在无操作性移植的时候,我们的网卡收发数据就是单纯的收发数据,ethernetif\_input()函数就是处理接收网卡数据的,但是使用了操作系统的话,我们一般将接收数据独立成为一个网卡接收线程,这样子在收到数据的时候才去处理数据,然后递交给内核线程,所以我们只需要稍作修改即可,将函数转换成线程就行了,并且在初始化网卡的时候创建网卡接收线程。当然,我们也能将发送函数独立成一个线程,我们暂时没有必要去处理它,此处只创建一个网卡接收线程,具体见代码清单 8‑4。
```
1 void ethernetif_input(void *pParams)
2 {
3 struct netif *netif;
4 struct pbuf *p = NULL;
5 netif = (struct netif*) pParams;
6 LWIP_DEBUGF(NETIF_DEBUG, ("ethernetif_input: IP input error\n"));
7
8 while (1)
9 {
10 if (xSemaphoreTake( s_xSemaphore, portMAX_DELAY ) == pdTRUE)
11 {
12 /* move received packet into a new pbuf */
13 taskENTER_CRITICAL();
14 p = low_level_input(netif);
15 taskEXIT_CRITICAL();
16 /* points to packet payload, which starts with an Ethernet header */
17 if (p != NULL)
18 {
19 taskENTER_CRITICAL();
20 /* full packet send to tcpip_thread to process */
21 if (netif->input(p, netif) != ERR_OK)
22 {
23 LWIP_DEBUGF(NETIF_DEBUG, ("ethernetif_input: IP input error\n"));
24 pbuf_free(p);
25 p = NULL;
26 }
27 taskEXIT_CRITICAL();
28 }
29 }
30 }
31 }
```
在网卡接收线程中需要留意一下以下内容:网卡接收线程是需要通过信号量机制去接收数据的,一般来说我们都是使用中断的方式去获取网络数据包,当产生中断的时候,我们一般不会在中断中处理数据,而是告诉对应的线程去处理,也就是我们的网卡接收线程去处理数据,那么就会通过信号量进行同步,当网卡接收到了数据就会产生中断释放一个信号量,然后线程从阻塞中恢复,去获取网卡的数据并且向上层递交。
当然我们还需要在中断中对网卡底层进行编写,具体见代码清单 8‑5
```
1 void ETH_IRQHandler(void)
2 {
3 uint32_t ulReturn;
4 /* 进入临界段,临界段可以嵌套 */
5 ulReturn = taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();
6
7 HAL_ETH_IRQHandler(&heth);
8
9 /* 退出临界段 */
10 taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR( ulReturn );
11 }
12
13
14 extern xSemaphoreHandle s_xSemaphore;
15 void HAL_ETH_RxCpltCallback(ETH_HandleTypeDef *heth)
16 {
17 // LED2_TOGGLE;
18 portBASE_TYPE xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
19 xSemaphoreGiveFromISR( s_xSemaphore, &xHigherPriorityTaskWoken );
20 portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);
21 }
```
此外我们还需要在网卡初始化的时候创建网卡接收线程与对应的信号量,网卡初始化函数还是low\_level\_init()函数,并且初始化的其他信息都未修改,只是添加了线程与信号量的创建,具体见代码清单 8‑6加粗部分。
```
1 static void low_level_init(struct netif *netif)
2 {
3 HAL_StatusTypeDef hal_eth_init_status;
4
5 //初始化bsp—eth
6 hal_eth_init_status = Bsp_Eth_Init();
7
8 if (hal_eth_init_status == HAL_OK)
9 {
10 /* Set netif link flag */
11 netif->flags |= NETIF_FLAG_LINK_UP;
12 }
13
14 #if LWIP_ARP || LWIP_ETHERNET
15
16 /* set MAC hardware address length */
17 netif->hwaddr_len = ETH_HWADDR_LEN;
18
19 /* set MAC hardware address */
20 netif->hwaddr[0] = heth.Init.MACAddr[0];
21 netif->hwaddr[1] = heth.Init.MACAddr[1];
22 netif->hwaddr[2] = heth.Init.MACAddr[2];
23 netif->hwaddr[3] = heth.Init.MACAddr[3];
24 netif->hwaddr[4] = heth.Init.MACAddr[4];
25 netif->hwaddr[5] = heth.Init.MACAddr[5];
26
27 /* maximum transfer unit */
28 netif->mtu = NETIF_MTU;
29
30 /* Accept broadcast address and ARP traffic */
31 /* don't set NETIF_FLAG_ETHARP if this device is not an ethernet one */
32 #if LWIP_ARP
33 netif->flags |= NETIF_FLAG_BROADCAST | NETIF_FLAG_ETHARP;
34 #else
35 netif->flags |= NETIF_FLAG_BROADCAST;
36 #endif /* LWIP_ARP */
37
38 /* USER CODE BEGIN PHY_PRE_CONFIG */
39
40 s_xSemaphore = xSemaphoreCreateCounting(40,0);
41
42 /* create the task that handles the ETH_MAC */
43 sys_thread_new("ETHIN",
44 ethernetif_input, /* 任务入口函数 */
45 netif, /* 任务入口函数参数 */
46 NETIF_IN_TASK_STACK_SIZE,/* 任务栈大小 */
47 NETIF_IN_TASK_PRIORITY); /* 任务的优先级 */
48
49 #endif /* LWIP_ARP || LWIP_ETHERNET */
50
51 /* Enable MAC and DMA transmission and reception */
52 HAL_ETH_Start(&heth);
53 }
```
- 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