【转载】笔记：无os的LwIP在TCP server历程中网络数据发送，串口出现tcp_write及tcp_receive错误。

 

2016年09月07日 22:13:58 新野-新野 阅读数：6180 标签： LWIP 更多

个人分类： 转载笔记

做一个，串口收到数据然后通过tcp主动发送出去的东西，但是目前遇到以下问题，当tcp初始化后连接也建立好了，此时如果每即使毫秒就向串口扔一组数据，串口收到数据后主动发送tcp出去，但是如果发送频率很快（感觉100ms内的话）发个一段时间，程序就会死，debug了一下，死在了tcp_write_check函数里的断言这里

if (pcb->snd_queuelen != 0) {
    LWIP_ASSERT("tcp_write: pbufs on queue => at least one queue non-empty",
      pcb->unacked != NULL || pcb->unsent != NULL);
  } else {
    LWIP_ASSERT("tcp_write: no pbufs on queue => both queues empty",
      pcb->unacked == NULL && pcb->unsent == NULL);
  }

求助 主动发送tcp 频率很快的情况下怎么样才能不死。。。

ps：如果是客户端主动发送tcp给我，我在tcp收的回调函数里再调用tcp_write，把数据丢回去，无论多快，都没问题。。。

 

 

方法：1

1，增加TCP发送缓冲区大小。
2，向串口扔数据的速度超过了TCP主动发的速度，如果有可能应该握手控制一下。这个还可能与客户端接收处理速度不够有关，应该排查一下。

 

 

 

其他的内容：

 

//*****************************************************************************

// ---------- Memory options ----------

#define MEM_ALIGNMENT                   4           // default is 1

#define MEM_SIZE                        (22 * 1024)  // default is 1600, was 16K

 

//*****************************************************************************

// ---------- Internal Memory Pool Sizes ----------

#define MEMP_NUM_PBUF                     24    // Default 16, was 16

#define MEMP_NUM_TCP_PCB                  1    // Default 5, was 12

 

 

//*****************************************************************************

// ---------- TCP options ----------

LWIP_TCP                        1

#define TCP_WND                         4096   // default is 2048

#define TCP_MSS                        1024        // default is 128

#define TCP_SND_BUF                     (16 * TCP_MSS// default is 256, was 6 *

//#define TCP_SND_QUEUELEN                (4 * (TCP_SND_BUF/TCP_MSS))

 

 

 

[转载]关于LWIP协议栈连续多次tcp_write后失败的解决过程

 

前段时间一直在调试lwip协议栈的问题，在stm32F107上实现一个C/S 架构的通信程序。项目初期的时候设计的是B/S架构的控制，然后在使用过程中发现了些限制，因为芯片自身的RAM有限，所以跑B/S的server端略显压力，为了处理类似动态网页内容，开辟一个5K的缓冲区，然后一次tcp_write就可以将内容发送给浏览器了，当然网页内容也是比较简单，考虑到后续可能会有更多的数据处理，故决定开发一个C/S架构的控制。

         上位机client倒是没什么太多可说的，自己封装下基本的winsock操作。考虑到用TCP协议传输简单地封装了下数据封包和拆包的协议，然后MFC作为图形界面。在stm32端主要采用lwip的RAW API，然后利用callback的方式处理接收上位机命令、数据后的处理，初始化服务器的代码如下：

         void Server_init(void)

{

                  struct tcp_pcb *pcb;

                  pcb = tcp_new(); // 动态创建一个pcb

                  tcp_bind(pcb, IP_ADDR_ANY, 8082);  // 绑定端口8082

                  pcb = tcp_listen(pcb); // 开始监听

                  tcp_accept(pcb, Server_accept); // accept成功时的回调函数                                       

}

然后在Server_accept中也主要是初始化一些回调函数，

         static err_t Server_accept(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, err_t err)

{

                  tcp_err(pcb, Server_conn_err); // 错误时的回调函数

                  tcp_recv(pcb, Server_recv); // 接收到数据后的回调函数

                  tcp_sent(pcb, Server_sent); // tcp_write数据成功发送后的回调函数

                  gRemoteIp = pcb->remote_ip; // 获取远程客户端的地址

                  return ERR_OK;

}

最重要的函数就是Server_recv()了，在这个函数中，根据客户端不同的命令，然后处理相应的数据发送给客户端，但这时问题就暴露出来了。截取一段发送数据的简化代码：

for(i = 0; i < WMFlag.WM_Record_Num; ++i) {

         SendCharBuff(pcb, WMTempData, strlen(WMTempData), PT_TEXT);

}

其中SendCharBuff主要是调用tcp_write函数，这个当WM_Record_Num这个数值很大时，客户端总是接收不全，后来经过反复地进行实验发现，然来是tcp_write这个函数在循环到12次的时候会返回ERR_MEM的内存错误，这个问题让我百思不得其解，然后通过网上的一些资料，很多人说是lwip协议栈有BUG，然后我姑且相信了这个结论，但是有BUG也得继续调呀。于是便想到了winsock里面有个WSAGetLastError()这个函数，但是lwip里面却没有，网上找了找说可以开启lwip的调试功能，于是乎就开始设置lwip的调试功能了。

关于开启LWIP的调试功能主要的设置如下：

1、  在src/include/lwip目录中找到debug.h这个文件，然后在里面添加如下代码

// Add By 风格独特 2012-06-28

// 增加串口调试功能

// 声明外部的USART2_Printf串口输出调试信息函数

extern void USART2_Printf(const char *format, ...);

 

// 定义格式化内容的宏

// PS 通过调试这个宏发现了以前不知道的一个小知识，那就是字符串可以这样表示

// “aaaa” “bbb” == “aaaabbb”

#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"

 

// 设置调试的宏，注释这个宏可以关闭调试功能

#define LWIP_DEBUG

 

#define LWIP_PLATFORM_DIAG(x) USART2_Printf x

// Add End

 

2、  在src/include/lwip目录中找到opt.h这个文件，然后找到如下代码

#ifndef TCP_OUTPUT_DEBUG

#define TCP_OUTPUT_DEBUG                LWIP_DBG_OFF

#endif

         其中将LWIP_DBG_OFF改为LWIP_DBG_ON，即开启了TCP_OUT_DEBUG的调试，当然如果想开启其他的调试输出，就可以将相应的地方改为LWIP_DBG_ON即可。

3、  实现USART2_Printf这个函数，代码如下

void USART2_Printf(const char *format,...)

{

         int iOutLen;

         char buf[256];

         va_list arg_ptr;

        

         va_start(arg_ptr, format);

         iOutLen = vsprintf(buf, format, arg_ptr);

         va_end(arg_ptr);

         USART_SendStr(buf, iOutLen);

}

开启调试后得到如下的调试输出信息：

         tcp_enqueue: 12 (after enqueued)

tcp_write(pcb=20009c1c, data=08003a24, len=6, apiflags=1)

tcp_enqueue(pcb=20009c1c, arg=08003a24, len=6, flags=0, apiflags=1)

tcp_enqueue: queuelen: 12

tcp_enqueue: too long queue 12 (max 12)

tcp_output_segment: 6848:6920

State: ESTABLISHED

可以看出在tcp_enqueue第12次的时候输出了too long queue 12 (max 12)，超出最大的列队次数，于是在工程中搜索too long queue这句话，在tcp_out.c文件中找到了如下代码：

if ((queuelen > TCP_SND_QUEUELEN) || (queuelen > TCP_SNDQUEUELEN_OVERFLOW)) {

LWIP_DEBUGF(TCP_OUTPUT_DEBUG | 2, ("tcp_enqueue: queue too long %"U16_F" (%"U16_F")\n", queuelen, TCP_SND_QUEUELEN));

goto memerr;

}

然后发现TCP_SND_QUEUELEN的值为12，跟到TCP_SND_QUEUELEN的定义代码：

#define TCP_SND_BUF             (2*TCP_MSS)  // 发送缓冲区，为两个MSS的大小

 

// 此参数限制了tcp_write的次数，系数默认为6， 改为3000

#define TCP_SND_QUEUELEN        (3000 * TCP_SND_BUF)/TCP_MSS

于是将那个默认的系数由6改为3000，再次测试时发现可以连续tcp_write超过12次了，于是解决了tcp_write的连续多次调用后失败的问题。

最后补充一下tcp_write这个函数的最后一个参数的说明，该函数的声明如下

err_t tcp_write(struct tcp_pcb *pcb, void *dataptr, u16_t len, u8_t copy);

其中第四个参数是一个copy参数，当为0时为不拷贝数据，也就是在dataptr所指的缓冲区里面发送数据，因为调用tcp_write成功后数据并不会立即发送，所以要确保dataptr所指的缓冲区内容保持不变，如果调用tcp_write成功后，再改变dataptr缓冲区可能就会和预期发送的数据不相符，当时我也碰到过这个问题，后来将最后的参数改为1，为1时即拷贝缓冲区内容，当执行tcp_write时，会将dataptr所指向的缓冲区内容先拷贝到发送的缓冲区中，这样的话执行tcp_write之后再改变dataptr所指的内容是不影响数据的正确发送的。

 

 

 

其他：tcp_receive出错的问题。

   LWIP+FREERTOS在STM32F107上运行，在TCP通信发送数据，一段时间之后出现断言死循环。
   报错：Assertion tcp_recive:valid queue length failed at line 957 in F:\.........\tcp_in.c
   请问下，上面情况是不是opt.h里面配置的问题呢？
谢谢！寻求帮助。。急！

在公司里面，通过远程上网的，无法上传东西。
1.上面的问题应该是接受函数里面处理的问题，在中断触发的接收函数里面判断是否有数据，用的if(ETH_GetRxPKtSize()!=0)，改为while后正常了。
2.现在碰到一个新的问题：在连接一段时间之后（这个时间不定，有时1个小时以内，有时候几天时间才出现），无法进入以太网的中断。还在调试中。

 

 

 

其他：STM32F407+lwip的速度提升问

详情链接地址：http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=43116&page=1#pid247658 

1、尽量不要使用delay延时函数！应用程序中的延时函数对于速度的影响很大的。
2、尽量减少数据拷贝，数据拷贝也会浪费大量的时间。
3、就像别人说的，将缓存开大一点，你如果使用了ST的官方以太网库的话，有下面几个地方需要改打一点。

 

 

1 2 3

//STM32内部MAC发送和接收BUF个数 #define ETH_RXBUFNB             10 #define ETH_TXBUFNB     10

 

 

#define MEM_SIZE                20000   //内存堆heap大小

#define MEMP_NUM_PBUF           30  //MEMP_NUM_PBUF:memp结构的pbuf数量,如果应用从ROM或者静态存储区发送大量数据时                                        //这个值应该设置大一点

#define MEMP_NUM_TCP_SEG        300 //MEMP_NUM_TCP_SEG:最多同时在队列中的TCP段数量

 

#define PBUF_POOL_SIZE          30  //PBUF_POOL_SIZE:pbuf内存池个数

#define PBUF_POOL_BUFSIZE       512 //PBUF_POOL_BUFSIZE:每个pbuf内存池大小

 

#define TCP_MSS                 (1500 - 40)   //最大TCP分段,TCP_MSS = (MTU - IP报头大小 - TCP报头大小

#define TCP_SND_BUF          (25*TCP_MSS)   //TCP发送缓冲区大小(bytes).

#define TCP_SND_QUEUELEN        (10* TCP_SND_BUF/TCP_MSS)   //TCP_SND_QUEUELEN: TCP发送缓冲区大小(pbuf).这个值最                                                                //小为(2 * TCP_SND_BUF/TCP_MSS)

#define TCP_WND                 (8*TCP_MSS)             //TCP发送窗口

 

 

注意：TCP_WND是发送窗口，这个值对于LWIP的速度影响非常大。