LWIP 版本:2.0.3

上一篇文章是写如何将 LWIP 移植到板子上,今天晚上记录基于 LWIP 实现与主机的网络通信。

先是打开了原子的实验例程,大概浏览了一遍,觉得 TCP 网络网络通信也就是那么一些套路。什么 创建、配置、绑定、监听、accept ....,果断复制源文件到工程路径下,调整头文件包含直至编译无误。将 tcp_server_init( ) 加入到 main 中,下载测试,果然出现问题。 ping 都 ping 不通了,尴尬.....

问题解决过程:

出问题了是好事,可以更加深入的了解 LWIP(强行安慰自己一波)。遂加入 printf 输出查找问题根源,最后追踪到 netconn_new 内的 netconn_alloc 函数处,解决办法如下:

本以为是其内部调用的函数 memp_malloc 申请内存失败。进入函数内部开始阅读源码,发现 MEMP_MEM_MALLOC 宏没有被打开,误理解为没有启用该宏就不会成功申请到内存,后来经测试发现并不是它的问题,官方注释如下:

/**
* MEMP_MEM_MALLOC==1: Use mem_malloc/mem_free instead of the lwip pool allocator.
* Especially useful with MEM_LIBC_MALLOC but handle with care regarding execution
* speed (heap alloc can be much slower than pool alloc) and usage from interrupts
* (especially if your netif driver allocates PBUF_POOL pbufs for received frames
* from interrupt)!
* ATTENTION: Currently, this uses the heap for ALL pools (also for private pools,
* not only for internal pools defined in memp_std.h)!
*/

如果不启用该宏,LWIP 内核会直接从 lwip pool 中取出相应的结构,pool 的内存已经在 LWIP 内核运行前申请完毕,官方推荐不启用该宏,因为 speed (heap alloc can be much slower than pool alloc)。

后来继续查找问题所在,发现一个致命问题:netconn_alloc 函数内调用的创建邮箱函数 sys_mbox_new 没有为其参数(一个邮箱指针)分配内存,这是移植时残留的问题,终于找上头来。通过 LWIP 内核中提供的 mem_malloc/mem_free 函数解决了这个问题,如下所示:

err_t sys_mbox_new( sys_mbox_t *mbox, int size)
{
*mbox = mem_malloc(sizeof(TQ_DESCR));
.....
} void sys_mbox_free(sys_mbox_t * mbox)
{
.......
mem_free(*mbox);
*mbox=NULL;
}

重新编译工程,下载到板子,完美运行!

运行结果:

打开网络助手,配置好 tcp server 与端口,点击连接,显示如下:

基于 LWIP 建立 TCP Server 与主机通信实验-LMLPHP

串口助手显示如下:

基于 LWIP 建立 TCP Server 与主机通信实验-LMLPHP

附:lwip_server.c 源码

#include "tcp_server.h"
#include "lwip/opt.h"
#include "lwip_app.h"
#include "lwip/sys.h"
#include "lwip/api.h"
#include "delay.h"
#include "string.h" u8 tcp_server_recvbuf[TCP_SERVER_RX_BUFSIZE];
static const u8 tcp_server_sendbuf[] = "Welcome to connect to the LWIP server.\r\n";
u8 tcp_server_flag = 0xff;
#define TCPSERVER_PRIO 6
#define TCPSERVER_STK_SIZE 300
OS_STK TCPSERVER_TASK_STK[TCPSERVER_STK_SIZE]; static void tcp_server_thread(void *arg)
{
OS_CPU_SR cpu_sr;
u32 data_len = 0;
struct pbuf *q;
err_t err,recv_err;
u8 remot_addr[4];
struct netconn *conn, *newconn;
static ip_addr_t ipaddr;
static u16_t port; LWIP_UNUSED_ARG(arg); /* 创建 TCP、绑定、监听 */
conn = netconn_new(NETCONN_TCP);
netconn_bind(conn,IP_ADDR_ANY,TCP_SERVER_PORT);
netconn_listen(conn); /* 禁止阻塞线程,等待时间为 10ms */
conn->recv_timeout = 10; while (1)
{
err = netconn_accept(conn,&newconn);
if(err==ERR_OK) newconn->recv_timeout = 10; if (err == ERR_OK)
{
struct netbuf *recvbuf; /* 获取到客户端的 IP 及端口号 */
netconn_getaddr(newconn,&ipaddr,&port,0); remot_addr[3] = (uint8_t)(ipaddr.addr >> 24);
remot_addr[2] = (uint8_t)(ipaddr.addr >> 16);
remot_addr[1] = (uint8_t)(ipaddr.addr >> 8);
remot_addr[0] = (uint8_t)(ipaddr.addr);
printf("主机:%d.%d.%d.%d 连接上服务器,主机端口号为:%d\r\n",remot_addr[0], remot_addr[1],remot_addr[2],remot_addr[3],port); while(1)
{
if((tcp_server_flag & LWIP_SEND_DATA) == LWIP_SEND_DATA)
{
/* 向客户端发送消息 */
err = netconn_write(newconn,tcp_server_sendbuf,strlen((char*)tcp_server_sendbuf),NETCONN_COPY);
if(err != ERR_OK)
{
printf("发送失败\r\n");
}
tcp_server_flag &= ~LWIP_SEND_DATA;
} /* 接收消息 */
if((recv_err = netconn_recv(newconn,&recvbuf)) == ERR_OK)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
memset(tcp_server_recvbuf,0,TCP_SERVER_RX_BUFSIZE); /* 将缓冲区信息转存到自定义空间 */
for(q=recvbuf->p;q!=NULL;q=q->next)
{
if(q->len > (TCP_SERVER_RX_BUFSIZE-data_len))
memcpy(tcp_server_recvbuf+data_len,q->payload,(TCP_SERVER_RX_BUFSIZE-data_len));
else memcpy(tcp_server_recvbuf+data_len,q->payload,q->len);
data_len += q->len;
if(data_len > TCP_SERVER_RX_BUFSIZE) break;
}
OS_EXIT_CRITICAL();
data_len=0;
printf("%s\r\n",tcp_server_recvbuf);
netbuf_delete(recvbuf); /* 断开连接 */
}else if(recv_err == ERR_CLSD)
{
netconn_close(newconn);
netconn_delete(newconn);
tcp_server_flag = 0xff;
printf("主机:%d.%d.%d.%d 断开与服务器的连接\r\n",remot_addr[0], remot_addr[1],remot_addr[2],remot_addr[3]);
break;
}
}
}
delay_ms(10);
}
} INT8U tcp_server_init(void)
{
INT8U res=0;
OS_CPU_SR cpu_sr; OS_ENTER_CRITICAL(); /* 创建 TCP 服务器任务 */
res = OSTaskCreate(tcp_server_thread,(void*)0,(OS_STK*)&TCPSERVER_TASK_STK[TCPSERVER_STK_SIZE-1],TCPSERVER_PRIO);
OS_EXIT_CRITICAL(); return res;
}

本篇文章参考自原子的 LWIP 网络实验,感谢

05-03 23:46