lwip包緩衝區pbufs

lwip資訊包是儲存在pbufs中，pbufs作為lwip的資料緩衝區，是由pbuf結構組成的鍊錶。資料存在pbufs鏈中各個pbuf節點所指向儲存塊中。

pbuf結構體的定義如下：

struct pbuf ;

pbuf中的type成員表示pbuf的型別

pbuf一共有四種型別

在pbuf.h中的型別包含在pbuf_type列舉中。如下

typedef enum pbuf_type;

1：pbuf_ram型別的pbuf是通過記憶體堆分配得到的。在申請pbuf_ram型別時，記憶體堆中分配相應的大小位址連續的記憶體塊，其容量能夠儲存pbuf結構體+資料緩衝區。資料緩衝區可能包括資料報頭+資料也可以沒有資料報頭，具體看申請的方式。如圖所示：

2： pbuf_pool 型別的它由分配自固定大小的 pbufs 池裡的固定大小的 pbufs 組成

。其他的跟pbuf_ram很相似，其結構體+資料緩衝區也是存在於連續的記憶體塊中。如圖：乙個來自於 pbuf 池中的被鏈結的 pbuf_pool pbuf,這些節點的大小都是大小都是一樣大的：

3：pbuf_rom型別的pbuf是從記憶體堆中分配申請乙個相應的結構頭，並不會申請資料區的空間。其資料空間不跟結構頭在一塊連續的空間上，資料空間有在rom上，有結構頭中的payload指標成員指向該空間。包含有資料包頭的資料不能儲存在該型別的pbuf上。

4：pbuf_ref和pbuf_rom 型別的 pbuf 基本相同，但是資料空間在ram上。

pbuf_ref和pbuf_rom的結構如圖所示

資料報pbufs鍊錶可以由以上四種pbuf結構中的任意型別混合組成。

pbuf的申請

pbuf的申請函式struct pbuf * pbuf_alloc(pbuf_layer layer, u16_t length, pbuf_type type)

其中layer跟報文的所在協議的層有關係，不同的協議層的資料報頭不一樣，鍊錶第乙個節點的在資料緩衝區的包頭大小也不一樣。

與pbuf相關的layer有四種，pbuf_transport（傳輸層）, pbuf_ip（ip層）,pbuf_link（鏈路層）,pbuf_raw（raw型別）

例如，若是傳輸層pbuf,其報文包頭佔的大小為鏈路層報文的頭部+ip頭部+傳輸層的頭部。

case pbuf_transport:

offset = pbuf_link_hlen + pbuf_ip_hlen + pbuf_transport_hlen;

break;

若是ip層pbuf，offset = pbuf_link_hlen + pbuf_ip_hlen；

當申請的pbuf型別為pbuf_pool時，先想pbuf記憶體池申請一塊記憶體。

p = (struct pbuf *)memp_malloc(memp_pbuf_pool);

第一塊的記憶體塊的資料儲存區的首位址需要跳過資料報頭的長度，即offset

p->payload = lwip_mem_align((void *)((u8_t *)p + (sizeof_struct_pbuf + offset)))

若是一塊的容量不夠，則繼續申請第二塊，還不夠繼續申請。這些從記憶體申請到的記憶體塊，組成鍊錶。並且返回首塊的位址。

當申請的pbuf型別為pbuf_ram時，呼叫mem_malloc，直接向堆疊的申請。

p = (struct pbuf*)mem_malloc(lwip_mem_align_size(sizeof_struct_pbuf + offset) + lwip_mem_align_size(length));

當為pbuf_rom和pbuf_ref，呼叫mem_malloc，直接向堆疊的申請不含資料區pbuf結構大小的記憶體塊。

pbuf的釋放

pbuf的釋放由函式void pbuf_realloc(struct pbuf *p, u16_t new_len)實現

在釋放pbuf的時候，若成員pbuf結構體成員ref為0 的時候（被引用數），才能進行釋放。

若第乙個節點不能被釋放，那麼鍊錶後面的節點的ref也至少為1。不可能被釋放。只有第乙個節點被釋放後，後面的節點才有可能被依此釋放。