lwIP TCP/IP 协议栈笔记之四：操作系统配置文件 sys_arch.c & sys_arch.h 详解

最新推荐文章于 2025-05-14 16:30:46 发布

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分类专栏：嵌入式开发 TCP/IP LWIP 文章标签： /arch/sys_arch.c

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/XieWinter/article/details/98781176

本文档详细介绍了lwIP协议栈中操作系统抽象层的实现，包括信号量、互斥锁、邮箱及关键代码段的概念和用法，并强调了在实现sys_arch时需要注意的内存管理和并发控制问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

3. Critical sections（关键代码段/临界区）

1. 操作系统抽象层说明

无需在NO_SYS模式下实现本节中的功能。特定于操作系统的代码应该在 arch/ sys_arch.h和sys_arch.c中实现。

操作系统仿真层在lwIP代码和底层操作系统内核之间提供通用接口。一般的想法是将lwIP移植到新架构只需要对少量头文件和新的sys_arch实现进行小的更改。也可以执行不依赖于任何底层操作系统的sys_arch实现。

sys_arch为lwIP提供信号量，邮箱和互斥锁。对于完整的lwIP功能，可以在sys_arch中实现多线程支持，但基本的lwIP功能不需要这样做。

除了提供sys_arch功能的源文件之外，OS仿真层还必须提供几个头文件，用于定义整个lwip中使用的宏。所需的文件和它们必须定义的宏列在sys_arch描述下面。

从lwIP 1.4.0开始，信号量，互斥量和邮箱功能的原型都允许使用指针或实际的OS结构。这样，这些类型所需的内存可以就地分配（全局或堆栈）或堆（在“* _new（）”函数内部分配）。

注意：

在sys_arch中使用mem_malloc（）时要小心。当malloc（）引用mem_malloc（）时，您可能遇到循环函数调用问题。在mem.c中，mem_init（）尝试使用mem_malloc分配信号量，当sys_arch使用mem_malloc时，当然无法执行该信号量。

相关声明见 sys.h

1.1 Semaphores（信号量）

信号量可以是计数或二进制 - lwIP可用于两种类型。信号量由“sys_sem_t”类型表示，该类型在sys_arch.h文件中是typedef。邮箱等效地由“sys_mbox_t”类型表示。互斥体由“sys_mutex_t”类型表示。 lwIP对内部表示这些类型的方式没有任何限制。

/* 
    创建一个新的信号量。 
    信号量被分配给'sem'指向的内存（可以是指针或实际的OS结构）。
    “count”参数指定信号量的初始状态（为0或1）。
    如果已创建信号量，则应返回ERR_OK。 返回任何其他错误将提示出现了什么问题，但除了断言之外，没有实现真正的错误处理。

    参数
        sem指向要创建的信号量的指针
        计算信号量的初始计数

    返回
        如果成功则为ERR_OK，否则为另一个错误
 */
err_t 	sys_sem_new (sys_sem_t *sem, u8_t count)

/*
    发送信号量

    参数
        sem 信号量发出信号
*/ 
void 	sys_sem_signal (sys_sem_t *sem)

/*
    在等待信号量发出信号的同时阻塞线程。 
    如果“timeout”参数不为零，则只应在指定时间内阻塞线程（以毫秒为单位）。 
    如果“timeout”参数为零，则应阻塞线程，直到发出信号量信号。

    如果信号量未在指定时间内发出信号，则返回值为SYS_ARCH_TIMEOUT;
    如果已发出信号（有或没有等待），则返回值为任何其他值。 
    请注意，lwIP实现了一个名为sys_sem_wait（）()的函数，该函数使用sys_arch_sem_wait（）函数。

    参数
        sem信号量等待
        超时超时（以毫秒为单位）等待（0 =永远等待）