4．1 IP處理

　　LwIP僅能實現IP層大部分基本功能。它雖然能夠發送、接收以及轉發信息包，但不能接收和發送IP分片包，也不能處理攜帶IP參數選項的信息包。不過對大多數的應用來說，這不會成為問題。

　　①接收信息包。對于到達的IP信息包，可由網絡設備驅動調用ip_input()函數開始處理，并在這里完成對IP版本字段及包頭長度的初始完整性檢查，同時還要計算和驗證包頭校驗和。

　　②發送信息包。外發的信息包由ip_output()函數處理，該函數使用ip_route()函數查找適當的網絡接口來傳送信息包。當外發的網絡接口確定后，信息包傳給以外發網絡接口為參數的ip_output_if()函數。

　　③轉發信息包。如果沒有網絡接口的地址與到達信息包的目標地址相同，信息包應被轉發。這項工作由ip_ forward()函數完成。

　　④ICMP處理。ICMP處理相當簡單。ip_input()函數收到的ICMP信息包被移交給icmp_input()函數，后者對ICMP包頭解碼，然后進行適當的動作。

　　4．2 UDP處理

　　UDP是被用來在不同進程問分解信息包的簡單協議。每個UDP會話的狀態保存在一個PCB結構體中。UDP PCB保存在一個鏈表中，當一個UDP數據包到達時對這個鏈表進行匹配檢索。

　　4．3 TCP處理

　　TCP屬于傳輸層協議，它為應用層提供了可靠的字節流服務。對它的描述要比對其他協議的描述復雜的多，其代碼占了LwIP代碼總量的50％。基本的TCP處理過程被分割為6個功能函數來實現，tcp_input()、tep_ process()及tcp_receive()函數與TCP輸入有關，tcp_write()、tcp_enqueue()及tcp_output()則用于TCP輸出。TCP的處理過程如圖5所示。

　　4．4 應用程序接口設計

　　LwIP API專為LwIP設計，所以它可以充分利用LwIP的內部結構實現其設計目標。LwIP API與BSDAPI類似，但操作相對低級。API不需要在應用程序和協議棧之間復制數據，因為應用程序可以巧妙地直接處理內部緩沖區。另外，BSD Socket API易于理解，并且很多應用程序為它而寫，所以LwIP保留一個BSD Socket兼容層是很有用的。

　　鑒于TCP／IP協議棧的處理模式，APl分成兩部分實現。如圖6所示，一部分作為應用程序的連接庫實現，另一部分在TCP／IP進程內實現。這兩部分之間采用由操作系統模擬層提供的進程間通信機制(IPC)進行通信。當前的實現采用以下3種IPC方式：共享內存、消息傳遞和信號量。雖然這些IPC方式被操作系統支持，但它們并不需要操作系統底層支持，實際上是操作系統模擬層在模擬它們。

　　結 語

　　基于實時內核eCos，在嵌入式系統中實現了LwIP協議棧的移植與優化。移植優化后的LwIP棧做為一個網絡模塊運行，代碼占用40 KB的ROM，實現了Ethernet／IP／TCP網絡功能，并提供了模塊API，與系統實現無縫連接。基于LwIP的網絡應用任務與其他非網絡應用任務在eGos實時內核管理下協調運行。進一步增強了協議棧的網絡安全性與穩定性，并開發相應的的網絡應用程序。“eCos／LwIP協議棧”架構有望應用在信息家電和網絡化的儀器、儀表方面。

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