uC/OS-II 平台下的LwIP移植笔记――作者：焦海波

uC/OS-II 平台下的 LwIP 移植笔记――作者：焦海波 2006-9-1

1 下载LwIP................................................................................................................................................................. 2

2 建立一个最基本的工程.........................................................................................................................................2

3 把LwIP加入工程.....................................................................................................................................................2

4 编写操作系统模拟层相关代码.............................................................................................................................3

4.1 操作系统模拟层移植说明――中文翻译 .................................................................................................3

4.2 编写操作系统模拟层.................................................................................................................................6

4.2.1 准备工作――建立文件、定义数据类型及其它 .........................................................................6

4.2.2 信号量操作函数.............................................................................................................................8

5.1 准备工作――建立LwIP入口函数文件 ...................................................................................................28

5.2 __ilvInitLwIP().....................................................................................................................................29

5.3 __ilvSetLwIP().......................................................................................................................................30

5.4 ethernetif_init()――初始化底层接口 .............................................................................................35

5.4.1 ethernetif_init()函数分析.....................................................................................................35

5.4.2 low_level_output()――链路层发送函数 ...............................................................................36

5.4.3 low_level_init()――网卡初始化函数 ...................................................................................38

5.4.4 EMACInit()――网卡初始化工作的实际完成者 .......................................................................40

5.4.5 ethernetif_input()――实现接收线程 ...................................................................................47

5.4.6 low_level_input()――得到一整帧数据 .................................................................................49

6.2 ping测试...................................................................................................................................................59

后记...............................................................................................................................................................................62

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uC/OS-II 平台下的 LwIP 移植笔记――作者：焦海波 2006-9-1

本文将指导读者一步步完成 LwIP 在 ADS1.2 开发环境下的移植工作，包括底层驱动的编写。本文使用的

硬件平台是 AT91SAM7X256 + RTL8201BL(PHY)，至于软件平台，读者从本文标题即可看出。我们使用 uC/OS-II

作为底层操作系统，而 LwIP 的移植亦将主要围绕 uC/OS-II 展开。好了，不再多说，开始吧……

1 下载 LwIP

很简单，到LwIP的官方网站即可：http://savannah.nongnu.org/projects/lwip/。如果你不想看看

其它内容（可能对你会很重要），就只是想得到源码，好的，直接到这个地址下载：

http://download.savannah.nongnu.org/releases/lwip/。目前官方发布的最新版本是 1.1.1，找到

路径是 D:\work\LwIPPortingTest，下文将以相对路径进行讲述，不再提供绝对路径。

3 把 LwIP 加入工程

首先，在\src\文件夹下，建立 LwIP 文件夹，即：\src\LwIP；然后将下载的 LwIP 源码文件中 api、

core、include、netif 文件复制到\src\LwIP\文件夹下，如下图所示：

图 3.1

然后，用 ADS 打开工程文件，按照 LwIP 源码文件的实际存放路径建立 LwIP 的工程结构，如下图所示：

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uC/OS-II 平台下的 LwIP 移植笔记――作者：焦海波 2006-9-1

图 3.2

这里需要特别说明的是，源码中的 IP V6、SLIP 及 PPP 部分我们没有添加进来，主要是考虑我及大多数

件夹下。我们的编写工作根据这个说明进行。

4.1 操作系统模拟层移植说明――中文翻译

事先声明，之所以笔者要翻译该文档，主要是笔者在撰写这篇笔记时亦没有通读该文档。笔者先前

使用的模拟层源码是杨晔大侠的。为了真正弄懂 LwIP，笔者决定自己重新实现 LwIP 的移植，本笔

记是跟随移植同步进行的，因此，翻译的文档也放在了这篇笔记中，使读者能够真正了解笔者的移

植历程。另外再说一句，这个文档是为 LwIP 0.6++版编写，笔者搜遍了整个 LwIP 官方网站，没有

发现比这更新的，笔者只好认为操作系统模拟层在 0.6++之后没有任何改动，如果有谁发现了更新

的，一定通知笔者，先谢谢了。好的，言归正传，下面就是译文：

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uC/OS-II 平台下的 LwIP 移植笔记――作者：焦海波 2006-9-1

LwIP 0.6++ sys_arch 接口

作者：Adam Dunkels

操作系统模拟层（sys_arch）存在的目的主要是为了方便 LwIP 的移植，它在底层操作系统和

LwIP 之间提供了一个接口。这样，我们在移植 LwIP 到一个新的目标系统时，只需修改这个接口即

可。不过，不依赖底层操作系统的支持也可以实现这个接口。

sys_arch 需要为 LwIP 提供信号量（semaphores）和邮箱（mailboxes）两种进程间通讯方式（IPC）。

如果想获得 LwIP 的完整功能，sys_arch 还必须支持多线程。当然，对于仅需要基本功能的用户来

邮箱中的消息只能是一个指针。

在 sys_arch.h 文件中，我们指定数据类型“sys_sem_t”表示信号量，“sys_mbox_t”表示邮箱。

至于 sys_sem_t 和 sys_mbox_t 如何表示这两种不同类型，LwIP 没有任何限制。

以下函数必须在 sys_arch 中实现：

- void sys_init(void)

初始化 sys_arch 层。

- sys_sem_t sys_sem_new(u8_t count)

建立并返回一个新的信号量。参数 count 指定信号量的初始状态。

- u32_t sys_arch_sem_wait(sys_sem_t sem, u32_t timeout)

注意，LwIP 实现了一个名称与之相似的函数来调用这个函数，sys_sem_wait()，注意区别。

- sys_mbox_t sys_mbox_new(void)

建立一个空的邮箱。

- void sys_mbox_free(sys_mbox_t mbox)

释放一个邮箱。如果释放时邮箱中还有消息，它表明 LwIP 中存在一个编程错误，应该通知开发

者（原文如此，这句话很费解。个人理解的意思是：当执行 sys_mbox_free()这个函数时，按道理邮箱中不应该再

存在任何消息，如果用户使用 LwIP 时发现邮箱中还存在消息，说明 LwIP 的开发者存在一个编程错误，不能把邮箱

中的消息全部取出并处理掉。遇到这种情况，用户应该告诉 LwIP 的作者，纠正这个 bug，译注）。

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- void sys_mbox_post(sys_mbox_t mbox, void *msg)

投递消息“msg”到指定的邮箱“mbox”。

- u32_t sys_arch_mbox_fetch(sys_mbox_t mbox, void **msg, u32_t timeout)

sys_arch_sem_wait()函数类似）。msg 是一个结果参数，用来保存邮箱中的消息指针（即*msg = ptr），

它的值由这个函数设置。“msg”参数有可能为空，这表明当前这条消息应该被丢弃。

针。这个函数由 LwIP 的超时调度程序调用，并且不能返回一个空（NULL）值。

单线程 sys_arch 实现中，这个函数只需简单返回一个指针即可。这个指针指向保存在 sys_arch 模

块中的 sys_timeouts 全局变量。

- sys_thread_t sys_thread_new(void(*thread)(void *arg), void *arg, int prio)

启动一个由函数指针 thread 指定的新线程，arg 将作为参数传递给 thread()函数，prio 指定

- sys_prot_t sys_arch_protect(void)

- void sys_arch_unprotect(sys_prot_t pval)

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OS 支持的模拟层需要添加的头文件说明

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- cc.h 与硬件平台及编译器相关的环境变量及数据类型声明文件（一些或许应该移到 sys_arch.h

文件）。

LwIP 使用的数据类型定义――u8_t, s8_t, u16_t，s16_t，u32_t，s32_t，mem_ptr_t。

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