LwIP Application Developers Manual12---Configuring lwIP

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

• DHCP (LWIP_DHCP)
• AUTOIP (LWIP_AUTOIP)
• SNMP (LWIP_SNMP)
• IGMP (LWIP_IGMP)
• PPP (PPP_SUPPORT)

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

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5. Maximizing throughput

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6. Tuning TCP

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7. Custom memory pools

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