海思3559万能平台搭建：TCP网口编程

企业开发 2023-04-06 21:09:16 阅读次数: 0

前言

  日常开发除了串口还有网口也用来作为常用的协议收发端口，补充常见的网口编程

基本概念

  该博客写的比较清晰了

https://www.cnblogs.com/luoxiao23/p/11545363.html#:~:text=Linux%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%BD%91%E7%BB%9C%E7%BC%96%E7%A8%8B%E9%80%9A%E8%BF%87Socket%20%28%E5%A5%97%E6%8E%A5%E5%AD%97%29%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E5%AE%9E%E7%8E%B0%EF%BC%8CSocket%E6%98%AF%E4%B8%80%E7%A7%8D%E6%96%87%E4%BB%B6%E6%8F%8F%E8%BF%B0%E7%AC%A6%E3%80%82,%E6%B5%81%E5%BC%8F%E7%9A%84%E5%A5%97%E6%8E%A5%E5%AD%97%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E6%8F%90%E4%BE%9B%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E7%9A%84%E3%80%81%E9%9D%A2%E5%90%91%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E7%9A%84%E9%80%9A%E8%AE%AF%E6%B5%81%E3%80%82%20%E5%AE%83%E4%BD%BF%E7%94%A8%E4%BA%86TCP%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E3%80%82%20TCP%E4%BF%9D%E8%AF%81%E4%BA%86%E6%95%B0%E6%8D%AE%E4%BC%A0%E8%BE%93%E7%9A%84%E6%AD%A3%E7%A1%AE%E6%80%A7%E5%92%8C%E9%A1%BA%E5%BA%8F%E6%80%A7%E3%80%82

主要功能函数

在这里插入图片描述

（1）socket()

函数原型：int socket(int domain, int type, int protocol);
函数作用：创建网络通信套接字；
参数说明：

domain：

协议族，指定通信时用的协议族；常用选项如下：
AF_UNIX, AF_LOCAL ：Local communication，用于本地进程/线程间通信；
AF_INET ：IPv4 Internet protocols，用于IPV4网络通信，下面示例中用的就是该项；
AF_INET6 ：IPv6 Internet protocols，用于IPV6网络通信；

type：

套接字类型，常用选项如下：
SOCK_STREAM ：流式套接字，唯一对应于TCP；
SOCK_DGRAM ：数据报套接字，唯一对应于UDP；
SOCK_RAW ：原始（透传）套接字；

protocol：

通常填0，在type类型为SOCK_RAW时，需要该参数。
返回值：成功时返回套接字（文件描述符），失败返回-1。

（2）bind()

函数原型：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
函数作用：绑定服务器相关信息；
参数说明：

sockfd：

通过socket()得到的文件描述符；

addr ：

指向struct sockaddr类型结构体变量的指针，包含了IP地址和端口号；实际使用时，如果是网络编程，一般都是定义struct sockaddr_in类型的变量，然后取该变量的地址强转为struct sockaddr*类型；

addrlen：

struct sockaddr类型结构体变量所占内存空间大小；
返回值：成功时返回0，失败返回-1。
补充说明：bind()函数中用的是是通用结构体，实际使用中，用于网络编程和本地进程/线程间通信时，一般都不用通用结构体而是用struct sockaddr_in类型和struct sockaddr_un类型的结构体变量。这三种结构体成员如下：
通用地址结构：

  struct sockaddr
    {
    
        
        u_short  sa_family;    // 地址族, AF_xx 
        char  sa_data[14];     // 14字节协议地址
    };

Internet协议地址结构：

struct sockaddr_in 
{
    
           
    u_short sin_family;      // 地址族, AF_INET，2 bytes    
    u_short sin_port;        // 端口，2 bytes  
    struct in_addr sin_addr; // IPV4地址，4 bytes      
    char sin_zero[8];        // 8 bytes unused，作为填充
};

本地通信协议地址结构：

  struct sockaddr_un
    {
    
    
        sa_family_t sun_family; //协议族
        char sun_path[108];     //套接字文件路径
    }

（3）listen()

函数原型：int listen(int sockfd, int backlog);
函数作用：将主动套接字变为被动套接字；
参数说明：

sockfd：

通过socket()得到的文件描述符；

backlog：

指定了正在等待连接的最大队列长度，它的作用在于处理可能同时出现的几个连接请求；
返回值：成功时返回0，失败返回-1。

（4）accept()

函数原型：int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
函数作用：阻塞等待客户端的连接请求，当由客户端请求连接时，该函数返回已经建立连接的新套接字（文件描述符），用于客户端和服务器通信；
参数说明：

sockfd：

通过socket()得到的文件描述符；

addr ：

指向struct sockaddr类型结构体变量的指针；用于存放连接过来的客户端的IP地址和端口号，实际使用时，如果不需要客户端的信息，可以直接填NULL；

addrlen：

指向socklen_t类型变量的指针；表示struct sockaddr类型结构体变量所占内存空间大小；
返回值：成功时返回新的文件描述符，后面与客户端通信用的就是该返回的文件描述符，失败返回-1。

（5）connect()

函数原型：int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
函数作用：客户端调用该函数向服务器发起连接请求；
参数说明：

sockfd：

通过socket()得到的文件描述符；

addr ：

指向struct sockaddr类型结构体变量的指针，用于填充服务端的IP与端口信息；

addrlen：

struct sockaddr类型结构体变量所占内存空间大小；
返回值：成功时返回0，失败返回-1。

代码

TCP Client写法：

#define SERVER_PORT		8080    //
#define SERVER_IP		"192.168.0.73"	//服务器IP地址

char   server_ip[20] ;
extern struct TrkCmdFrm  g_trk_cmd;
int listen_fd = -1;
void signal_handler(int arg)
{
    
    
	printf("close listen_fd(signal = %d)\n", arg);
	close(listen_fd);
	exit(0);
}
/*描述  ：网口发送线程
 *参数  ：arg 无参数传入
 *返回值：无
 *注意  ：使用需打开网口服务器端
 */ 
HI_VOID * eth_client_send_task(HI_VOID *arg)
{
    
    
	cpu_set_t mask;//cpu核的集合
    cpu_set_t get;//获取在集合中的cpu

    int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
    printf("frame_check_task:system has %d processor(s)\n", num);

    CPU_ZERO(&mask);//置空
    CPU_SET(0, &mask);//设置亲和力值
     
    if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask) < 0)//设置线程CPU亲和力
    {
    
    
        fprintf(stderr, "set thread affinity failed\n");
    }

    if (pthread_getaffinity_np(pthread_self(), sizeof(get), &get) < 0)//获取线程CPU亲和力
    {
    
    
        fprintf(stderr, "get thread affinity failed\n");
    }
	int connect_fd = -1;
	struct sockaddr_in server;
	socklen_t saddrlen = sizeof(server);
 
	memset(&server, 0, sizeof(server));
	
	connect_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (connect_fd < 0)
	{
    
    
		printf("socket error!\n");
		// return NULL;
	}
    printf("\nETH CLIENT SEND TEST\n");
	server.sin_family = AF_INET;
	server.sin_port = htons(SERVER_PORT);
	// server.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
	server.sin_addr.s_addr = inet_addr(server_ip);
	// printf("ip is %s\n", server.sin_addr.s_addr);
 
	if (connect(connect_fd, (struct sockaddr *)&server, saddrlen) < 0)
	{
    
    
		printf("connect failed!\n");
		// return -1;
	}
	else
	{
    
    
		// char sendbuf[1024]="HelloWorld1234567890";
		while (1)
		{
    
    
			sleep(1);
			// write(connect_fd, sendbuf, sizeof(sendbuf));
		}
		close(connect_fd);
	}
	
 
	return 0;
}
/*描述  ：网口接收线程
 *参数  ：arg 无参数传入
 *返回值：无
 *注意  ：使用需打开网口服务器端
 */
HI_VOID * eth_client_recv_task(HI_VOID *arg)
{
    
    
	cpu_set_t mask;//cpu核的集合
    cpu_set_t get;//获取在集合中的cpu

    int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
    printf("frame_check_task:system has %d processor(s)\n", num);

    CPU_ZERO(&mask);//置空
    CPU_SET(0, &mask);//设置亲和力值
     
    if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask) < 0)//设置线程CPU亲和力
    {
    
    
        fprintf(stderr, "set thread affinity failed\n");
    }

    if (pthread_getaffinity_np(pthread_self(), sizeof(get), &get) < 0)//获取线程CPU亲和力
    {
    
    
        fprintf(stderr, "get thread affinity failed\n");
    }
	int connect_fd = -1;
    int recv_len;
	struct sockaddr_in server;
	socklen_t saddrlen = sizeof(server);
	// uint8 data_header[] = {0x55, 0xAA};
	// unsigned char addchk=0;
	// uint8 data_header[] = {0x55, 0xAA};
	// printf("\nbeforen DataParser\n ");
	// DataParser *data_parser = parser_init(data_header, sizeof(data_header), NULL, 0, CMD_LENGTH);
	// printf("\nDataParser INIT SUCCESS\n ");
	// char* tmp_cmd=(char*)&g_trk_cmd;
	memset(&server, 0, sizeof(server));
	
	connect_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (connect_fd < 0)
	{
    
    
		printf("socket error!\n");
		// return NULL;
	}
    printf("\nETH CLIENT RECV TEST\n");
	server.sin_family = AF_INET;
	server.sin_port = htons(SERVER_PORT);
	// server.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
	server.sin_addr.s_addr = inet_addr(server_ip);
 
	if (connect(connect_fd, (struct sockaddr *)&server, saddrlen) < 0)
	{
    
    
		printf("connect failed!\n");
		// return -1;
	}
	// char PLATFORM_IP_SET[64]={0};
	// char PLATFORM_IP_CMD[]="192.168.0.168";
	// sprintf(PLATFORM_IP_SET,"ifconfig eth0 %s up",PLATFORM_IP_CMD);
	// system(PLATFORM_IP_SET);
	else
	{
    
    
		char recvbuf[1024]={
    
    0};
		while (1)
		{
    
    
			recv_len = read(connect_fd, recvbuf, sizeof(recvbuf));
			if(recv_len)
			{
    
    
				// printf("\nEth:recv origin data: ");
				// recvbuf[len] = '\0';  
				for (int i = 0;i < recv_len ;i++)
				{
    
    
					// printf("%02x  ",recvbuf[i]);  
				}
				// printf("\n"); 
				protocol_parser(recvbuf,recv_len);
				
			}
			
		}
		close(connect_fd);
	}
	return 0;
}

TCP Server写法

HI_VOID * eth_server_task(HI_VOID *arg)
{
    
    
	cpu_set_t mask;//cpu核的集合
    cpu_set_t get;//获取在集合中的cpu

    int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
    printf("frame_check_task:system has %d processor(s)\n", num);

    CPU_ZERO(&mask);//置空
    CPU_SET(0, &mask);//设置亲和力值
     
    if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask) < 0)//设置线程CPU亲和力
    {
    
    
        fprintf(stderr, "set thread affinity failed\n");
    }

    if (pthread_getaffinity_np(pthread_self(), sizeof(get), &get) < 0)//获取线程CPU亲和力
    {
    
    
        fprintf(stderr, "get thread affinity failed\n");
    }
    int new_fd  = -1;
	struct sockaddr_in server;
	struct sockaddr_in client;
	socklen_t saddrlen = sizeof(server);
	socklen_t caddrlen = sizeof(client);
 
	signal(SIGINT, signal_handler);
 
	memset(&server, 0, sizeof(server));
	memset(&client, 0, sizeof(client));
 
    // printf("\nETH SERVER TEST\n");
	listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (listen_fd < 0)
	{
    
    
		printf("socket error!\n");
		// return -1;
	}
 
	// bzero(&server,sizeof(struct sockaddr_in));
    server.sin_family = AF_INET;
	server.sin_port = htons(3559);
    server.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); // (将本机器上的long数据转化为网络上的long数据)和任何主机通信 //INADDR_ANY 表示可以接收任意IP地址的数据，即绑定到所有的IP
	// server.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
	// server.sin_addr.s_addr = inet_addr(server_ip);
 
	if (bind(listen_fd, (struct sockaddr *)&server, saddrlen) < 0)
	{
    
    
		printf("bind error!\n");
		// return -1;
	}
 
	if (listen(listen_fd, 5) < 0)
	{
    
    
		printf("listen error!\n");
		// return -1;
	}
 
	char rbuf[256] = {
    
    0};
	int read_size = 0;
	while (1)
	{
    
    
		/*
		socket()创建的套接字默认是阻塞的，所以accept()在该套接字上进行监听时，
		如果没有客户端连接请求过来，accept()函数会一直阻塞等待；换句话说，程序
		就停在accept()函数这里，不会继续往下执行，直到有新的连接请求发送过来，唤醒accept()。
		*/
		new_fd = accept(listen_fd, (struct sockaddr *)&client, &caddrlen);
		if (new_fd < 0)
		{
    
    
			perror("accept");
			// return -1;
		}
 
		printf("new client connected.IP:%s,port:%u\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port));
		while (1)
		{
    
    
			read_size = read(new_fd, rbuf, sizeof(rbuf));
			if (read_size < 0)
			{
    
    
				printf("read error!\n");
				continue;
			}
			else if (read_size == 0)
			{
    
    
				printf("client (%d) is closed!\n", new_fd);
				close(new_fd);
				break;
			}
 
			// printf("recv:%s\n", rbuf);
			protocol_parser(rbuf,read_size);
		}
	}
 
	close(listen_fd);
 
	return 0;



}

头文件

/************************************************************************************************
*****Describe: This program is writen to operate HI35xx eth devices.                     *****
*****Author: xin.han															        	*****
*****Date: 2022-09-17																		*****
*************************************************************************************************/
#ifndef _ETH_H_
#define _ETH_H_
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include "platform.h"
#include "parser.h"
#include "queue.h"
/*描述  ：网口发送线程
 *参数  ：arg 无参数传入
 *返回值：无
 *注意  ：使用需打开网口服务器端
 */
HI_VOID * eth_client_send_task(HI_VOID *arg);
HI_VOID * eth_client_recv_task(HI_VOID *arg);
HI_VOID * eth_server_task(HI_VOID *arg);
#endif

  还是新建收发线程，用网口助手进行模拟调试

  tcp服务器端代码和udp的代码详见

https://blog.csdn.net/Mr_XJC/article/details/106788694

https://blog.csdn.net/YEDITABA/article/details/54635543

小bug

  单纯的这样测试，在通路都正常的情况下，短时间是没有测出来问题的
  但是有次忘记打开服务器端后，就会发现程序闪退了！
  远程调试一下发现
在这里插入图片描述
  broken pipe最直接的意思是：写入端出现的时候，另一端却休息或退出了，因此造成没有及时取走管道中的数据，从而系统异常退出
  那就很明显了，加个判断在链接成功的时候在执行收发操作
  以后写代码还是得严谨，最基本的ifelse不能老是偷懒只写一半，不然真的可能积累不少没必要的错误经验

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转载自blog.csdn.net/qq_42330920/article/details/127075865
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