在LwIP/src/arch/include/arch目录下，cc.h、cpu.h、perf.h中有一些与CPU或编译器相关的定义，如数据长度、字的高低位顺序等。这应该与用户实现uC/OS-II时定义的参数一致。通常，c语言的结构体(struct)是4字节对齐的，但是在处理数据包的时候，LwIP是通过结构体中不同数据的长度来读取相应的数据的，所以，一定要在定义struct的时候使用_packed关键字，让编译器放弃struct的字节对齐。LwIP也考虑到了这个问题，所以，在它的结构体定义中有几个PACK_STRUCT_xxx宏，在移植的时候添加编译器所对应的_packed关键字。比如在nios-eft-gcc上对应的定义为：
#define PACK_STRUCT_FIELD(x) x_attribute_((packed)) #define PACK_STRUCT_STRUCT _attribute_((packed)) 3.2 sys_arch操作系统相关部分
sys_arch.h[c]中的内容是与OS相关的一些结构和函数，主要可以分为四个部分：
3.2.1 sys_sem_t 信号量
LwIP中需要使用信号量进行通信，所以在sys_arch中应实现信号量结构体和处理函数：
struct sys_sem_t
sys_sem_new() //创建一个信号量结构 sys_sem_free() //释放一个信号量结构 sys_sem_signal() //发送信号量 sys_arch_sem_wait() //请求信号量
由于uC/OS-II已经实现了信号量OS_EVENT的各种操作，并且功能和LwIP上面几个函数的功能是完全一样的，所以只要把uC/OS-II的函数重新封装成上面的函数就可以了。 3.2.2 sys_mbox_t消息
LwIP使用消息队列来缓冲、传递数据报文，因此要在sys_arch中实现消息队列结构
sys_mbox_t以及相应的操作函数： sys_mbox_new() //创建一个消息队列 sys_mbox_free() //释放一个消息队列 sys_mbox_post() //向消息队列发送消息 sys_arch_mbox_fetch() //从消息队列中获取消息
uC/OS-II虽然实现了消息队列结构OS_Q及其操作，但是uC/OS-II没有对消息队列中的消息进行管理，因此不能直接使用，必须在uC/OS-II的基础上重新实现。为了实现对消息的管理，我们定义了以下结构： typedef struct{ OS_EVENT *pQ：
void *pvQEntries[MAX_QUEUE_ENTRIES]； }sys_mbox_t；
typedef PQ_DESCR sys_mbox_t； //LwIP中的mbox是UCOS的消息队列
该结构包括OS_EVENT类型的队列指针(pQ)和队列内的消息(pvQEntries)两部分，对队列本身的管理利用uC/OS-II自己的消息队列相关函数来完成，然后使
用uC/OS-II中的内存管理模块实现对消息的创建、使用和删除，两部分综合起来便实现了LwIP的消息队列功能。 3.2.3 sys_arch_timeout函数
LwIP中每个与外界网络连接的线程都有自己的timeout属性，即等待超时时间。这个属性表现为每个线程都对应一个sys_timeout结构体队列，它包括这个线程的timeout时间长度，以及超时后应调用的timeout函数，该函数会做一些释放连接、回收资源的工作。timeout结构体已经在sys.h中定义好了，而且对结构体队列的数据操作也由LwIP负责，我们所要实现的是如下函数： struct sys_timeouts *sys_arch_timeouts(void)
这个函数的功能是返回目前正处于运行状态的线程所对应的timeout队列指针。timeout队列属于线程的属性，因此是与操作系统相关的函数，只能由用户实现。 3.2.4 sys_thread_new创建新线程函数
LwIP可以是单线程运行，即只有一个tcpip线程(tcpip_thread)，负责处理所有的TCP(Transmission Control Protocol：传输控制协议)或UDP(User Datagram Protocol：用户数据报协议)连接，各种网络程序都通过tcpip线程与网络交互。它也可以多线程运行，以提高效率。这时就需要用户实现创建新线程的函数： void sys_thread_new(void(*thread)(void *arg),void *arg)；
在uC/OS-II中，没有线程(thread)的概念，只有任务(Task)。它提供了创建新任务的系统调用OSTaskCreate，因此只要把OSTaskCreate封装一下，就可以实现sys_thread_new。需要注意的是LwIP中的thread并没有uC/OS-II中优先级的概念，实现时，用户要事先为LwIP中创建的线程分配好优先级。
3.3 lib_arch中库函数的实现
LwIP用到8个外部函数，这些函数通常与用户使用的系统或编译器有关，因此要求用户实现。
u16_t htons(u16_t n)；//16位数据高低字节交换 u16_t ntons(u16_t n)；
u32_t htonl(u32_t n)；//32位数据大小端对调 u32_ t ntonl(u32_t n)； int strlen(const char *str)；
int strncmp(const char *str1,const char *str2,int len)； void bcopy(const void *src,void dest,int len)； void bzero(void *data,int n)； 4 网络设备驱动程序
我们采用的网络芯片为Cirrus Logic公司的CS8900芯片。LwIP的网络驱动有一定的模型，/src/netif/ethernetif.c文件即为驱动的模板，用户为自己的网络设备实现驱动时应参照此模板。在LwIP中可以有多个网络接口，每个网络接口都对应了一个netif结构，该结构体包含了相应网络接口的属性、收发函数。LwIP调用netif的函数netif->input()及netif->output()进行以太网packet的收、发等操作。在驱动中主要做的就是实现网络接口的收、发、初始化以及中断处理函数。
void ethernetif_init(struct netif *netif) //网卡初始化函数 void ethernetif_input(struct netif *netif) //网卡接收函数 err_t ethernetif_output(struct netif *netif,struct pbuf *p,struct ip_addr *ipaddr) //网卡发送函数
void ethernetif_isr(void)；//网卡中断处理函数
5 测试
完成上面的移植修改工作后，就可以在uC/OS-II中初始化LwIP，并创建TCP或UDP任务进行测试了。这部分是用c语言实现的。关键部分的代码和说明如下： main(){ OSInit()；
OSTaskCreate(lwip_init_task,&task1_data,&lwip_init_stk[TASK_STK_SIZE-1],0)；
OSTaskCreate(user_task,&task2_data,&user_stk[TASK_STK_SIZE-1],1)； OSStart()； }
主程序中，创建了Lwip_init_task初始化LwIP任务(优先级0)和user_task用户任务(优先级1)。lwip_init_task任务中除了初始化硬件时钟和LwIP之外，还创建了tcpip_thread(优先级3)和tcpecho_thread(优先级4)。实际上tcpip_thread才是LwIP的主线程，多线程的Berkley API也是基于这个线程实现的，即上面的tcpecho_thread线程也要依靠tcpip_thread线程来与外界通信。tcpecho_thread是一个TCP echo服务，监听7号端口。程序框架如下： void tcpecho_thread(void arg){
conn = netconn_new(NETCONN_TCP)； //建立新的连接 netconn_bind(conn,NULL,7)； //绑定到7号端口 netconn_listen(conn)； //监听7号端口 while(1){
newconn = netconn_accept(conn)； //接收外部连接 bur=netconn_recv(newconn) //获取数据 …… //处理数据
netconn_write(newconn,data,len,NETCONN_COPY)；//发送数据 netconn_delete(newconn)；//释放本次连接
} }
编译下载运行，用ping ip地址命令可以得到ICMP reply响应，用telnet ip地址7(登录7号端口)命令可以看到echo server的回显效果。说明ARP、IP、ICMP、TCP协议都已正确运行。 6 结论
本文提出了在Nios软核CPU上移植嵌入式实时操作系统uC/OS-II，并且在uC/OS-II上移植LwIP，以构建嵌入式网络开发平台。在该网络平台的设计中，一方面，由于采用Nios软核CPU，而Nios开发软件SOPC Builder开发环境的完备功能使得硬件设计简单而快捷；另一方面，由于uC/OS-II和LwIP都是开放源代码的，并且在设计时就已经考虑了移植问题，因此使得移植很方便。通过测试，证明这种方案切实可行。