前言 LwIP 在 lwipopts.h 和 opt.h 頭文件中提供了多個配置選項。用戶可以根據不同的性能需求和不同應用的內存限制對協議棧用到的內存配置進行調節。Opt.h 頭文件中包括協議使能和設置，內存設置，調試選項等等。而 Lwipopts.h 頭文件中集合了opt.h 中一些常常需要改動的部分。一般情況下用戶對 lwipopts.h 頭文件進行修改就可以了。不管是對lwipopts.h 還是opt.h進行修改，都必須保證是在已經對你所改動的內容足夠的了解的情況下進行，所做的改動是正確的，否則有可能導致協議棧 不能正常工作，或者效率低下。 在進行內存配置之前，我們有必要先了解LwIP 的內存管理機制。 Lwip 動態內存管理LwIP 中可以使用兩種動態內存分配的方法：Heap 和 Pool 的方式。 Heap 的方式，每次都根據你實際需要的大小分配一塊內存出來用，用完以后再還回去。 Pool 的方式則是，預先將內存等分成若干份，每次分配時都拿出其中的一塊或幾塊來。假設每等份是 256bytes，而你需要300bytes 的內存空間，Pool 的方式就會給你分配兩個256bytes 的內存塊（一共 512bytes）。雖然有點浪費，但這種方式分配內存速度很快，非常適合在接收數據時使用。 對于 Heap 的方式，程序默認是使用LwIP 提供的mem_malloc/mem_free 進行內存的分配和釋放。這種方式下，程序需要預先分配一段內存空間用來做heap 分配，這段預留的空間大小通過 MEM_SIZE 定義。 你也可以通過 C 標準庫里的 malloc/free 函數進行內存的分配和釋放。需要定義宏 MEM_LIBC_MALLOC。 前面說的 Heap 和 Pool 都是 LwIP 動態分配內存的方式。而 LwIP 采用了 pbuf 的形式管理內存中的信息，pbuf 結構既支持動 態內存分配保存信息包內容，也支持讓信息包數據駐留在靜態存儲區。pbufs 可以在一個鏈表中鏈接在一起，被稱作一個pbuf 鏈，這樣一個信息包可以跨越幾個pbufs。 LwIP 有三種類型的pbuf: PBUF_RAM, PBUF_ROM,PBUF_POOL。這三種類型擁有不同的使用目的。 ·PBUF_RAM 類型的 pbuf 用于應用程序發送的數據被動態生成的情況。在這種情況下，pbuf 系統不僅為應用數據分配內 存，還要給為這些數據預置的包頭分配內存。包頭大小在編譯時是可配置的。MEM_SIZE 定義定義了這類 pbuf 的可用空 間大小。 ·PBUF_ROM 類型的 pbuf 用于應用程序要發送的數據放置在應用程序管理的存儲區的情況。 ·PBUF_POOL 主要用于網絡設備驅動層，因為分配一個 pbuf 的操作可以快速完成，所以非常適合用于中斷處理。
1. 接收數據緩存的大小 網絡接口接收到數據包，通過以太網專用DMA 放到專門的緩沖區。然后在low_level_input 函數中，被拷貝到 PBUF_POOL 中，再將指向該 PBUF_POOL 的指針傳遞給LwIP 協議棧做進一步的處理。這里用于拷貝接收到的數據的 PBUF_POOL 的大 小由下面這兩個配置選項決定：PBUF_POOL_SIZE 和 PBUF_POOL_BUFSIZE。 PBUF_POOL_SIZE：定義可用的 PBUF_POOL 的個數 PBUF_POOL_BUFSIZE：定義每個 PBUF_POOL 的大小 PBUF_POOL_SIZE * PBUF_POOL_BUFSIZE 的值就是接收數據內存總的大小用戶需要根據接收的數據包的平均大小來設置這兩個值。PBUF_POOL_BUFSIZE 設置的太小，可能每個數據包都要多個pbuf 來保存；設置太大，很少的數據也會占用一個較大的pbuf 造成浪費。 2.發送數據緩存的大小 LwIP 通過 Heap 的方式可分配的總內存空間大小由MEM_SIZE 定義，如果應用程序需要發送大量數據，而且這些數據需要拷 貝到 LwIP 協議棧中，那么這個值盡量設置大些。 3.連接 LwIP 協議棧中通過 PCB（Protocol Control Blocks）的方式管理各個連接。創建新的PCB 時，也是通過memory pool 的方式進行內存分配。MEMP_NUM_UDP_PCB：定義可以創建的 UDP 連接個數 MEMP_NUM_TCP_PCB：定義可以創建的 TCP 連接個數 MEMP_NUM_TCP_PCB_LISTEN：可以創建 listening TCP 連接的個數 MEMP_NUM_NETCONN：使用 netconn 和socket 編程時，該值的大小會影響可以同時創建的連接的個數 MEMP_NUM_NETBUF：使用 netconn 和 socket 編程時，該值設置太小，可能導致接收數據時分配內存失敗，從而不能同時為幾個連接的數據收發服務。 4. TCP 選項 TCP_MSS ：該值規定了TCP 數據包數據部分的最大長度 TCP_SND_BUF：一個TCP 連接的發送緩存空間大小。改變這個值只影響一個TCP 連接可用的發送緩存空間大小。總的發送緩存空間是不會變的（由 MEM_SIZE 決定）。如果同時活動的TCP 連接個數很多，這個值不宜設置的太大。 TCP_SND_QUEUELEN：TCP 發送隊列中最多的pbuf 個數 TCP_WND：TCP 接收窗口大小 LwIP 中的很多配置并不是孤立的，在 lwipopts.h 和 opt.h 的某些配置選項前面都有說明需要滿足的條件。在修改這些參數時 需要特別注意。另外 LwIP 還提供了“sanity checks”，在編譯時（LwIPv1.4.1，之前的版本是在 lwip_sanity_check 函數中進 行檢查）對 lwipopts.h 和opt.h 中的一些關鍵的配置進行檢查，如果發現錯誤就會通過error 信息進行提示。該功能可以通過宏LWIP_DISABLE_MEMP_SANITY_CHECKS 關閉，建議在調試時打開。 另外一個可以在配置LwIP 眾多選項時給你提供幫助的工具就是CubeMX。CubeMX 里的LwIP 配置頁面對每個選項都做了詳細解釋，包括建議的最大/最小值。見下圖：
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