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RAW/Callback API是指内核回调型的API,这在许多通信协议的C语言实现中都有所应用。对于从来没有接触过回调式编程的人来说,可能理解起来会比较困难,我们在后面的章节中会详细介绍它。 RAW/Callback API是LwIP的一大特色,在没有操作系统支持的裸奔环境中,只能使用这种API进行开发,同时这种API也可以用在操作系统环境中。这里先简要说明一下“回调”的概念。你新建了一个TCP或者UDP的连接,你想等它接收到数据以后去处理它们,这时你需要把处理该数据的操作封装成一个函数,然后将这个函数的指针注册到LwIP内核中。LwIP内核会在需要的时候去检测该连接是否收到数据,如果收到了数据,内核会在第一时间调用注册的函数,这个过程被称为“回调”,这个注册函数被称为“回调函数”。这个回调函数中装着你想要的业务逻辑,在这个函数中,你可以自由地处理接收到的数据,也可以发送任何数据,也就是说,这个回调函数就是你的应用程序。到这里,我们可以发现,在回调编程中,LwIP内核把数据交给应用程序的过程就只是一次简单的函数调用,这是非常节省时间和空间资源的。每一个回调函数实际上只是一个普通的C函数,这个函数在TCP/IP内核中被调用。每一个回调函数都作为一个参数传递给当前TCP或UDP连接。而且,为了能够保存程序的特定状态,可以向回调函数传递一个指定的状态,并且这个指定的状态是独立于TCP/IP协议栈的。。 在有操作系统的环境中,如果使用RAW/Callback API,用户的应用程序就以回调函数的形式成为了内核代码的一部分,用户应用程序和内核程序会处于同一个线程之中,这就省去了任务间通信和切换任务的开销了。 简单来说,RAW/Callback API的优点有两个: 1. 可以在没有操作系统的环境中使用。 2. 在有操作系统的环境中使用它,对比另外两种API,可以提高应用程序的效率、节省内存开销。 RAW/Callback API的优点是显著的,但缺点也是显著的: 1. 基于回调函数开发应用程序时的思维过程比较复杂。在后面与RAW/Callback API相关的章节中可以看到,利用回调函数去实现复杂的业务逻辑时,会很麻烦,而且代码的可读性较差。 2. 应用程序代码与内核代码处于同一个线程,虽然能够节省任务间通信和切换任务的开销,但是相应地,应用程序的执行会制约内核程序的执行,不同的应用程序之间也会互相制约。在应用程序执行的过程中,内核程序将不可能得到运行,这会影响网络数据包的处理效率。如果应用程序占用的时间过长,而且碰巧这时又有大量的数据包到达,由于内核代码长期得不到执行,网卡接收缓存里的数据包就持续积累,到最后很可能因为满载而丢弃一些数据包,从而造成丢包的现象。