LwIP：处理链路状态改变
[文/告别年代 Email：[email protected]]
基本流程
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A. link up -> link down:
关闭MAC和DMA；
调用netif_set_link_down
B. link down -> link up:
打开MAC和DMA；
调用netif_set_link_up
C. 注意：当使用RAW API时，所有使用RAW API的代码（包括处理链路状态的代码）必须运行于同一线程环境。
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代码分析
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有四个函数和两个标志位和链路状态改变有关：
A. netif_set_up
该函数设置NETIF_FLAG_UP标记，并在链路已up的情况下发送arp探测。
如果你的网络使用静态IP，那么在lwip初始化时调用该函数；
如果你的网络使用DHCP，那么DHCP成功后会帮你调用netif_set_up。
B. netif_set_down
除非你需要关闭网络，否则一般不需要主动调用该函数。
C. netif_set_link_up
该函数设置NETIF_FLAG_LINK_UP标记，启动DHCP和AutoIP，并在NETIF_FLAG_UP标记有效的情况下发送arp探测。
当链路从down变化为up时调用该函数。
注意：初始化时如果链路有效，low_level_init将直接设置NETIF_FLAG_LINK_UP，而不调用netif_set_link_up函数，避免在lwip没有完全初始化好时启动DHCP。
D. netif_set_link_down
在链路从up变为down时调用该函数。
E. NETIF_FLAG_UP和NETIF_FLAG_LINK_UP
前者表示lwip协议栈已经就绪（已得到合法IP地址，且协议栈已准备好收发数据包）；后者表示链路层有效。
或者说，一个是软件（协议栈）就绪标志，一个是硬件（链路层）就绪标志。
F. 参考lwip代码中的netif.h文件对这两个标记的详细说明。
网上很多port代码不管是否使用DHCP都在lwip初始化时设置NETIF_FLAG_UP，这是*不*正确的。
NETIF_FLAG_UP必须在获得有效IP地址后才能置位，以保证顺利发送ARP探测。
情景分析
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A. 静态IP，初始化时链路有效
这是最简情况。驱动层会看到Link有效，并直接设置NETIF_FLAG_LINK_UP。
随后lwip初始化过程中调用netif_set_up，该函数设置NETIF_FLAG_UP，并发送arp探测。
B. 静态IP，初始化时链路无效
驱动层不会设置NETIF_FLAG_LINK_UP。
lwip初始化过程会调用netif_set_up，该函数看到没有link，除了设置标记外不会做任何事。
当链路变为有效后，驱动层调用netif_set_link_up，发送arp探测。
C. 动态IP，初始化时链路有效
驱动层直接设置NETIF_FLAG_LINK_UP。
lwip初始化过程中调用dhcp_start，启动DHCP过程。
但lwip初始化过程不会调用netif_set_up，因为还没有获得有效IP地址。
获得有效IP后，lwip会帮我们调用netif_set_up，发送arp探测。
D. 动态IP，初始化时链路无效
驱动层不会设置NETIF_FLAG_LINK_UP。
lwip初始化过程中仍然会调用dhcp_start。对dhcp_start的调用是必须的，因为dhcp过程需要的资源将在该函数中分配。
等到链路有效后驱动层调用netif_set_link_up，该函数会启动DHCP过程。
获得有效IP后，lwip会帮我们调用netif_set_up，发送arp探测。
E. 静态IP，链路断开后重建
链路断开时netif_set_link_down，重建后netif_set_link_up发送arp探测。
NETIF_FLAG_UP在设置后就一直有效。
F. 动态IP，链路断开后重建
链路重建后netif_set_link_up重新启动DHCP过程，该过程会清除NETIF_FLAG_UP标记。
DHCP完成后lwip自动调用netif_set_up重新置位该标记并发起arp探测。
总结
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1. 使用静态IP
low_level_init根据当前链路状态设置或不设置NETIF_FLAG_LINK_UP；
lwip初始化时调用netif_set_up；
链路状态改变时调用netif_set_link_up/netif_set_link_down。
2. 使用动态IP
low_level_init根据当前链路状态设置或不设置NETIF_FLAG_LINK_UP；
lwip初始化时调用dhcp_start；
链路状态改变时调用netif_set_link_up/netif_set_link_down；
不要在使用动态IP时直接调用netif_set_up，而是由lwip协议栈代码在成功获得IP后为你调用这个函数。
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