5 ESP8266 socket通信问题，串口溢出

发布于 2022-07-05 10:55:19 浏览：1586 订阅该版

1、硬件平台：原子精英板 stm32f103zet6+esp8266
开发板作为client，网络调试助手模拟server

学习研究AT SOCKET有一段时间了，之前逛论坛提问解决了一些问题。遇到的问题如下：

1、at socket关闭不彻底，导致重连server时，socket连接号一直递增。（已解决）
2、socket连接断开，报错 esp0 device socket(0) wait connect result timeout.（已解决）
3、AT Client接收数据失败，串口获取数据提示超时，该问题会在程序运行一段时间后出现，还未找到原因？
```
[E/at_client] AT Client receive failed, uart device get data error(-2)
[E/at.skt.esp] esp0 device receive size(24) data failed.
```
4、程序运行一段时间后，
提示
```
[W/UART] Warning: There is no enough buffer for saving data, please increase the RT_SERIAL_RB_BUFSZ option.
```
论坛里关于这个问题的回答是：增大缓存、及时处理串口数据、降低串口波特率（目前AT串口波特率115200）
结合调试记录，当出现这个提示后，串口会一直卡在串口中断里，如下图：

针对这个问题，网络调试助手端每隔2秒会下发指令，长度24.目前RT_SERIAL_RB_BUFSZ设置为1024
我觉得增大缓存和降低波特率并不能真正彻底解决问题。还是串口数据处理不及时造成，但我没理解这句话（或者说怎样才算是及时把数据取走了），
client端使用的select方式接收数据，按照个人理解，recv接收数据，不就是把数据取走了吗？至于把数据拿去做什么应该和接收没什么关系了。请问这里该如何理解呢？

这个问题的出现最终会导致client再也连不上server。

我的client开了三个线程，

A:socket连接状态判断线程
B:接收线程
C:发送线程（发送线程里面模拟了心跳）

线程间通信用的event.

代码如下，可否帮忙看下问题出在哪里

static rt_thread_t tid25 = RT_NULL;
static rt_thread_t rx_tid25 = RT_NULL;
static rt_thread_t tx_tid25 = RT_NULL;
static rt_event_t socket_event = RT_NULL;
//socket接收线程
#define CLIENT_THREAD_PRIORITY             25
#define CLIENT_THREAD_STACK_SIZE           1024
#define CLIENT_THREAD_TIMESLICE            10
#define TCPCLIENT_CLOSE     (1 << 0)            //连接关闭
#define TCPCLIENT_TX         (1 << 1)            //发送
#define TCPCLIENT_PARSE        (1 << 2)            //解析接收数据
#define TCPCLIENT_RX_EXIT    (1 << 3)            //退出接收线程
#define TCPCLIENT_TX_EXIT    (1 << 4)            //退出发送线程
//连接服务器
static int tcp_connect1(void)
{
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct netdev *netdev = RT_NULL;
    int sock = -1;
    char svrbuf[16] = "192.168.1.111";
    //rt_err_t ret;
    // 通过名称获取 netdev 网卡对象 */
    netdev = netdev_get_by_name("esp0");
    if (netdev == RT_NULL)
    {
        LOG_E("get network interface device(%s) failed.", "esp0");
    }
    // 设置默认网卡对象 */
    netdev_set_default(netdev);
    // 初始化预连接的服务端地址 */
    server_addr.sin_family = AF_AT;
    server_addr.sin_port = htons(MySysSet.svrPort); //8887 
    sprintf(svrbuf,"%d.%d.%d.%d",MySysSet.svrIp[0],MySysSet.svrIp[1],MySysSet.svrIp[2],MySysSet.svrIp[3]);//192.168.1.104
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(svrbuf);
    rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));
RECONNETC:        
    rt_thread_mdelay(500);     
    // 创建一个socket，类型是SOCKET_STREAM，TCP类型 */
    if ((sock = socket(AF_AT, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        /* 创建socket失败 */
        LOG_E("Socket create error!");
        goto RECONNETC;
    }
    LOG_I("Socket (%d) create success!", sock);
    // 连接到服务端 */
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    {
        // 连接失败 */
        LOG_E("Connect server fail!");
        closesocket(sock);
        goto RECONNETC;
    }    
    LOG_I("Client connect Server success.");
    return sock;
}
// 接收线程入口函数 */
static void tcp_rx_thread(void *parameter)
{    
    uint16_t calcCRC,recvCRC;//接收的校验码
    int maxfdp1;
    int rc = 0;
    int ret;
    fd_set readset;
    // 获取需要监听的描述符号最大值 */
    maxfdp1 = socketfd + 1;
    while(1)
    {
        // 清空可读事件描述符列表 */
        FD_ZERO(&readset);
        // 将需要监听可读事件的描述符加入列表 */
        FD_SET(socketfd,&readset);
        // 获取需要监听的描述符号最大值 */
        //maxfdp1 = socketfd+1;    
        // 等待设定的网络描述符有事件发生 */
        rc = select(maxfdp1,&readset,0,0,0);
        // 至少有一个文件描述符有指定事件发生再向后运行 */
        if(rc == 0)        continue;
        // 查看 sock 描述符上有没有发生可读事件 */
        if (FD_ISSET(socketfd, &readset))
        {
            // 从sock连接中接收最大BUFSZ - 1字节数据 */
            rx_len = recv(socketfd, recv_data, BUFSZ - 1, 0);
            if (rx_len <= 0)    
            {
                if(!(errno == EINTR || errno == EWOULDBLOCK || errno == EAGAIN))
                {
                    LOG_E("recv error!");                    
                    //关闭socket
                    ret = closesocket(socketfd);
                    if (ret == 0)
                    {
                        LOG_W("rx closed socketfd (%d) success",socketfd);
                        socketfd = -1;                
                    }                    
                    rt_event_send(socket_event, TCPCLIENT_CLOSE);                            
                    break;
                }
            }
            else
            {
                // 有接收到数据，把末端清零 */
                recv_data[rx_len] = '\0';
                //解析数据，成功后通知发送
                rt_event_send(socket_event, TCPCLIENT_TX);
            }
        }    
        rt_thread_mdelay(50); 
    }    
}
// 发送线程入口函数 */
static void tcp_tx_thread(void *parameter)
{
    int ret;
    const char *str = "alive test";
    while(1)
    {
        if (rt_event_recv(socket_event, TCPCLIENT_TX, RT_EVENT_FLAG_OR | RT_EVENT_FLAG_CLEAR, 30000, RT_NULL) == RT_EOK)
        {
            ret = send(socketfd, send_data, tx_len, 0);            
            if (ret <= 0)    //发送出错
            {
                //发送失败
                LOG_E("data send error.");
                //关闭socket
                ret = closesocket(socketfd);
                if (ret == 0)
                {
                    LOG_W("tx1 closed socketfd (%d) success",socketfd);
                    socketfd = -1;                
                }
                rt_event_send(socket_event, TCPCLIENT_CLOSE);            
                break;
            }
        }
        else    //心跳包
        {
            ret = send(socketfd, str, strlen(str), 0);            
            if (ret <= 0)    //发送出错
            {
                //发送失败
                LOG_E("keepalive send error.");
                ret = closesocket(socketfd);
                if (ret == 0)
                {
                    LOG_W("tx2 closed socketfd (%d) success",socketfd);
                    socketfd = -1;                
                }
                rt_event_send(socket_event, TCPCLIENT_CLOSE);        
                break;
            }
        }    
        rt_thread_mdelay(40); 
    }
}
//判断连接状态线程
static void client_connect_state(void *parameter)
{
    //rt_err_t  result;
RECONNECT:
    socketfd = tcp_connect1();
    if(socketfd != -1 )
    {
        //创建数据发送线程，优先级25
        tx_tid25 = rt_thread_create("client_tx", tcp_tx_thread, RT_NULL,
                                        CLIENT_THREAD_STACK_SIZE,
                                        CLIENT_THREAD_PRIORITY,
                                        CLIENT_THREAD_TIMESLICE);
        // 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
        if (tx_tid25 != RT_NULL)    
        {
            LOG_I("create Client_tx_thread success");
            rt_thread_startup(tx_tid25);    
        }
        //创建接收线程，优先级24
        rx_tid25 = rt_thread_create("client_rx", tcp_rx_thread, RT_NULL,
                                        CLIENT_THREAD_STACK_SIZE,
                                        CLIENT_THREAD_PRIORITY-1,
                                        CLIENT_THREAD_TIMESLICE);
        // 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
        if (rx_tid25 != RT_NULL)    
        {
            LOG_I("create Client_rx_thread success");
            rt_thread_startup(rx_tid25);    
        }
    }
    while(1)
    {            
        if (rt_event_recv(socket_event, TCPCLIENT_CLOSE, RT_EVENT_FLAG_OR | RT_EVENT_FLAG_CLEAR, 10000, RT_NULL) == RT_EOK)
        {
            //删除线程
            if( rt_thread_delete(rx_tid25) == RT_EOK )
                LOG_D("client_rx_thread Delete OK");
            rt_thread_mdelay(250);
            goto RECONNECT;
        }
        rt_thread_mdelay(50);        
    }
}
//创建线程
int fnUserClient(void)
{
    //
    socket_event = rt_event_create("sock_event", RT_IPC_FLAG_FIFO);
    if (socket_event == RT_NULL)
    {
        LOG_E("tcpclient socket event create failed");
    }
    LOG_D("tcpclient socket event create ok");
    //创建线程,优先级23
    tid25 = rt_thread_create("cli2svr",
                                client_connect_state,
                                RT_NULL,
                                CLIENT_THREAD_STACK_SIZE,
                                CLIENT_THREAD_PRIORITY-2,
                                CLIENT_THREAD_TIMESLICE);
    // 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
    if (tid25 != RT_NULL)    
    {
        rt_thread_startup(tid25);
    }    
    else
    {
        LOG_E("create Client_thread failed");
        return -1;
    }
    return 0;
}

crystal266 2022-07-05

嵌入式

1.recv 接口是把数据取走，取走后释放了存储接收到的数据的空间。函数执行如下，接收的 URC 函数将数据放到 recvpkt_list 中，然后 recv() 函数从 recvpkt_list 中取出数据。

#define recv(s, mem, len, flags)                    sal_recvfrom(s, mem, len, flags, NULL, NULL) // sal_socket/include/socket/sys_socket/sys/socket.h 
#define recvfrom(s, mem, len, flags, from, fromlen) sal_recvfrom(s, mem, len, flags, from, fromlen) // sal_socket/include/socket/sys_socket/sys/socket.h 
  |-> sal_recvfrom // sal_socket.c 
    |-> SAL_SOCKET_OBJ_GET // sal_socket.c 
    |-> SAL_NETDEV_IS_UP // sal_socket.c 
    |-> SAL_NETDEV_SOCKETOPS_VALID // sal_socket.c 
    |-> pf->skt_ops->recvfrom // sal_socket.c 
      |-> at_recvfrom // at/at_socket/at_socket.c 
        |-> at_get_socket // at/at_socket/at_socket.c 
        |-> at_recvpkt_get(&(sock->recvpkt_list)...) // 从链表中获取数据 at/at_socket/at_socket.c 
          |-> at_recvpkt_node_delete  // 从链表中删除数据释放空间 at/at_socket/at_socket.c

2.获取网络的连接状态可以通过读取网络设备的标志位来获取，如下所示。在网络连接时会与 "link.rt-thread.org" 的 8101 端口进行数据收发测试，进而修改网络设备的连接标志，可以参考文章 AT组件源码解析

/**
 * @brief  获取esp8266的链接状态
 * @return 无
 * @return 成功返回0，失败返回-1
 */
int get_esp8266_link_status(void)
{
    /* "esp8266" 名字来源于设备注册时使用的名字，在文件 packages/at_device-latest/samples/at_sample_esp8266.c 中定义 */
    struct at_device * esp8266_dev = at_device_get_by_name(AT_DEVICE_NAMETYPE_NETDEV, "esp0");
    if (esp8266_dev == RT_NULL)
    {
        LOG_E("func: %s. get esp8266 at device failed", __FUNCTION__);
        return -1;
    }
    if (esp8266_dev->is_init == RT_FALSE)   // 是否初始化
    {
        //LOG_E("%s is not init", "esp0");
        return -1;
    }
    if (netdev_is_up(esp8266_dev->netdev) == 0) // 网络设备不存在
    {
        return -1;
    }
    if (netdev_is_internet_up(esp8266_dev->netdev)) // 判断是否联网
    {
        return 0;
    }
    else
    {
        return -1;
    }
}

Panyh220213 2022-07-05

rm -rf/*

对于回复的第1点，将接收线程优先级设置最高，及时用recv取走数据，是不应该出现串口溢出的

crystal266 2022-07-05

嵌入式

以EC200（AT设备）为例，接收到的数据会调用回调函数 urc_recv_func,在这个函数里面把收到的数据存储到了 recvpkt_list 链表中（动态开辟空间，挂在链表上），读取不读取不会影响存储，回调函数的执行逻辑如下。

urc_recv_func /* at_socket_ec200x.c */
  |-> recv_buf = (char *) rt_calloc(1, bfsz); /* 申请空间，供 at_recv_pkt 使用，挂载在 rlist 列表中 */
  |-> at_client_obj_recv  /* at_client.c */
    |-> at_client_getchar /* at_client.c */
  |-> at_evt_cb_set[AT_SOCKET_EVT_RECV](socket, AT_SOCKET_EVT_RECV, recv_buf, bfsz);    /* at_socket_ec200x.c */
    |-> at_recv_notice_cb /* at_socket.c */
      |-> at_recvpkt_put(&(sock->recvpkt_list), buff, bfsz); /* at_socket.c */
      |-> pkt->buff = (char *) ptr; /* 将buff指向之前申请到的空间at_socket.c */
      |-> rt_slist_append /* 挂载到链表中 */

读取数据就是把链表中的数据取出来，不读取链表中的内容就会越来越多，也就是说收到数据后就把收到的内容开辟出了一块空间存储起来了。

crystal266 2022-07-05

嵌入式

另外我觉得你应该提高一下 AT 解析线程的优先级，这个线程里面执行了了 URC 回调函数，而你读取的优先级不用很高

client->parser = rt_thread_create(name, (void (*)(void *parameter))client_parser, client, 1024 + 512, RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 3 - 1, 5);

Panyh220213 2022-07-06

rm -rf/*

根据你的答复，继续优化了业务逻辑，就目前的测试效果看没再出现串口溢出提示
[W/UART] Warning: There is no enough buffer for saving data, please increase the RT_SERIAL_RB_BUFSZ option.

但是还是会出现接收数据超时错误
[E/at_client] AT Client receive failed, uart device get data error(-2).
[E/at.skt.esp] esp0 device receive size(24) data failed.

crystal266 2022-07-06

嵌入式

esp8266 和服务器的通讯过程是怎样的？通讯频率和数据包的大小呢？

Panyh220213 2022-07-06

rm -rf/*

1、通信链路：开发板客户端<——>ESP8266<——>SERVER
2、数据交互流程
server这边每隔2秒轮询一次开发板数据，指令间发送间隔设的250ms.规定下发指令长度24字节，反馈数据长度42字节。根据server端log，发现读取1号数据时，第一次反馈的数据会丢失几个字节。

crystal266 2022-07-06

嵌入式

要是增大轮询周期呢？

Panyh220213 2022-07-06

rm -rf/*

1、轮询周期增大至5秒，指令间隔为250ms，还是会报接收超时错误
2、轮询周期增大至5秒，指令间隔为500ms，还是会报接收超时错误

crystal266 2022-07-06

嵌入式

跟一下源码调试一下试试，看看什么问题

Panyh220213 2022-07-11

rm -rf/*

@crystal266

目前还是开了三个线程，esp8266占用的UART3使用DMA接收
1、接收线程，接受到有效数据解析成功后通知发送线程发送数据
2、发送线程
3、连接状态判断线程，在该线程中，直接使用
at_obj_exec_cmd(esp8266_dev->client, resp, “AT+CIPSTATUS”)，每隔30秒判断连接状态，若返回连接失败则执行重连。
周末连续运行了2天，基本没问题了。