1.前言

2.LwIP makefiles

  • With minimal features
C_SOURCES = \
src/api/err.c \
src/core/init.c \
src/core/mem.c \
src/core/memp.c \
src/core/netif.c \
src/core/pbuf.c \
src/core/stats.c \
src/core/udp.c \
src/core/ipv4/icmp.c \
src/core/ipv4/inet.c \
src/core/ipv4/ip.c \
src/core/ipv4/ip_addr.c \
src/core/ipv4/ip_frag.c \
src/netif/etharp.c \
  • With all other features (with any Sequential API)
C_SOURCES = \
src/api/netifapi.c \
src/api/err.c \
src/core/dhcp.c \
src/core/init.c \
src/core/mem.c \
src/core/memp.c \
src/core/netif.c \
src/core/pbuf.c \
src/core/raw.c \
src/core/stats.c \
src/core/udp.c \
src/core/ipv4/autoip.c \
src/core/ipv4/icmp.c \
src/core/ipv4/igmp.c \
src/core/ipv4/inet.c \
src/core/ipv4/ip.c \
src/core/ipv4/ip_addr.c \
src/core/ipv4/ip_frag.c \
src/core/snmp/asn1_dec.c \
src/core/snmp/asn1_enc.c \
src/core/snmp/mib2.c \
src/core/snmp/mib_structs.c \
src/core/snmp/msg_in.c \
src/core/snmp/msg_out.c \
src/netif/etharp.c \
  • With all other features (with Socket API)
C_SOURCES = \
src/api/api_lib.c \
src/api/api_msg.c \
src/api/err.c \
src/api/netbuf.c \
src/api/netifapi.c \
src/api/sockets.c \
src/api/tcpip.c \
src/core/dhcp.c \
src/core/init.c \
src/core/mem.c \
src/core/memp.c \
src/core/netif.c \
src/core/pbuf.c \
src/core/raw.c \
src/core/stats.c \
src/core/udp.c \
src/core/ipv4/autoip.c \
src/core/ipv4/icmp.c \
src/core/ipv4/igmp.c \
src/core/ipv4/inet.c \
src/core/ipv4/ip.c \
src/core/ipv4/ip_addr.c \
src/core/ipv4/ip_frag.c \
src/core/snmp/asn1_dec.c \
src/core/snmp/asn1_enc.c \
src/core/snmp/mib2.c \
src/core/snmp/mib_structs.c \
src/core/snmp/msg_in.c \
src/core/snmp/msg_out.c \
src/netif/etharp.c \

3. Lwipopts.h

lwipopts.h是一个用户文件,你可以使用它来配置lwIP和它的所有模块。你可以不需要定义每一个lwIP的选项,如果你没有定义该选项,一个默认的选项将会被使用。因此,你的lwipopts.h可以重定义许多lwIP的行为

3.1 Module support (Code size)

你可以调整代码的大小通过只编译你想要的特性。如下列表给出了原装lwIP编译时支持的特性:

1. 默认包含

  • ARP (LWIP_ARP)
  • IP and fragmentation (IP_FRAG) and reassembly (IP_REASSEMBLY)
  • Raw IP PCB support (LWIP_RAW)
  • UDP (LWIP_UDP) and UDP-Lite (LWIP_UDPLITE)
  • TCP (LWIP_TCP) -- this is a big one!
  • Statistics (LWIP_STATS)

2.默认不包含的

如果你想要改变这些特性,你只需要设置其相关的选项。举例,如果你想要失能UDP并且使能DHCP,那么你可以在lwipopts.h文件中加入如下代码:

// Disable UDP
#define LWIP_UDP 0 // Enable DHCP
#define LWIP_DHCP 1

3.2 Memory management (RAM usage)

3.2.1.内存池

在一个嵌入式环境中,内存池(memory pools)使内存的分配更加快速和高效。

lwIP提供一个灵活的方法来管理和组织内存池。lwIP在数据段中保留了一个固定大小的静态内存,该内存被分成各种池来保存各种数据结构。

比如,一个内存池专门为存放结构体tcp_pcb,另一个内存池专门为存放结构体udp_pcb。

每个池可以被配置用来保存固定数目的数据结构,该数目的大小可以通过改变lwipopts.h文件里面定义的MEMP_NUM_*数值,比如,MEMP_NUM_TCP_PCB(控制tcp_pcb的数目)和MEMP_NUM_UDP_PCB(控制udp_pcb的数目)。

除了lwIP提供的标准内存池,用户还可以自定义内存池。

3.2.2.Dynamic allocation: mem_malloc

lwIP使用mem_malloc自定义函数来动态分配内存,因此,改变lwIP如何使用RAM是方便的。如下提供了3种解决方案:

1).(默认)lwIP自定义基于堆的函数mem_malloc。默认,lwIP使用一个已分配的静态内存块,像堆,来进行内存处理。使用MEM_SIZE可以改变lwIP堆的大小。

2).C标准库中的malloc和free。如果你希望lwIP使用标准函数库(由编译器/架构提供)来进行内存管理,那么你就要定义选项MEM_LIBC_MALLOC。

3).内存池。lwIP可以仿真内存的动态分配,通过使用custom memory pools(详情请查看相关章节)。如果要使用该解决方案则要包含了MEM_USE_POOLS和MEMP_USE_CUSTOM_POOLS选项和一个新的定制文件lwippools.h。

3.2.3.Understanding/changing memory usage

lwIP使用内存来:

  • n 存放代码(使用ROM还是RAM取决于你的系统)
  • n 静态分配变量(一些有初始化,一些则没有)
  • n 任务的堆栈
  • n 动态内存分配:堆和memp内存池

除非你使用C库堆的实现(通过定义MEM_LIBC_MALLOC=1),否则已分配的动态内存必须在其它地方静态分配。

这意味着你要保留一定大小的内存给堆(heap)或memp池使用,在运行时代码会动态分配内存。堆和memp池的大小可以被调整来减少RAM的使用:

  • 有3种类型的pbufs:REF/ROM,RAM和POOL。POOL的大小由PBUF_POOL_SIZE*PBUF_POOL_BUFSIZE来决定。(TODO)
  • RAM pbufs在内存中分配的大小由MEM_SIZE(该内存并不经常被使用,除了RAM pbufs)决定。它在mem_memory中被分配。(TODO)
  • REF/ROM pbufs和pcbs还有其他一些stuff通过专用的内存池并根据其结构类型来分配大小。结构体的数量由各种MEMP_NUM_*来定义。总的来说,这个内存被分配为memp_memory并且它包括了pbuf POOL.(TODO)

然而,如果你在lwipopts.h文件里定义了MEMP_MEM_MALLOC的值为1,那么每一个动态分配的内存都来自堆(heap)(该大小被MEM_SIZE定义)。如果你也定义了MEM_LIBC_MALLOC的值为1,则lwIP并不需要额外的内存来动态分配内存,使用C库的堆就够用了。然而,你还是要确保这个堆足够大来运行你的应用。为了调整各种MEMP_NUM_数值,你可以定义LWIP_STATS=1和LWIP_STATS_DISPLAY=1并且调用stats_display来查看每个池使用的具体情况(或者查看全局变量lwip_stats)。

3.3 Fine-tuning even more

你可以打开lwip/src/include/lwip/opt.h文件来查看你可设置哪些选项。该文件注释完整并且解释了多少选项可以被使用。

4. lwIP code size

todo

5. Maximizing throughput

todo

6. Tuning TCP

todo

7. Custom memory pools

todo

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