RTThread 自动网卡使用问题

技术分享 2年前 (2024-06-26) 0 999+

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最近使用 STM32 测试了一下 lwip 和 esp8266 的网络连接问题，使用 RTThread 的自动网卡时，发现不能很好的自动切换默认网卡，不能满足需求，所以自己简单的改了一下。

一、准备材料

MCU：STM32F103ZT6
RTThread：5.0.2
工具：RTThread studio
网络芯片：DM9000（FSMC连接）
WIFI：ESP8266（uart连接）

二、测试现象

如果默认网卡断开是，无其他网卡联网时，其他网卡重新联网，不会自动切换默认网卡
初始化时，如果默认网卡为初始成功，即时存在能联网的网卡时，也不会切换默认网卡

三、问题原因

遇到问题的时候，我们首先查看一下官方的说明文档: https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/netdev/netdev

找到默认网卡的说明，如下图所示：

从图中不难看出，他只有网卡从 up → down 的时候，才会去切换状态，所以也能解释上面我测试到的现象了

四、解决办法

这里有两个办法可以解决，方式一，直接就该源码；方式二，从新添加相应的处理程序，如下所示：

方式一

程序源码的文件是 rt-thread/components/net/netdev/src/netdev.c,

先来看一下自动切换网卡的实现方式, 程序如下

/* Change to the first link_up network interface device automatically */ static void netdev_auto_change_default(struct netdev *netdev) {     struct netdev *new_netdev = RT_NULL;      if (netdev->flags & NETDEV_FLAG_LINK_UP)     {         if (!(netdev_default->flags & NETDEV_FLAG_LINK_UP))         {             netdev_set_default(netdev);         }         return;     }     if (rt_memcmp(netdev, netdev_default, sizeof(struct netdev)) == 0)     {         new_netdev = netdev_get_first_by_flags(NETDEV_FLAG_LINK_UP);         if (new_netdev)         {             netdev_set_default(new_netdev);         }     } }

程序中不难看出切换网卡的思路，确实很厉害，代码也比较简洁，所以切换部分的代码没有问题

调用的自动切换部分的程序

/**  * This function will set network interface device status.  * @NOTE it can only be called in the network interface device driver.  *  * @param netdev the network interface device to change  * @param is_up the new status  */ void netdev_low_level_set_status(struct netdev *netdev, rt_bool_t is_up) {     if (netdev && netdev_is_up(netdev) != is_up)     {         if (is_up)         {             netdev->flags |= NETDEV_FLAG_UP;         }         else         {             netdev->flags &= ~NETDEV_FLAG_UP;  #ifdef NETDEV_USING_AUTO_DEFAULT             /* change to the first link_up network interface device automatically */             netdev_auto_change_default(netdev); #endif /* NETDEV_USING_AUTO_DEFAULT */         }          /* execute  network interface device status change callback function */         if (netdev->status_callback)         {             netdev->status_callback(netdev, is_up ? NETDEV_CB_STATUS_UP : NETDEV_CB_STATUS_DOWN);         }     } }   /**  * This function will set network interface device active link status.  * @NOTE it can only be called in the network interface device driver.  *  * @param netdev the network interface device to change  * @param is_up the new link status  */ void netdev_low_level_set_link_status(struct netdev *netdev, rt_bool_t is_up) {     if (netdev && netdev_is_link_up(netdev) != is_up)     {         if (is_up)         {             netdev->flags |= NETDEV_FLAG_LINK_UP;  #ifdef RT_USING_SAL             /* set network interface device flags to internet up */             if (netdev_is_up(netdev) && !ip_addr_isany(&(netdev->ip_addr)))             {                 sal_check_netdev_internet_up(netdev);             } #endif /* RT_USING_SAL */         }         else         {             netdev->flags &= ~NETDEV_FLAG_LINK_UP;              /* set network interface device flags to internet down */             netdev->flags &= ~NETDEV_FLAG_INTERNET_UP;  #ifdef NETDEV_USING_AUTO_DEFAULT             /* change to the first link_up network interface device automatically */             netdev_auto_change_default(netdev); #endif /* NETDEV_USING_AUTO_DEFAULT */         }          /* execute link status change callback function */         if (netdev->status_callback)         {             netdev->status_callback(netdev, is_up ? NETDEV_CB_STATUS_LINK_UP : NETDEV_CB_STATUS_LINK_DOWN);         }     } }

从程序中不难看出，它是只有当网络状态为 down 的时候，才去调用切换网络状态函数

解决办法
只需要将 netdev_low_level_set_link_status 函数中的调用位移，移除 down 的判断条件即可解决这个问题。这个问题解决很简单，但是为啥会是这样的设计我还没弄明白，也能是开发人员粗心了（按理说不应该），也有可能是另有深意，但是不满足我得需求，所以还是需要更改一下。这里我没有改源程序，而是从新写了一个函数去实现的，具体流程如下

方式二

通过提供的 API 重写了一下默认网卡切换的方法，程序如下

#include <rtthread.h> /* 当需要网卡操作是，需要包含这两个头文件 */ #include <arpa/inet.h> #include <netdev.h>  #define DBG_TAG "app_net_monitor" #include <rtdbg.h>  typedef struct net_device_info {     const char *name;    // 设备名称     struct netdev *dev;  // 网络设备指针 } net_device_info_t;  /* 初始网卡设备，第一个为默认网卡 */ static net_device_info_t net_device[] = {         {"e0", RT_NULL},         {"esp0", RT_NULL} };  /* 默认网卡设备  */ struct netdev *network_default = RT_NULL;  rt_uint16_t net_dev_number = sizeof(net_device)/sizeof(net_device_info_t);   /**  * @brief 自动更改为第一个link_up网络接口设备  *  * @param netdev 网络设备对象  */ static void network_auto_change_default(struct netdev *netdev) {     struct netdev *new_netdev = RT_NULL;      if (netdev->flags & NETDEV_FLAG_LINK_UP)     {         if (!(network_default->flags & NETDEV_FLAG_LINK_UP))         {             netdev_set_default(netdev);             network_default = netdev;         }         return;     }     if (rt_memcmp(netdev, network_default, sizeof(struct netdev)) == 0)     {         new_netdev = netdev_get_first_by_flags(NETDEV_FLAG_LINK_UP);         if (new_netdev)         {             netdev_set_default(new_netdev);             network_default = new_netdev;         }     } }   /**  * @brief 网络设备状态回调函数  *  * @param netdev 网络设备对象  * @param type 网络状态类型  */ void network_status_callback(struct netdev *netdev, enum netdev_cb_type type) {     switch (type)     {     /* 网络断开 */     case NETDEV_CB_STATUS_LINK_DOWN:         network_auto_change_default(netdev);         break;      /* 网络连接 */     case NETDEV_CB_STATUS_INTERNET_UP:         network_auto_change_default(netdev);         break;      default:         break;     } }  /**  * @brief 返回设备联网状态  *  * @return RT_EOK 表示网络连接  */ rt_bool_t network_is_up() {     return netdev_is_link_up(network_default); }  /**  * @brief 初始化自动网卡设置  *  */ static int app_network_init(void) {      for (int i = 0; i < net_dev_number; i++)     {         /* 获取网卡设备 */         net_device[i].dev = netdev_get_by_name(net_device[i].name);         if (net_device[i].dev == RT_NULL)         {             LOG_E("not find network interface device name(%s).n", net_device[i].name);             continue;         }          /* 设置网络设备状态变化的回调函数 */         netdev_set_status_callback(net_device[i].dev, network_status_callback);          /* 设置一个默认网卡  */         if (network_default == RT_NULL)         {             network_default = net_device[i].dev;             netdev_set_default(network_default);         }      }      return RT_EOK; }  INIT_APP_EXPORT(app_network_init);

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