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STM32 以太网netconn接口TCP收发数据分析

专揍小Wuwu 2023-08-26 原文

🔥基于正点原子STM32F4 扩展例程，网络实验8 NETCONN_TCP 客户端和网络实验9
🔥基于正点原子STM32F4 扩展例程，网络实验8 NETCONN_TCP 客户端和网络实验9
🔥基于正点原子STM32F4 扩展例程，网络实验8 NETCONN_TCP 客户端和网络实验9

目录


  接上一篇分析的接收数据流程，当一个真实的数据通过以太网TCP接收进来或者通过以太网TCP发送出去时，数据是如何存放的，存放在哪里，在此将这些天的想法记录下来。欢迎批评指正。

一、接收数据

  接收数据的流程正如上一篇介绍的一样，在low_level_input函数中将接收到的数据通过ETH_Rx_Packet函数(low_level_input内部调用)处理后放入pbuf中，如下所示是low_level_input函数：

//用于接收数据包的最底层函数
//neitif:网卡结构体指针
//返回值:pbuf数据结构体指针
static struct pbuf * low_level_input(struct netif *netif)
{  
	struct pbuf *p, *q;
	u16_t len;
	int l =0;
	FrameTypeDef frame;
	u8 *buffer;
	p = NULL;
	frame=ETH_Rx_Packet();
	len=frame.length;//得到包大小
	buffer=(u8 *)frame.buffer;//得到包数据地址 
	p=pbuf_alloc(PBUF_RAW,len,PBUF_POOL);//pbufs内存池分配pbuf
	if(p!=NULL)
	{
		for(q=p;q!=NULL;q=q->next)
		{
			memcpy((u8_t*)q->payload,(u8_t*)&buffer[l], q->len);
			l=l+q->len;
		}    
	}
	frame.descriptor->Status=ETH_DMARxDesc_OWN;//设置Rx描述符OWN位,buffer重归ETH DMA 
	if((ETH->DMASR&ETH_DMASR_RBUS)!=(u32)RESET)//当Rx Buffer不可用位(RBUS)被设置的时候,重置它.恢复传输
	{ 
		ETH->DMASR=ETH_DMASR_RBUS;//重置ETH DMA RBUS位 
		ETH->DMARPDR=0;//恢复DMA接收
	}
	return p;
}

  可以看到一行：

p=pbuf_alloc(PBUF_RAW,len,PBUF_POOL);//pbufs内存池分配pbuf

  在这里为接收到的数据分配了一个PBUF_POOL类型的pbuf结构空间，而PBUF_POOL类型的pbuf是从memp即内存池中申请的，在程序最开始时有对memp进行malloc，所以接收的数据是存放在ram中的，并且是从memp中划分的一个或多个POOL池进行存放的(数据存放在pbuf的payload指向的字段)，例如正点原子的程序，在lwipopts,h 中有对memp的POOL进行定义：

//pbuf选项网卡接收数据用的POOL池接收
#define PBUF_POOL_SIZE          20		//PBUF_POOL_SIZE:pbuf内存池个数
#define PBUF_POOL_BUFSIZE       512		//PBUF_POOL_BUFSIZE:每个pbuf内存池大小

  因此，在接收数据时，数据是存在RAM中属于内存池区管理的，一个或者多个512字节的内存空间里。

二、发送数据

  再来看发送数据，以太网netconn接口的TCP发送数据是通过函数netconn_write实现的例如:

netconn_write(newconn ,tcp_server_sendbuf,len,NETCONN_COPY); //发送tcp_server_sendbuf中的数据

  不像UDP一样在发送时可以指定好pbuf的类型，netbuf_alloc申请的就是一个PBUF_RAM类型的pbuf，如下是UDP的发送过程：

sentbuf = netbuf_new();
netbuf_alloc(sentbuf,strlen((char *)udp_demo_sendbuf));
memcpy(sentbuf->p->payload,(void*)udp_demo_sendbuf,strlen((char*)udp_demo_sendbuf));
err = netconn_send(udpconn,sentbuf);  	//将netbuf中的数据发送出去

  netconn_write使用时是直接把数据的指针和长度作为函数的参数的，不需要自己去对pbuf进行初始化等操作，因此我在思考时一步一步从netconn_write进入了tcp_write函数，在这个函数里可以看到也是申请了PBUF_RAM类型数据，并且如果选择了NETCONN_COPY，还会申请一段PBUF_RAM类型的pbuf存放数据。
  因此发送数据时，是用的PBUF_RAM类型的数据，PBUF_RAM是mem即内存堆管理的类似于malloc形式进行存放，需要就去malloc，不需要了再去释放和memp内存池的管理方式不同。总的来说发送的数据是存放在RAM中属于内存堆区管理的。

netconnSTMxff0cxff0xffstm32tcp/iparm

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