freertos lwip udp

FreeRTOS与LWIP的移植

1 FreeRTOS任务管理

1-1任务函数

任务是由C 语言函数实现的。唯一特别的只是任务的函数原型，其必须返回void，而且带有一个void 指针参数（void ATaskFunction( void *pvParameters );）。每个任务都是在自己权限范围内的一个小程序。其具有程序入口，通常会运行在一个死循环中，也不会退出。

FreeRTOS 任务不允许以任何方式从实现函数中返回——它们绝不能有一 条”return”语句，也不能执行到函数末尾。如果一个任务不再需要，可以显式地将其删除。

一个任务函数可以用来创建若干个任务——创建出的任务均是独立的执行实例，拥有属于自己的栈空间，以及属于自己的自动变量(栈变量)，即任务函数本身定义的变量。 例：

void ATaskFunction( void *pvParameters )

{

/* 可以像普通函数一样定义变量。用这个函数创建的每个任务实例都有一个属于自己的

iVarialbleExample变量。但如果iVariableExample被定义为static，这一点则不成立– 这种情况下只存在一个变量，所有的任务实例将会共享这个变量。*/ int i

协议栈文件Lwip.c封装接口： void Init_lwIP(void) {

struct ip_addr ip, mask, gw; static struct netif netif;

sys_sem_t sem;

/*****TCP/IP 初始化******/ sem = sys_sem_new(0);

uint8_t macaddress[6]={0,0,0,0,0,1}; //根据实际MAC地址赋值

tcpip_init(TcpipInitDone, &sem); sys_sem_wait(sem); sys_sem_free(sem);

#if LWIP_DHCP ipaddr.addr = 0; netmask.addr = 0; gw.addr = 0; #else

IP4_ADDR(&ipaddr, 10, 21, 11, 245); IP4_ADDR(&netmask, 255, 255, 255, 0); IP4_ADDR(&gw, 10, 21, 11, 254); #endif

Set_MAC_A

UDP通信过程概述 UDP发送过程：

1． 应用层：绑定UDP套接字

我们必须先创建一个UDP套接字，通过调用udp_new()进行申请，然后调用udp_bind()绑定在UDP端口上，在这个调用过程中，我们必须编写一个用于处理这个UDP套接字接收到的数据报文的函数，并把这个函数作为udp_bind()的参数，以后当套接字接收到数据报文时会自动调用这个函数，我们将在后面介绍这个函数怎么调用的。绑定结束之后，必须调用udp_connect()将数据报文的目的地址绑定在UDP的数据结构中，最后就是调用udp_send()把数据报文发送出去。 udp_bind()的处理流程图

2．传输层的处理

做好应用层的处理之后，数据报文被提交到UDP层，udp_send()函数中首先给数据报文加入UDP头部，然后调用ip_route()选择一个合适的网络接口进行发送，最后调用ip_output()把数据报文传入IP层。

3．IP层的处理

ip_route()函数比较各个网络接口的IP地址是否与目的IP地址在同一子网中，如果有，就把它当成发送的网络接口返回，如果没有就返回一个默认的网络接口。 在ip_output()函数中，先给数据报文加上IP头部，然后比较目的

2) sys_thread_new sys_arch_timeouts 相关的三个全局变量如下

struct sys_timeouts lwip_timeouts[LWIP_TASK_MAX];

//为每一个由sys_thread_new创建的任务分配一个存放信号量超时信息的列表 struct sys_timeouts null_timeouts;

//为一个超过任务上限数的任务和不是由sys_thread_new创建的任务取超时列表时返回使用。 MMAC_RTOS_TASK_ID LWIP_TASKS[LWIP_TASK_MAX]; //任务id存放顺序与lwip_timeouts相对应

sys_thread_new用来创建一个新的任务，保存任务ID。sys_arch_timeouts

//就是通过取得任务ID返回任务对应的timeouts结构，从而可以添加、删除和判断超时的功能 /**

* Create a one-shot timer (aka timeout). Timeouts are processed in the * following cases:

* - while waiting for a messa

如何去配置lwip，使它去适合不同大小的脚，这就是本贴的主题lwIP的配置问题。尤其是内存的配置，配置多了浪费，配置少了跑不了或者不稳定(会出现的一大堆莫名奇妙的问题，什么打开网页的速度很慢啊？什么丢包啊，什么死机啦，什么跑到无限循环里边去了，总之很多)。

在这里先说一下这两个配置lwip协议栈文件opt.h和lwipopts.h的关系： opt.h是lwip“出厂”时原装的配置文件，它的作者是瑞士科学院的Adam等人，而lwipopts.h的作者是stellarisWare的工程师，它集合了opt.h中常常需要改动的部分和针对Stellaris所特有的配置选项添加进来了。这两个文件里边都配置的选项，以后者为准，不是共有的选项以它们各自的配置为准。

在这里先说一下lwip的内存管理机制，我们以enet_lwip这个例程为例。

在使用lwip的时候，我们可以使用两种形式的内存，一种是heap（mem.c文件-mem_malloc()），一种是pool（memp.c文件-memp_malloc()）。heap就像是一整块蛋糕，我们需要多少就切多少，但

如何去配置lwip，使它去适合不同大小的脚，这就是本贴的主题lwIP的配置问题。尤其是内存的配置，配置多了浪费，配置少了跑不了或者不稳定(会出现的一大堆莫名奇妙的问题，什么打开网页的速度很慢啊？什么丢包啊，什么死机啦，什么跑到无限循环里边去了，总之很多)。

在这里先说一下这两个配置lwip协议栈文件opt.h和lwipopts.h的关系： opt.h是lwip“出厂”时原装的配置文件，它的作者是瑞士科学院的Adam等人，而lwipopts.h的作者是stellarisWare的工程师，它集合了opt.h中常常需要改动的部分和针对Stellaris所特有的配置选项添加进来了。这两个文件里边都配置的选项，以后者为准，不是共有的选项以它们各自的配置为准。

在这里先说一下lwip的内存管理机制，我们以enet_lwip这个例程为例。

在使用lwip的时候，我们可以使用两种形式的内存，一种是heap（mem.c文件-mem_malloc()），一种是pool（memp.c文件-memp_malloc()）。heap就像是一整块蛋糕，我们需要多少就切多少，但

FreeRTOS的使用说明

中断程序

FreeRTOS 中如果ISR中如果使用了Quene，则需要进行任务切换，需要在ISR设计时考虑

portEND_SWITCHING_ISR( ( cContextSwitchRequired ) ); 如果没有任务切换，则无需特殊处理

任务调度

调度存在几种情况：

? 自动放弃时间（SWI），yeild以及wait导致的挂起都算 ? Tick时间到（也进行调度）

VTaskSwitchContext 仅仅查找优先级最高的调度 相同的级别 占有相同的PCU时间

对于IDLE任务而言，如果用抢占式，并且执行到IDLE时，必须让出执行时间的话 a task that is sharing the idle priority （与IDLE任务有相同优先级），则会让出。

假定该任务是while（1）{}，并且一直处于Ready状态，没有诸如挂起等操作，则一进入IDLE任务就让出

则vApplicationIdleHook（）函数基本没有时间执行。也就失去了意义

CoRoutine是一个函数，可以迅速执行完成 在vApplicationIdleHook中调用。

调度时，直接调用了CreateCoroun

UDP

一、 UDP协议的简介

UDP协议 用户数据包协议，是一种无连接的传输层协议，提供简单不可靠的信息传送服务。在网络中它与TCP协议一样用于处理 UDP数据包。UDP不提供数据包分组、组装、不能对数据包进行排序，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。

二、UDP协议报头

UDP报头由4个域组成，其中每个域各占用2个字节：

UDP源端口号 目标端口号 数据报长度 校验值

数据发送一方（可以是客户端或服务器端）将UDP数据报通过源端口发送出去，而数据接收一方则通过目标端口接收数据。

数据报的长度是指包括报头和数据部分在内的总字节数。从理论上说，包含报头在内的数据报的最大长度为65535字节。不过，一些实际应用往往会限制数据报的大小，有时会降低到8192字节。

UDP协议使用报头中的校验值来保证数据的安全。校验值首先在

数据发送方通过特殊的算法计算得出，在传递到接收方之后，还需要再重新计算。如果某个数据报在传输过程中被第三方篡改或者由于线路噪音等原因受到损坏，发送和接收方的校验计

TCP/UDP端口列表 维基百科，自由的百科全书 不同的通信协定，都有不同的对应端口。所以，利用短信（datagram）的UDP，所采用的端口号码不一定和采用TCP的端口号码一样。以下为两种通信协定的端口列表连结： 目录

? ? ? ? ? ?

1 端口状态颜色图例 2 0到1023号端口

3 Ports 1024 to 49151 4 49152到65535号端口 5 参考文献 6 外部链接

端口状态颜色图例

以下方块，以如下颜色和标签，标明了端口的状态：

? ? ? 官方 应用与端口组合记录在IANA的端口分配列表中； 非官方 应用与端口组合不在IANA的端口分配列表中；以及 冲突 如果端口被两种应用或协议广泛使用。 0到1023号端口

以下列表仅列出常用编号，详细的列表请参阅IANA网站。

端口 0/TCP,UDP 1/TCP,UDP 5/TCP,UDP 7/TCP,UDP 9/TCP,UDP 描述 状态 保留端口；不使用（若发送过程不准备接受回复消息，则可以作官方 为源端口） TCPMUX（传输控制协议端口服务多路开关选择器） RJE（远程作业登录） ECHO（回显）协议 DISCARD（丢弃）协议 官方 官方 官方

LWIP之SOCKET的实现

http://bluefish.blog.51cto.com/214870/158413

Lwip协议栈的实现目的，无非是要上层用来实现app的socket编程。好，我们就从socket开始。为了兼容性，lwip的socket应该也是提供标准的socket接口函数，恩，没错，在src\\include\\lwip\\socket.h文件中可以看到下面的宏定义： #if LWIP_COMPAT_SOCKETS

#define accept(a,b,c) lwip_accept(a,b,c) #define bind(a,b,c) lwip_bind(a,b,c) #define shutdown(a,b) lwip_shutdown(a,b) #define closesocket(s) lwip_close(s) #define connect(a,b,c) lwip_connect(a,b,c) #define getsockname(a,b,c) lwip_getsockname(a,b,c) #define getp