.1:RAW/Callback API
- 2.6.2:NETCONN API
- 2.6.3:SOCKET API
- 第3章:开发平台介绍
- 3.1:以太网简介
- 3.1.1:PHY层
- 3.1.2:MAC子层
- 3.2:STM32的ETH外设
- 3.3:MII 和 RMII 接口
- 3.4:PHY:LAN8720A
- 3.5:硬件设计
- 3.6:软件设计
- 3.6.1:获取STM32的裸机工程模板
- 3.6.2:添加bsp_eth.c与bsp_eth.h
- 3.6.3:修改stm32f4xx_hal_conf.h文件
- 第4章:LwIP的网络接口管理
- 4.1:netif结构体
- 4.2:netif使用
- 4.3:与netif相关的底层函数
- 4.4:ethernetif.c文件内容
- 4.4.1:ethernetif数据结构
- 4.4.2:ethernetif_init()
- 4.4.3:low_level_init()
- 第5章:LwIP的内存管理
- 5.1:几种内存分配策略
- 5.1.1:固定大小的内存块
- 5.1.2:可变长度分配
- 5.2:动态内存池(POOL)
- 5.2.1:内存池的预处理
- 5.2.2:内存池的初始化
- 5.2.3:内存分配
- 5.2.4:内存释放
- 5.3:动态内存堆
- 5.3.1:内存堆的组织结构
- 5.3.2:内存堆初始化
- 5.3.3:内存分配
- 5.3.4:内存释放
- 5.4:使用C库的malloc和free来管理内存
- 5.5:LwIP中的配置
- 第6章:网络数据包
- 6.1:TCP/IP协议的分层思想
- 6.2:LwIP的线程模型
- 6.3:pbuf结构体说明
- 6.4:pbuf的类型
- 6.4.1:PBUF_RAM类型的pbuf
- 6.4.2:PBUF_POOL类型的pbuf
- 6.4.3:PBUF_ROM和PBUF_REF类型pbuf
- 6.5:pbuf_alloc()
- 6.6:pbuf_free()
- 6.7:其它pbuf操作函数
- 6.7.1:pbuf_realloc()
- 6.7.2:pbuf_header()
- 6.7.3:pbuf_take()
- 6.8:网卡中使用的pbuf
- 6.8.1:low_level_output()
- 6.8.2:low_level_input()
- 6.8.3:ethernetif_input()
- 第7章:无操作系统移植LwIP
- 7.1:将LwIP添加到裸机工程
- 7.2:移植头文件
- 7.3:移植网卡驱动
- 7.4:LwIP时基
- 7.5:协议栈初始化
- 7.6:获取数据包
- 7.6.1:查询方式
- 7.6.2:ping命令详解
- 7.6.3:中断方式
- 第8章:有操作系统移植LwIP
- 8.1:LwIP中添加操作系统
- 8.1.1:拷贝FreeRTOS源码到工程文件夹
- 8.1.2:添加FreeRTOS源码到工程组文件夹
- 8.1.3:指定FreeRTOS头文件的路径
- 8.1.4:修改stm32f10x_it.c
- 8.2:lwipopts.h文件需要加入的配置
- 8.3:sys_arch.c/h文件的编写
- 8.4:网卡底层的编写
- 8.5:协议栈初始化
- 8.6:移植后使用ping测试基本响应
- 第9章:LwIP一探究竟
- 9.1:网卡接收数据的流程
- 9.2:内核超时处理
- 9.2.1:sys_timeo结构体与超时链表
- 9.2.2:注册超时事件
- 9.2.3:超时检查
- 9.3:tcpip_thread线程
- 9.4:LwIP中的消息
- 9.4.1:消息结构
- 9.4.2:数据包消息
- 9.4.3:API消息
- 9.5:揭开LwIP神秘的面纱
- 第10章:ARP协议
- 10.1:链路层概述
- 10.2:MAC地址的基本概念
- 10.3:初识ARP
- 10.4:以太网帧结构
- 10.5:IP地址映射为物理地址
- 10.6:ARP缓存表
- 10.7:ARP缓存表的超时处理
- 10.8:ARP报文
- 10.9:发送ARP请求包
- 10.10:数据包接收流程
- 10.10.1:以太网之数据包接收
- 10.10.2:ARP数据包处理
- 10.10.3:更新ARP缓存表
- 10.11:数据包发送流程
- 10.11.1:etharp_output()函数
- 10.11.2:etharp_output_to_arp_index()函数
- 10.11.3:etharp_query()函数
- 第11章:IP协议
- 11.1:IP地址.md
- 11.1.1:概述
- 11.1.2:IP地址编址
- 11.1.3:特殊IP地址