• LwIP在逻辑上分为4个层次：链路层、网络层、传输层、应用层

  • LwIP协议栈内部使用了一个名为netif的网络接口结构来描述各种网络设备

  • LwIP为每个接口分配一个netif结构，用这个结构来描述每种接口的特性，如接口IP地址、接口状态等，同时在该结构中为每个接口注册对应的操作函数，如数据包输入函数、输出函数等。内核将所有网络接口的netif结构组织在一个叫做netif_list的链表上，当有IP数据包需要发送时，IP层会根据数据包的目的IP地址，在netif_list链表中选择一个最合适的网络接口，并调用其注册的数据包发送函数将数据包发送出去；当网卡接收到数据包时，其注册的数据包输入函数也会被调用，完成将数据包交给IP层的任务。

  • 数据结构

  • netif.h

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    #define NETIF_MAX_HWADDR_LEN 6U // 网络接口最大物理地址长度，这里定义为以太网网卡MAC地址的长度6
    // 下面几个宏为网络接口属性、状态相关的宏，主要用于描述netif中flags字段的各位
    #define NETIF_FLAG_UP           0x01U  //网络接口是否已被上层使能
    #define NETIF_FLAG_BROADCAST    0x02U  //网络接口是否支持广播
    #define NETIF_FLAG_POINTTOPOINT 0x04U  //网络接口是否属于点到点连接
    #define NETIF_FLAG_DHCP			0x08U  //网络接口是否支持DHCP功能
    #define NETIF_FLAG_LINK_UP		0x10U  //网络接口的底层链路是否已经使能
    #define NETIF_FLAG_ETHARP		0x20U  //网络接口是否支持ARP功能
    #define NETIF_FLAG_IGMP			0x40U  //网络接口是否支持IGMP
    struct netif {
      struct netif* next; //指向下一个netif结构，在构成链表netif_list时使用
      struct ip_addr ip_addr; //网络接口的IP地址
      struct ip_addr netmask; //子网掩码
      struct ip_addr gw; //网关地址
      err_t (*input)(strcut pbuf* p, strut netif* inp);  //该函数向IP层输入数据包
      err_t (*output)(struct netif* netif, struct pbuf* p, struct ip_addr* ipaddr); // 该函数发送IP包
      err_t (*linkoutput)(struct netif* netif, struct pbuf* p); // 该函数实现底层数据包发送
      
      void* state; //该字段用户可以自由设置，例如用于指向一些底层设备相关的信息
      u16_t mtu; //该接口允许的最大数据包长度
      u8_t hwaddr_len; //该接口物理地址长度
      u8_t hwaddr[NETIF_MAX_HWARRR_LEN]; //该接口的物理地址
      
      u8_t flags; //该接口的状态、属性字段
      char name[2]; //该接口的名字
      u8_t num; //接口的编号
      
      //在接口自输入使能或者有环回接口的情况下，下面的字段用于描述接口发送给自己的数据包
      struct pbuf* loop_first; //指向发送给自己的数据包的第一个pbuf
      struct pbuf* loop_last; //指向发送给自己的数据包的最后一个pbuf
    };

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