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在操作系统环境中,可以使用NETCONN API或者Socket API进行网络应用程序的开发。NETCONN API是基于操作系统的IPC机制(即信号量和邮箱机制)实现的,它的设计将LwIP内核代码和网络应用程序分离成了独立的线程。如此一来,LwIP内核线程就只负责数据包的TCP/IP封装和拆封,而不用进行数据的应用层处理,大大提高了系统对网络数据包的处理效率。 前面提到,使用RAW/Callback API会造成内核程序和网络应用程序、不同网络应用程序之间的相互制约,如果使用NETCONN API或者Socket API,这种制约将不复存在。 在操作系统环境中,LwIP内核会被实现为一个独立的线程,名为tcpip\_thread,使用NETCONN API或者Socket API的应用程序处在不同的线程中,我们可以根据任务的重要性,分配不同的优先级给这些线程,从而保证重要任务的时效性。分配优先级的原则是: | 线程 | 优先级 | | --- | --- | |LwIP内核线程tcpip_thread|很高| | 重要的网络应用程序 |高 | |不太重要而且处理数据比较耗时的网络应用程序|低| NETCONN API使用了操作系统的IPC机制,对网络连接进行了抽象,用户可以像操作文件一样操作网络连接(打开/关闭、读/写数据)。但是NETCONN API并不如操作文件的API那样简单易用。举个例子,调用f\_read函数读文件时,读到的数据会被放在一个用户指定的数组中,用户操作起来很方便,而NETCONN API的读数据API,就没有那么人性化了。用户获得的不是一个数组,而是一个特殊的数据结构netbuf,用户如果想使用好它,就需要对内核的pbuf和netbuf结构体有所了解,我们会在后续的章节中对它们进行讲解。NETCONN API之所以采取这种不人性的设计,是为了避免数据包在内核程序和应用程序之间发生拷贝,从而降低程序运行效率。当然,用户如果不在意数据递交时的效率问题,也可以把netbuf中的数据取出来拷贝到一个数组中,然后去处理这个数组。 简单来说,NETCONN API的优缺点是: 1. 相较于RAW/Callback API,NETCONN API简化了编程工作,使用户可以按照操作文件的方式来操作网络连接。但是,内核程序和网络应用程序之间的数据包传递,需要依靠操作系统的信号量和邮箱机制完成,这需要耗费更多的时间和内存,另外还要加上任务切换的时间开销,效率较低。 2. 相较于Socket API,NETCONN API避免了内核程序和网络应用程序之间的数据拷贝,提高了数据递交的效率。但是,NETCONN API的易用性不如Socket API好,它需要用户对LwIP内核所使用数据结构有一定的了解。