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lwip.rst

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lwIP

:link_to_translation:en:[English]

ESP-IDF 使用开源的 lwIP 轻量级 TCP/IP 协议栈,该版 lwIP (esp-lwip) 相对上游项目做了修改和增补。

支持的 API

ESP-IDF 支持以下 lwIP TCP/IP 协议栈功能:

适配的 API

Warning

在使用除 BSD 套接字 API 外的任意 lwIP API 时,请确保所用 API 为线程安全。请启用 CONFIG_LWIP_CHECK_THREAD_SAFETY 配置选项并运行应用程序,检查所用 API 是否线程安全。此时,lwIP 断言 TCP/IP 核心功能可以正确访问。如果未能从正确的 lwIP FreeRTOS 任务 访问,或没有正确锁定,则执行中止。建议使用 /api-reference/network/esp_netif 组件与 lwIP 交互。

ESP-IDF 间接支持以下常见的 lwIP 应用程序 API:

  • 动态主机设置协议 (DHCP) 服务器和客户端,由 /api-reference/network/esp_netif 功能间接支持。
  • 域名系统 (DNS);获取 DHCP 地址时,可以自动分配 DNS 服务器,也可以通过 /api-reference/network/esp_netif API 手动配置。

Note

lwIP 中的 DNS 服务器配置为全局配置,而非针对特定接口的配置。如需同时使用不同 DNS 服务器的多个网络接口,在从一个接口获取 DHCP 租约时,请注意避免意外覆盖另一个接口的 DNS 设置。

  • 简单网络时间协议 (SNTP),由 /api-reference/network/esp_netif 功能间接支持,或通过 :component_file:`lwip/include/apps/esp_sntp.h 中的函数直接支持。该函数还为 :component_file:`lwip/lwip/src/include/lwip/apps/sntp.h 函数提供了线程安全的 API,请参阅 system-time-sntp-sync
  • ICMP Ping,由 lwIP ping API 的变体支持,请参阅 /api-reference/protocols/icmp_echo
  • ICMPv6 Ping,由 lwIP 的 ICMPv6 Echo API 支持,用于测试 IPv6 网络连接情况。有关详细信息,请参阅 protocols/sockets/icmpv6_ping
  • NetBIOS 查找,由标准的 lwIP API 支持,protocols/http_server/restful_server 示例中提供了使用 NetBIOS 在局域网中查找主机的选项。
  • mDNS 与 lwIP 的默认 mDNS 使用不同实现方式,请参阅 /api-reference/protocols/mdns。但启用 CONFIG_LWIP_DNS_SUPPORT_MDNS_QUERIES 设置项后,lwIP 可以使用 gethostbyname() 等标准 API 和 hostname.local 约定查找 mDNS 主机。
  • lwIP 中的 PPP 实现可用于在 ESP-IDF 中创建 PPPoS(串行 PPP)接口。请参阅 /api-reference/network/esp_netif 组件文档,使用 :component_file:`esp_netif/include/esp_netif_defaults.h 中定义的 ESP_NETIF_DEFAULT_PPP() 宏创建并配置 PPP 网络接口。:component_file:`esp_netif/include/esp_netif_ppp.h 中提供了其他的运行时设置。PPPoS 接口通常用于与 NBIoT/GSM/LTE 调制解调器交互。esp_modem 仓库还支持更多应用层友好的 API,该仓库内部使用了上述 PPP lwIP 模块。

BSD 套接字 API

BSD 套接字 API 是一种常见的跨平台 TCP/IP 套接字 API,最初源于 UNIX 操作系统的伯克利标准发行版,现已标准化为 POSIX 规范的一部分。BSD 套接字有时也称 POSIX 套接字,或伯克利套接字。

在 ESP-IDF 中,lwIP 支持 BSD 套接字 API 的所有常见用法。

参考

BSD 套接字的相关参考资料十分丰富,包括但不限于:

示例

以下为 ESP-IDF 中使用 BSD 套接字 API 的部分示例:

  • protocols/sockets/tcp_server
  • protocols/sockets/tcp_client
  • protocols/sockets/udp_server
  • protocols/sockets/udp_client
  • protocols/sockets/udp_multicast
  • protocols/http_request:此简化示例使用 TCP 套接字发送 HTTP 请求,但更推荐使用 /api-reference/protocols/esp_http_client 发送 HTTP 请求

支持的函数

在 ESP-IDF 中,lwIP 支持以下 BSD 套接字 API 函数,详情请参阅 :component_file:`lwip/lwip/src/include/lwip/sockets.h`。

  • socket()
  • bind()
  • accept()
  • shutdown()
  • getpeername()
  • getsockopt()setsockopt():请参阅 套接字选项
  • close():通过 /api-reference/storage/vfs 调用
  • read()readv()write()writev():通过 /api-reference/storage/vfs 调用
  • recv()recvmsg()recvfrom()
  • send()sendmsg()sendto()
  • select():通过 /api-reference/storage/vfs 调用
  • poll():ESP-IDF 通过在内部调用 select() 实现 poll(),因此,建议直接调用 select()
  • fcntl():请参阅 fcntl()

非标准函数:

Note

部分 lwIP 应用程序示例代码使用了带前缀的 BSD API,如 lwip_socket(),而非标准 socket()。ESP-IDF 支持使用以上两种形式,但更建议使用标准名称。

套接字错误处理

要使套接字应用程序保持稳定,BSD 套接字错误处理代码至关重要。套接字错误处理通常涉及以下几个方面:

  • 错误检测
  • 获取错误原因代码
  • 根据错误原因代码处理错误

在 lwIP 中,处理套接字错误分以下两种情况:

  • 套接字 API 返回错误,请参阅 套接字 API 错误
  • select(int maxfdp1, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, struct timeval *timeout) 包含异常描述符,表示套接字出现错误,详情请参阅 select() 错误

套接字 API 错误

错误检测

  • 根据返回值判断套接字 API 是否出错。

获取错误原因代码

  • 套接字 API 出错时,其返回值不包含失败原因,可以通过应用程序访问 errno 获取错误原因代码。不同返回值具有不同含义,详情请参阅 套接字错误原因代码

示例:

int err;
int sockfd;

if (sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0) < 0) {
    // 从 errno 获取错误代码
    err = errno;
    return err;
}

select() 错误

错误检测

  • select() 包含异常描述符时的套接字错误。

获取错误原因代码

  • 如果 select() 报告套接字错误,访问 errno 无法获取错误原因代码,此时,应调用 getsockopt()。因为当 select() 包含异常描述符时,错误代码不会直接赋值给 errno

Note

getsockopt() 函数具有以下原型:int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen)。原型可以获取任意类型、任意状态套接字选项的当前值,并将结果存储在 optval 中。例如,要在套接字上获取错误代码,可以通过 getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &err, &optlen) 实现。

示例:

int err;

if (select(sockfd + 1, NULL, NULL, &exfds, &tval) <= 0) {
    err = errno;
    return err;
} else {
    if (FD_ISSET(sockfd, &exfds)) {
        // 使用 getsockopt() 获取 select() 异常集
        int optlen = sizeof(int);
        getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &err, &optlen);
        return err;
    }
}

套接字错误原因代码

以下是常见错误代码列表。有关标准 POSIX/C 错误代码的详细列表,请参阅 newlib errno.h 和特定平台扩展 :component_file:`newlib/platform_include/errno.h`。

错误代码 描述
ECONNREFUSED 拒绝连接
EADDRINUSE 地址已在使用中
ECONNABORTED 软件导致连接中断
ENETUNREACH 网络不可达
ENETDOWN 未配置网络接口
ETIMEDOUT 连接超时
EHOSTDOWN 主机已关闭
EHOSTUNREACH 主机不可达
EINPROGRESS 连接已在进行中
EALREADY 套接字已连接
EDESTADDRREQ 需要目标地址
EPROTONOSUPPORT 未知协议

套接字选项

getsockopt() 支持获取套接字选项,setsockopt() 支持设置套接字选项。

在 ESP-IDF 中,lwIP 并不支持所有标准套接字选项。以下套接字选项受 lwIP 支持:

常见选项

与级别参数 SOL_SOCKET 一起使用。

  • SO_REUSEADDR:如果 CONFIG_LWIP_SO_REUSE 已启用,则该选项可用,可以设置 CONFIG_LWIP_SO_REUSE_RXTOALL 自定义其行为
  • SO_KEEPALIVE
  • SO_BROADCAST
  • SO_ACCEPTCONN
  • SO_RCVBUF:如果 CONFIG_LWIP_SO_RCVBUF 已启用,则该选项可用
  • SO_SNDTIMEO / SO_RCVTIMEO
  • SO_ERROR:此选项仅支持与 select() 一起使用,请参阅 套接字错误处理
  • SO_TYPE
  • SO_NO_CHECK:仅适用于 UDP 套接字

IP 选项

与级别参数 IPPROTO_IP 一起使用。

  • IP_TOS
  • IP_TTL
  • IP_PKTINFO:如果 CONFIG_LWIP_NETBUF_RECVINFO 已启用,则该选项可用

对于组播 UDP 套接字:

  • IP_MULTICAST_IF
  • IP_MULTICAST_LOOP
  • IP_MULTICAST_TTL
  • IP_ADD_MEMBERSHIP
  • IP_DROP_MEMBERSHIP

TCP 选项

只适用于 TCP 套接字,与级别参数 IPPROTO_TCP 一起使用。

  • TCP_NODELAY

与 TCP 保活探测相关的选项:

  • TCP_KEEPALIVE:整数值,以毫秒为单位,设置 TCP 保活探测周期
  • TCP_KEEPIDLE:整数值,以秒为单位,与 TCP_KEEPALIVE 相同
  • TCP_KEEPINTVL:整数值,以秒为单位,设置保活探测间隔
  • TCP_KEEPCNT:整数值,设置超时前进行的保活探测次数

IPv6 选项

只适用于 IPv6 套接字,与级别参数 IPPROTO_IPV6 一起使用。

  • IPV6_CHECKSUM
  • IPV6_V6ONLY

对于组播 IPv6 UDP 套接字:

  • IPV6_JOIN_GROUP / IPV6_ADD_MEMBERSHIP
  • IPV6_LEAVE_GROUP / IPV6_DROP_MEMBERSHIP
  • IPV6_MULTICAST_IF
  • IPV6_MULTICAST_HOPS
  • IPV6_MULTICAST_LOOP

fcntl()

fcntl() 函数是设置与文件描述符相关选项的标准 API。在 ESP-IDF 中,使用 /api-reference/storage/vfs 层实现该函数。

当文件描述符为套接字时,仅支持以下 fcntl() 值:

  • O_NONBLOCK 用于置位或清除非阻塞 I/O 模式。O_NDELAY 也受支持,与前者功能相同。
  • O_RDONLYO_WRONLYO_RDWR 标志用于不同的读或写模式,只能用 F_GETFL 读取,且无法用 F_SETFL 设置。根据连接状况,即两端开启或任一端关闭,TCP 套接字会返回不同模式,而 UDP 套接字始终返回 O_RDWR

ioctl()

ioctl() 函数以半标准的方式访问 TCP/IP 协议栈的部分内部功能。ESP-IDF 通过 /api-reference/storage/vfs 层实现此函数。

当文件描述符为套接字时,仅支持以下 ioctl() 值:

  • FIONREAD 返回套接字网络 buffer 中接收的待处理字节数。
  • FIONBIOfcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK, ...) 相同,也可置位或清除套接字非阻塞 I/O 状态。

Netconn API

lwIP 支持两种较低级别的 API 和 BSD 套接字 API,即 Netconn API 和 Raw API。

lwIP Raw API 适用于单线程设备,无法在 ESP-IDF 中使用。

Netconn API 用于在 lwIP 内部使用 BSD 套接字 API,支持直接从 ESP-IDF 的应用程序调用。相较于 BSD 套接字 API,该 API 占用资源更少。无需提前将数据复制到内部 lwIP buffer,即可使用 Netconn API 发送和接收数据。

Important

乐鑫尚未在 ESP-IDF 中测试 Netconn API,因此 此功能已启用,但尚无官方支持。对于某些功能,可能只有在从 BSD 套接字 API 中使用时才能正常运作。

有关 Netconn API 的更多信息,请参阅 lwip/lwip/src/include/lwip/api.hlwIP 应用程序 **非官方** 开发手册的一部分

lwIP FreeRTOS 任务

lwIP 创建了专用的 TCP/IP FreeRTOS 任务,处理来自其他任务的套接字 API 请求。

以下配置项可用于修改任务,并调整向 TCP/IP 任务发送数据和从 TCP/IP 任务接收数据的队列(邮箱):

  • CONFIG_LWIP_TCPIP_RECVMBOX_SIZE
  • CONFIG_LWIP_TCPIP_TASK_STACK_SIZE
  • CONFIG_LWIP_TCPIP_TASK_AFFINITY

IPv6 支持

系统支持 IPv4 和 IPv6 的双栈功能,并默认启用这两种协议。如无需要,可将其禁用,请参阅 lwip-ram-usage

在 ESP-IDF 中,IPv6 支持仅限 无状态自动配置,不支持 有状态配置,上游的 lwIP 也不支持 有状态配置

IPv6 地址配置通过以下协议或服务定义:

  • 支持 SLAAC IPv6 无状态地址配置 (RFC-2462)
  • 支持 DHCPv6 IPv6 动态主机配置协议 (RFC-8415)

以上两种地址配置默认处于禁用状态,设备仅使用链路本地地址或静态定义的地址。

无状态自动配置流程

要通过路由器通告协议启用地址自动配置,请启用此配置选项:

  • CONFIG_LWIP_IPV6_AUTOCONFIG

该配置选项启用了所有网络接口的 IPv6 自动配置。而在上游 lwIP 中,需要设置 netif->ip6_autoconfig_enabled=1,针对每个 netif 明确启用自动配置。

DHCPv6

lwIP 中的 DHCPv6 非常简单,仅支持无状态配置,可通过以下配置选项启用:

  • CONFIG_LWIP_IPV6_DHCP6

由于 DHCPv6 仅在无状态配置下工作,因此还需要通过 CONFIG_LWIP_IPV6_AUTOCONFIG 启用 lwip-ivp6-autoconfig

此外,还需要使用以下语句,在应用程序代码中明确启用 DHCPv6:

dhcp6_enable_stateless(netif);

IPv6 自动配置中的 DNS 服务器

要自动配置 DNS 服务器,尤其是在仅使用 IPv6 的网络中配置,可使用以下两种选项:

  • 递归域名系统 (DNS),属于邻居发现协议 (NDP) 的一部分,可使用 lwip-ivp6-autoconfig

    DNS 服务器的数量必须设置为 CONFIG_LWIP_IPV6_RDNSS_MAX_DNS_SERVERS,该选项默认禁用,即置位为 0。

  • DHCPv6 无状态配置,使用 lwip-ivp6-dhcp6 配置 DNS 服务器。注意,此配置假设 IPv6 路由通告标志 (RFC-5175) 进行了如下设置

    • 管理地址配置标志 (Managed Address Configuration Flag) = 0
    • 其他配置标志 (Other Configuration Flag) = 1

ESP-lwIP 自定义修改

补充内容

以下代码均为新增代码,尚未包含至上游 lwIP 版本:

线程安全的套接字

调用 close() 可以从不同于创建套接字的线程中关闭该套接字。该调用持续阻塞,直至其他任务中使用该套接字的函数调用返回。

然而,任务处于主动等待 select()poll() API 的状态时,无法删除该任务。销毁任务前,这些 API 必须先退出,否则可能会破坏内部数据结构,并导致后续 lwIP 崩溃。这些 API 在栈上分配了全局引用的回调指针,因此,在未完全卸载栈的情况下删除任务时,lwIP 仍可以持有指向已删除栈的指针。

按需定时器

lwIP 中的 IGMP 和 MLD6 功能都会初始化一个定时器,以便在特定时间触发超时事件。

即便没有活动的超时事件,lwIP 也会默认始终启用这些定时器,增加自动 Light-sleep 模式下的 CPU 使用率和功耗。ESP-lwIP 则默认将各定时器设置为 按需 使用,即只在有待处理事件时启用。

如果要返回默认 lwIP 设置,即始终启用定时器,请禁用 CONFIG_LWIP_TIMERS_ONDEMAND

lwIP 定时器 API

不使用 Wi-Fi 时,可以通过 API 关闭 lwIP 定时器,减少功耗。

以下 API 函数均受支持,详情请参阅 :component_file:`lwip/lwip/src/include/lwip/timeouts.h`。

  • sys_timeouts_init()
  • sys_timeouts_deinit()

附加套接字选项

  • 目前已实现部分标准 IPV4 和 IPV6 组播套接字选项,详情请参阅 套接字选项
  • 使用 IPV6_V6ONLY 套接字选项,可以设置仅使用 IPV6 的 UDP 和 TCP 套接字,而 lwIP 一般只支持 TCP 套接字。

IP 层特性

  • IPV4 源地址基础路由实现不同
  • 支持 IPV4 映射 IPV6 地址

NAPT 和端口转发

支持 IPv4 网络地址端口转换(NAPT)和端口转发。然而,仅限于单个接口启用 NAPT。

  • 要在两个接口之间使用 NAPT 转发数据包,必须在连接到目标网络的接口上启用 NAPT。例如,为了通过 Wi-Fi 接口为以太网流量启用互联网访问,必须在以太网接口上启用 NAPT。
  • NAPT 的使用示例可参考 network/vlan_support

自定义 lwIP 钩子

原始 lwIP 支持通过 LWIP_HOOK_FILENAME 实现自定义的编译时修改。ESP-IDF 端口层已使用该文件,但仍支持通过由宏 ESP_IDF_LWIP_HOOK_FILENAME 定义的头文件,在 ESP-IDF 中包含并实现自定义添加。以下示例展示了向构建过程添加自定义钩子文件的过程,其中钩子文件名为 my_hook.h,位于项目的 main 文件夹中:

idf_component_get_property(lwip lwip COMPONENT_LIB)
target_compile_options(${lwip} PRIVATE "-I${PROJECT_DIR}/main")
target_compile_definitions(${lwip} PRIVATE "-DESP_IDF_LWIP_HOOK_FILENAME=\"my_hook.h\"")

使用 ESP-IDF 构建系统自定义 lwIP 选项

组件配置菜单可以配置常见的 lwIP 选项,但是一些自定义选项需要通过命令行添加。CMake 函数 target_compile_definitions() 可以用于定义宏,示例如下:

idf_component_get_property(lwip lwip COMPONENT_LIB)
target_compile_definitions(${lwip} PRIVATE "-DETHARP_SUPPORT_VLAN=1")

使用这种方法可能无法定义函数式宏。虽然 GCC 支持此类定义,但是未必所有编译器都会接受。为了解决这一限制,可以使用 add_definitions() 函数为整个项目定义宏,例如 add_definitions("-DFALLBACK_DNS_SERVER_ADDRESS(addr)=\"IP_ADDR4((addr), 8,8,8,8)\"")

另一种方法是在头文件中定义函数式宏,该头文件将预先包含在 lwIP 钩子文件中,请参考 lwip-custom-hooks

限制

lwip-dns-limitation 所述,ESP-IDF 中的 lwIP 扩展功能仍然受到全局 DNS 限制的影响。为了在应用程序代码中解决这一限制,可以使用 FALLBACK_DNS_SERVER_ADDRESS() 宏定义所有接口能够访问的全局 DNS 备用服务器,或者单独维护每个接口的 DNS 服务器,并在默认接口更改时重新配置。

在 UDP 套接字上重复调用 send()sendto() 最终可能会导致错误。此时 errno 报错为 ENOMEM,错误原因是底层网络接口驱动程序中的 buffer 大小有限。当所有驱动程序的传输 buffer 已满时,UDP 传输事务失败。如果应用程序需要发送大量 UDP 数据报,且不希望发送方丢弃数据报,建议检查错误代码,采用短延迟的重传机制。

esp32

Wi-Fi <CONFIG_ESP_WIFI_TX_BUFFER>Ethernet <CONFIG_ETH_DMA_TX_BUFFER_NUM> 项目配置中适当增加传输 buffer 数量,或许可以缓解此情况。

not esp32 and SOC_WIFI_SUPPORTED

Wi-Fi <CONFIG_ESP_WIFI_TX_BUFFER> 项目配置中适当增加传输 buffer 数量,或许可以缓解此情况。

性能优化

影响 TCP/IP 性能因素较多,可以从多方面进行优化。经调整,ESP-IDF 的默认设置已在 TCP/IP 的吞吐量、响应时间和内存使用间达到平衡。

最大吞吐量

乐鑫使用 iperf 测试应用程序 https://iperf.fr/ 测试了 ESP-IDF 的 TCP/IP 吞吐量。关于实际测试和优化配置的更多信息,请参考 improve-network-speed

Important

建议逐步应用更改,并在每次更改后,通过特定应用程序的工作负载检查性能。

  • 如果系统中有许多任务抢占 CPU 时间,可以考虑调整 lwIP 任务的 CPU 亲和性 (CONFIG_LWIP_TCPIP_TASK_AFFINITY),并以固定优先级 (18, ESP_TASK_TCPIP_PRIO) 运行。为优化 CPU 使用,可以考虑将竞争任务分配给不同核心,或将其优先级调整至较低值。有关内置任务优先级的更多详情,请参阅 built-in-task-priorities
  • 如果使用仅带有套接字参数的 select() 函数,禁用 CONFIG_VFS_SUPPORT_SELECT 可以更快地调用 select()
  • 如果有足够的空闲 IRAM,可以选择 CONFIG_LWIP_IRAM_OPTIMIZATIONCONFIG_LWIP_EXTRA_IRAM_OPTIMIZATION,提高 TX/RX 吞吐量。

SOC_WIFI_SUPPORTED

如果使用 Wi-Fi 网络接口,请参阅 wifi-buffer-usage

最低延迟

除增加 buffer 大小外,大多数增加吞吐量的设置会减少 lwIP 函数占用 CPU 的时间,进而降低延迟,缩短响应时间。

  • 对于 TCP 套接字,lwIP 支持设置标准的 TCP_NODELAY 标记以禁用 Nagle 算法。

最小内存使用

由于 RAM 按需从堆中分配,多数 lwIP 的 RAM 使用也按需分配。因此,更改 lwIP 设置减少 RAM 使用时,或许不会改变空闲时的 RAM 使用量,但可以改变高峰期的 RAM 使用量。

  • 减少 CONFIG_LWIP_MAX_SOCKETS 可以减少系统中的最大套接字数量。更改此设置,会让处于 WAIT_CLOSE 状态的 TCP 套接字在需要打开新套接字时更快地关闭和复用,进一步降低峰值 RAM 使用量。
  • 减少 CONFIG_LWIP_TCPIP_RECVMBOX_SIZECONFIG_LWIP_TCP_RECVMBOX_SIZECONFIG_LWIP_UDP_RECVMBOX_SIZE 可以减少 RAM 使用量,但会影响吞吐量,具体取决于使用情况。
  • 减少 CONFIG_LWIP_TCP_ACCEPTMBOX_SIZE 可以通过限制同时接受的连接数来减少 RAM 使用量。
  • 减少 CONFIG_LWIP_TCP_MSLCONFIG_LWIP_TCP_FIN_WAIT_TIMEOUT 可以减少系统中的最大分段寿命,同时会使处于 TIME_WAITFIN_WAIT_2 状态的 TCP 套接字能更快地关闭和复用。
  • 禁用 CONFIG_LWIP_IPV6 可以在系统启动时节省大约 39 KB 的固件大小和 2 KB 的 RAM,并在运行 TCP/IP 栈时节省 7 KB 的 RAM。如果无需支持 IPV6,可以禁用 IPv6,减少 flash 和 RAM 占用。
  • 禁用 CONFIG_LWIP_IPV4 可以在系统启动时节省大约 26 KB 的固件大小和 600 B 的 RAM,并在运行 TCP/IP 栈时节省 6 KB 的 RAM。如果本地网络仅支持 IPv6 配置,可以禁用 IPv4,减少 flash 和 RAM 占用。

SOC_WIFI_SUPPORTED

如果使用 Wi-Fi,请参阅 wifi-buffer-usage

最大 buffer 使用

lwIP 消耗的最大堆内存即 lwIP 驱动程序 理论上可能消耗的最大内存,通常取决于以下因素:

  • 创建 UDP 连接所需的内存:lwip_udp_conn
  • 创建 TCP 连接所需的内存:lwip_tcp_conn
  • 应用程序拥有的 UDP 连接数量:lwip_udp_con_num
  • 应用程序拥有的 TCP 连接数量:lwip_tcp_con_num
  • TCP 的 TX 窗口大小:lwip_tcp_tx_win_size
  • TCP 的 RX 窗口大小:lwip_tcp_rx_win_size
因此,lwIP 消耗的最大堆内存可以用以下公式计算:

lwip_dynamic_peek_memory = (lwip_udp_con_num * lwip_udp_conn) + (lwip_tcp_con_num * (lwip_tcp_tx_win_size + lwip_tcp_rx_win_size + lwip_tcp_conn))

某些基于 TCP 的应用程序只需要一个 TCP 连接。然而,当出现错误(如发送失败)时,应用程序可能会关闭此 TCP 连接,并创建一个新的连接。根据 TCP 状态机和 RFC793,关闭 TCP 连接可能需要很长时间,这可能导致系统中同时存在多个 TCP 连接。