调试lwip通信用到的打印
我们在分析lwIP协议栈的时候，会经常看到LWIP_DEBUGF（）这个函数的身影。我想lwIP的作者可能为了便于人们去学习和使用lwIP而花了不少时间添加的。
其实对于初学者来说，要把lwIP协议栈分析清楚不是一件容易的事情，尤其是对TCP/IP协议原理不是很了解的人。文件较多，函数较多，宏较多，调用关系相比一般的C程序来说较复杂。
我个人认为，有些时候开启一下lwIP的调试信息输出功能，无论是对于我们学习还是查找以太网通信中的故障都是有帮助的。它能够lwIP协议栈中的一些内部函数调用关系，变量值，追踪信息等通过串口输出来。
总之，
1.可以查看函数的调用关系，跟踪程序流程。
2.查看各种协议的调试信息，关键变量的值。
3.通过以上掌握的很有针对性调试信息，我们可以以此为依据进一步地去优化我们的工程，保证各种资源的分配合理，了解到底是通信过程中的哪一个环节限制了网络的性能，然后加以改善。
其实，我觉得lwIP协议栈的调试上，作者也是花了不少心思的。把要输出地调试信息分为按协议类型（TCP，UDP，ICMP，ARP....），调试信息类型（LWIP_DBG_TRACE，LWIP_DBG_STATE，LWIP_DBG_FRESH），调试信息级别（LWIP_DBG_LEVEL_OFF,LWIP_DBG_LEVEL_WARNING，LWIP_DBG_LEVEL_SERIOUS，LWIP_DBG_LEVEL_SEVERE）
之所以要这么做，其实就是对要输出的调试信息有一个更好的管理，当我们开启调试功能后，只输出相关的调试信息，无关的信息就不要输出了。
接下来以一个简单的例子，说一下，如何开启lwIP的调试功能。
1.找到debug.h,添加下面这个define。
#define LWIP_DEBUG
#ifdef LWIP_DEBUG
/** print debug message only if debug message type is enabled...
* AND is of correct type AND is at least LWIP_DBG_LEVEL
*/
#define LWIP_DEBUGF(debug, message) do { \
if ( \
((debug) & LWIP_DBG_ON) && \
((debug) & LWIP_DBG_TYPES_ON) && \
((s16_t)((debug) & LWIP_DBG_MASK_LEVEL) >= LWIP_DBG_MIN_LEVEL)) { \
LWIP_PLATFORM_DIAG(message); \
if ((debug) & LWIP_DBG_HALT) { \
while(1); \
} \
} \
} while(0)
#else /* LWIP_DEBUG */
#define LWIP_DEBUGF(debug, message)
#endif /* LWIP_DEBUG */
#endif /* __LWIP_DEBUG_H__ */
2.在lwIPopts.h的debug options部分，按如下设置，要调试什么就把前边的“//”注释去掉即可。
//*****************************************************************************
//
// ---------- Debugging options ----------
//
//*****************************************************************************
#if 1
#define U8_F "c"
#define S8_F "c"
#define X8_F "x"
#define U16_F "u"
#define S16_F "d"
#define X16_F "x"
#define U32_F "u"
#define S32_F "d"
#define X32_F "x"
extern void UARTprintf(const char *pcString, ...);
#define LWIP_PLATFORM_DIAG(x) {UARTprintf x;}
#define LWIP_DEBUG
#endif
#define LWIP_DBG_MIN_LEVEL LWIP_DBG_LEVEL_OFF
//#define LWIP_DBG_MIN_LEVEL LWIP_DBG_LEVEL_WARNING
//#define LWIP_DBG_MIN_LEVEL LWIP_DBG_LEVEL_SERIOUS
//#define LWIP_DBG_MIN_LEVEL LWIP_DBG_LEVEL_SEVERE
//#define LWIP_DBG_TYPES_ON LWIP_DBG_ON
#define LWIP_DBG_TYPES_ON (LWIP_DBG_ON|LWIP_DBG_TRACE|LWIP_DBG_STATE|LWIP_DBG_FRESH)
//#define ETHARP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define NETIF_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define PBUF_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define API_LIB_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define API_MSG_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define SOCKETS_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define ICMP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define IGMP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define INET_DEBUG LWIP_DBG_ON
#define IP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define IP_REASS_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define RAW_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define MEM_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define MEMP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define SYS_DEBUG LWIP_DBG_ON
#define TCP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define TCP_INPUT_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define TCP_FR_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define TCP_RTO_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define TCP_CWND_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define TCP_WND_DEBUG LWIP_DBG_ON
#define TCP_OUTPUT_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define TCP_RST_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define TCP_QLEN_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define UDP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define TCPIP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define PPP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define SLIP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define DHCP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define AUTOIP_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define SNMP_MSG_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define SNMP_MIB_DEBUG LWIP_DBG_ON
//#define DNS_DEBUG LWIP_DBG_ON
#endif /* __LWIPOPTS_H__ */
3.当然通过串口输出的话，在main（）函数里边还要初始化串口。
4.通过以上三步基本就可以了，如果没有，看是否在用到>LWIP_DEBUGF（）函数的C文件中，#include "lwip/debug.h"，或者是include了包含此头文件的其它头文件，如opt.h。这是我调试打开一个网页时输出的调试信息：
这个可以用来检查协议栈中的内存分配情况，输出地调试信息可在配置lwipopts.h时作为参考。调试配置完成之后，
可通过注释debug.h中的#define LWIP_DEBUG和lwipopts.h中的if 1改为if 0来关闭调试的输出。当然最后如果不用到串口的话，也可把串口的初始化相关代码去掉。
通过上面的这个图片，不难看到，Http发送网页数据的一个过程：
处理get请求
寻找网页文件
打开网页文件
读取网页文件到文件缓冲区
复制网页文件到RAM中的PBUF（如果网页不是存储在ROM中的话）：tcp_write（）
把刚复制到RAM中的网页数据依据设置的MSS大小分成分段（segment），放入到发送队列：tcp_enqueue（）
输出segmes：tcp_output，tcp_output_segment,(依照窗口大小)。
调用tcp_sent（）指定的http_sent()检查一下是否还有读取的文件数据未发送完。
若都发送完了，关闭文件，关闭连接。
在配置lwIP协议栈发送数据的时候，涉及到总内存大小的配置，发送缓冲区的大小，窗口的大小，队列的长度等等，如何更好地在这几个参数之间保持一个平衡，实现较快地速度，希望高手能指点一下。
因为，我发现，这些参数并不是越大越好。
还有，tcp_enqueue（）把好几个segment排到了队列，tcp_output_segment却并不及时的发送出去，是拥塞窗口限制了吗？
最新评论