有的同学可能会发现,前面讲解的超时处理根本是不需要我们用户去考虑的,为什么还有讲解呢,其实不是这样子的,学习讲究的是一个循序渐进的过程,本书讲解的东西自然有其要讲解的道理,LwIP实现了超时处理,那么无论我们的开发平台是否使用操作系统,都可以对其进行超时检查并且去处理,lwip中以下两个函数可以实现对超时的处理:
void sys\_check\_timeouts(void):这是用于裸机的函数,用户需要在裸机应用程序中周期性调用该函数,每次调用的时候LwIP都会检查超时链表上第一个sys\_timeo结构体是否到期,如果没有到期,直接退出该函数,否则,执行sys\_timeo结构体中对应的超时回调函数,并从链表上删除它,然后继续检查下一个sys\_timeo结构体,直到sys\_timeo结构体没有超时才退出。
tcpip\_timeouts\_mbox\_fetch(sys\_mbox\_t \*mbox, void \*\*msg):这个函数在操作系统的线程中循环调用,主要是等待tcpip\_mbox消息,是可阻塞的,如果在等待tcpip\_mbox的过程中发生超时事件,则会同时执行超时事件处理,即调用超时回调函数。LwIP是这样子处理的,如果已经发生超时,LwIP就会内部调用sys\_check\_timeouts()函数去检查超时的sys\_timeo结构体并调用其对应的回调函数,如果没有发生超时,那就一直等待消息,其等待的时间为下一个超时时间的时间,一举两得。 LwIP中tcpip线程就是靠这种方法,即处理了上层及底层的tcpip\_mbox消息,同时处理了所有需要超时处理的事件。具体见代码清单 9‑6。
```
1 #define TCPIP_MBOX_FETCH(mbox, msg) tcpip_timeouts_mbox_fetch(mbox, msg)
2
3 static void
4 tcpip_timeouts_mbox_fetch(sys_mbox_t *mbox, void **msg)
5 {
6 u32_t sleeptime, res;
7
8 again:
9 LWIP_ASSERT_CORE_LOCKED();
10
11 sleeptime = sys_timeouts_sleeptime(); (1)
12 if (sleeptime == SYS_TIMEOUTS_SLEEPTIME_INFINITE)
13 {
14 UNLOCK_TCPIP_CORE();
15 sys_arch_mbox_fetch(mbox, msg, 0); (2)
16 LOCK_TCPIP_CORE();
17 return;
18 }
19 else if (sleeptime == 0)
20 {
21 sys_check_timeouts(); (3)
22 goto again;
23 }
24
25 UNLOCK_TCPIP_CORE();
26 res = sys_arch_mbox_fetch(mbox, msg, sleeptime); (4)
27 LOCK_TCPIP_CORE();
28 if (res == SYS_ARCH_TIMEOUT)
29 {
30 sys_check_timeouts();
31 goto again;
32 }
33 }
```
(1):调用sys_timeouts_sleeptime()函数得到距离事件超时的时间并保存在sleeptime变量中。
(2):如果sleeptime为SYS_TIMEOUTS_SLEEPTIME_INFINITE,表示当前系统无超时事件,那只需一直等待mbox消息即可,所以调用sys_arch_mbox_fetch()函数进行等待消息,等待时间是一直等待。
(3):如果sleeptime为0表示已经发生超时了,那就调用sys_check_timeouts()去检查一下到底是哪个事件发生超时并且去处理其超时回调函数。
(4):对于其他时间,LwIP就在等待tcpip_mbox的消息的同时就去处理超时事件,等待tcpip_mbox的消息的时间为sleeptime,然后在时间到达的时候就处理超时事件。如果接收到消息,并且超时时间还没到,那就去处理tcpip_mbox的消息,然后再回来重新计算等待时间sleeptime,如此反复,这样子既不会错过tcpip_mbox的消息,也不会错过超时的事件。
- 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