【Ethernet】車載ネットワーク その34【lwIP⑩】

バックナンバーはこちら。
https://www.simulationroom999.com/blog/In-vehicle-network-backnumber/

はじめに
登場人物
UDP Socket生成
udp_newの中身
固定長メモリプール
まとめ

はじめに

lwIPのUDP Socket生成について。

登場人物

博識フクロウのフクさん

イラストACにて公開の「kino_k」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=iKciwKA9&area=1

エンジニア歴8年の太郎くん

イラストACにて公開の「しのみ」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=uCKphAW2&area=1

UDP Socket生成

フクさん

今回はlwIPのUDP Socket生成について。

lwIP自身の初期化
ネットワークインターフェースの追加
マルチキャストグループの参加
ネットワークインターフェースの初期化
リンクアップ
UDP Socket生成 ← これ
IPアドレス、ポートへのBind
UDP受信待ち
EthnertFrameの疑似受信

太郎くん

おー。
Socket！！
いよいよ、それっぽくなってきたねー。

フクさん

と言っても利用する側からすると
大したことはしないんだよねー。

太郎くん

そうなの？

フクさん

うん。
udp_newって関数の戻り値をもらうだけ。

太郎くん

チョロい！！

udp_newの中身

フクさん

一応、udp_newのコードを見てみよう。

/**
 * @ingroup udp_raw
 * Creates a new UDP pcb which can be used for UDP communication. The
 * pcb is not active until it has either been bound to a local address
 * or connected to a remote address.
 *
 * @return The UDP PCB which was created. NULL if the PCB data structure
 * could not be allocated.
 *
 * @see udp_remove()
 */
struct udp_pcb *
udp_new(void)
{
  struct udp_pcb *pcb;

  LWIP_ASSERT_CORE_LOCKED();

  pcb = (struct udp_pcb *)memp_malloc(MEMP_UDP_PCB);
  /* could allocate UDP PCB? */
  if (pcb != NULL) {
    /* UDP Lite: by initializing to all zeroes, chksum_len is set to 0
     * which means checksum is generated over the whole datagram per default
     * (recommended as default by RFC 3828). */
    /* initialize PCB to all zeroes */
    memset(pcb, 0, sizeof(struct udp_pcb));
    pcb->ttl = UDP_TTL;
#if LWIP_MULTICAST_TX_OPTIONS
    udp_set_multicast_ttl(pcb, UDP_TTL);
#endif /* LWIP_MULTICAST_TX_OPTIONS */
  }
  return pcb;
}

固定長メモリプール

太郎くん

んー。
memp_mallocってのでメモリ確保してるのかな？

フクさん

うん。その通り。
まぁこのmemp_malloc何者かってところだねー。

太郎くん

あ、そういうえば、組み込み用途だからmallocがそもそも利用できない方が多いのか？

太郎くん

となると、memp_mallocは一体・・・。

フクさん

所謂、「固定長メモリプール」という実装で
以下で各種処理が定義されてる。
core\memp.c

太郎くん

固定長メモリプール？

フクさん

まずはメモリプールの概念から。
IT用語辞典 e-Wordsから引っ張ってきた。

メモリプールとは、コンピュータプログラムの実行時に素早く動的に必要なメモリ領域を確保するために、プログラムの起動時などにメインメモリの空き領域からある程度大きな領域を一括して確保したもの。リアルタイムOSなどで用いられるメモリ管理方式の一つで、頻繁にメモリの確保が必要な場合に、逐一オペレーティングシステム（OS）に割り当てを依頼するよりも高速に処理することができる。メモリプール単位で確保や解放を行なうことで、個々の領域の解放し忘れなどに起因するメモリリークなどの問題を低減することができる。
IT用語辞典 e-Wordsより