LwIP在uCOS_II上的移植.doc

LwIP在uCOS_II上的移植 1 与CPU或编译器有关的文件 2 2 sys_arch操作系统相关部分 3 LwIP 信号量的实现 3 LwIP 消息队列的实现 4 LwIP定时器的实现 4 LwIP线程的创建 5 LwIP (Light - weight Internet Protocol) 是瑞士计算机科学院(Swedish Institute of Computer Science)的Adam Dunkels 等开发出来的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP/IP协议栈。一般情况下, LwIP既可移植到操作系统上, 又可在无操作系统的情况下独立运行。LwIP实现的主要优点是在保持了TCP/IP协议主要功能的基础上, 减少了其对RAM的占用。一般它只要几十KB的RAM和40KB左右的ROM就可以运行, 这使得LwIP协议非常适合在嵌入式系统中使用。目前 必威体育精装版版的LwIP已经发展到1.2.0版了。LwIP 的主要特点如下: ◇支持多网络接口下的IP 转发； ◇ 支持网间控制报文协议ICMP ( Internet Control Messages Protocol)； ◇包含有实验性扩展的用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)； ◇包括阻塞控制、RTT 估算和快速恢复及快速转发的传输控制协议TCP (Transfer Control Protocol)； ◇具有专门提供的内部回调应用编程接口Raw API (Application Programming Interface)，可用于提高应用程序性能； ◇带有可选择的Berkeley接口API (多线程情况下)； ◇可在必威体育精装版的版本中支持端对端协议PPP(Peer- Peer Protocol)； ◇新版本中增加了IP fragment 的支持； ◇能支持动态主机配置协议(DHCP) 和动态分配IP地址。 LwIP一般由几个模块组成, 除TCP/IP协议的实现模块外(IP, ICMP, UDP, TCP), 还有许多相关支持模块。这些支持模块包括: 操作系统模拟层、缓冲与内存管理子系统、网络接口函数、及一组Internet校验和计算函数, 此外, LWIP还包括一个API概要说明。LwIP的进程模型如图 3 所示 LwIP 协议在设计时为了适应不同的操作系统，没有在代码中使用和某一个操作系统相关的系统调用和数据结构，而是在LwIP 和操作系统之间增加了一个操作系统的封装层(sys_arch)，该封装层主要用于把所有与硬件、操作系统和编译器相关的.c文件和.h头文件独立出来并按要求存放于/arch目录下。这样在移植LwIP到底层操作系统时，只需要改写这个接口里相关的文件即可。 图3 LwIP进程模型 1 与CPU或编译器有关的文件 与CPU或编译器有关的文件有cc. h、cpu. h和perf. h。在cc.h文件中主要是对数据类型的定义，要求它们与ARM处理器的要求相一致。具体数据定义如下： typedef unsigned char u8_t； typedef signed char s8_t； typedef unsigned short u16_t； typedef signed short s16_t； typedef unsigned int u32_t； typedef signed int s32_t； typedef u32_t mem_ptr_t； 另外ARM系统默认以4字节对齐，在ADS编译环境中，结构体是4字节对齐的。但是处理网络数据包时，LwIP是根据结构体中不同数据的长度来读取相应的数据的,所以一定要在定义数据包结构体的时候使用__packed关键字，让编译器放弃原先的字节对齐。具体定义如下： #define PACK_STRUCT_FIELD(x) x #define PACK_STRUCT_STRUCT #define PACK_STRUCT_BEGIN __packed #define PACK_STRUCT_END 在cpu.h中主要是对字的大小端进行定义，再次定义为小端模式，定义语句为#define BYTE_ORDER LITTLE_ENDIAN，而在per.h文件中主要是定义#define PERF_START和#define PERF_STOP(x)。到此与 CPU 和编译器有关的文件就编写完成了。 2 sys_arch操作系统相关部分 sys_arch.c和sys_arch.h中的内容是与操作系统相关的一些结构和函数，主要可以分为4部分: 信号量及相关函数、消息队列及相关函数、定时器相关函数以及创建新线程函数等，因此