/***************************************************************************** * 模块名称：CH395F NET 层测试（Phase 6~11） * 模块功能：基于 BSD Socket API（单连接模式）的 NET 层测试，由 ch395fTestTask * 任务内的 net_layer_test_main() / net_layer_client_test_main() 事件 * 循环驱动，需 PC 配合。 * 包含 Phase 6(TCP Echo) / 7(TCP Client) / 8(大文件) / 9(Select) / * 10(边界) / 11(KeepAlive) 及监听循环。 * 作者：王建锋 * 创建日期：2026-07-22 ******************************************************************************/ #include #include "cmsis_os.h" #include "net_socket.h" #include "net_types.h" #include "ch395f_test.h" #include "ch395f_test_task.h" #include "net_test_task.h" #define DBG_TAG "[NET_TEST]" #include "dbg_log.h" /* * 收发缓冲区 —— 全局静态，不在任务栈上。 * s_rx_buf 仅在 Phase 6(Echo)/8(大文件)/10(边界)/11(KeepAlive) 中使用。 * s_tx_buf 仅在 Phase 8(大文件) 和 Phase 10(边界) 中使用。 * Phase 7(TCP Client) 使用函数内局部小缓冲（64B 递增 + 回显）。 * * 大小依据： * - CH395F 单 Socket 接收缓冲按 1KB block 配置（net_socket.c 中 * set_recv_buf(sock, 30, 2) = 2KB），单次 net_recv 至多返回 ~2KB， * 故 s_rx_buf 实际只需 ≥ 2KB（此处 32KB 留足余量）。 * - Phase 8(大文件) 现改为流式分块：每次仅填一个窗口（≤1024B）即发出， * 不再一次性填入整文件，故 s_tx_buf 只需 ≥ 单窗口大小（此处 32KB 留足余量）。 * 取 32KB(32768) 同时满足两者并留余量，且为 2 的幂；相比原 64KB * 在 STM32F4（128KB RAM）上节省一半静态空间。 */ #define TEST_BUF_SIZE 32768 /* =================================================================== * Phase 6 — NET 层 TCP Echo（基础收发） * * 测试目的：验证 BSD Socket API（net_socket）的单连接 TCP Echo 通路。 * Socket 0 复用监听和数据通道。PC 发任意数据，MCU 原样返回。 * 这是 Phase 7/8/9/10 的基础。 * * 入口条件：Socket 0 处于 ESTABLISHED（TCP 连接已建立）。 * 通过：数据收发一致。 * 失败：send/recv 数量不匹配。 * =================================================================== */ #ifdef ENABLE_PHASE6_TESTS static void phase6_run(int32_t sockfd) { /* * 单连接 TCP Echo：NET_MSG_DONTWAIT 非阻塞收，原样回显。 * 连接断开由 net 层自动重监听（auto_relisten），应用层不维护生命周期； * 字节完整性由 PC 侧校验（data == test_data），固件不做每连接自检。 */ int32_t n = net_recv(sockfd, s_rx_buf, TEST_BUF_SIZE, NET_MSG_DONTWAIT); if (n > 0) { int32_t sent = net_send(sockfd, s_rx_buf, n, 0); if (sent != n) { DBG_ERROR("echo: send %d != recv %d", sent, n); } } } #endif /* =================================================================== * Phase 7 — NET 层 TCP Client（主动连接 PC 回显服务器） * * 测试目的：验证 BSD Socket API 的 TCP Client 路径（net_socket + net_bind * + net_connect + net_send + net_recv）： * 1. MCU 主动连接 PC 回显服务器（192.168.1.2:8080） * 2. 64B 递增数据回显后，固件侧逐字节比对 + 32 位累加和校验 * 3. 关闭并重新连接（规避 TIME_WAIT：每轮换本地端口） * 4. 连接超时负向用例（PC 服务关闭时 connect 不应成功） * * 入口条件：PC 运行 `python test/ch395f_socket_test.py tcp_server --port 8081` * （TC 703 需先关闭该服务）。 * TC 映射：TC 701（连接 + 回显）/ TC 702（关闭重连）/ TC 703（连接超时）。 * 通过：回显逐字节一致且 32 位 checksum 匹配；重连全部成功；超时用例未建连。 * 失败：连接失败 / 回显不一致 / 重连中断 / 超时用例误建连。 * =================================================================== */ #ifdef ENABLE_PHASE7_TESTS #include "net_select.h" #ifndef PHASE7_REMOTE_IP #define PHASE7_REMOTE_IP "192.168.1.2" #endif #ifndef PHASE7_REMOTE_PORT #define PHASE7_REMOTE_PORT 8081 #endif #ifndef PHASE7_LOCAL_PORT #define PHASE7_LOCAL_PORT 50000 #endif #ifndef PHASE7_LOOP_COUNT #define PHASE7_LOOP_COUNT 3 #endif #ifndef PHASE7_EXCH_SIZE #define PHASE7_EXCH_SIZE 64 #endif #ifndef PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS #define PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS 10000 #endif #ifndef PHASE7_TIMEOUT_TEST_MS #define PHASE7_TIMEOUT_TEST_MS 30000 /* TC 703 连接超时窗（指南规定 30s） */ #endif /* 32 位累加和：足以发现丢字节/错位，比 CRC32 便宜 */ static uint32_t phase7_cksum(const uint8_t *p, uint32_t n) { uint32_t s = 0; while (n--) s += *p++; return s; } /* 单次 TCP Client 会话：对应 TC 701 主体 / TC 702 单轮。 * 每轮使用不同本地端口 local_port 规避 TIME_WAIT。 * 返回 1 表示全流程通过，0 表示中途失败（已记录 TEST_CHECK）。 */ static int32_t phase7_session(uint16_t local_port) { int32_t sockfd = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM, 0); if (sockfd < 0) { TEST_CHECK(0, "TC701 socket create"); return 0; } /* 绑定本地端口（不同轮用不同端口规避 TIME_WAIT） */ { struct net_sockaddr_in laddr; memset(&laddr, 0, sizeof(laddr)); laddr.sin_family = NET_AF_INET; laddr.sin_port = net_htons(local_port); if (net_bind(sockfd, (struct net_sockaddr *)&laddr, sizeof(laddr)) < 0) { TEST_CHECK(0, "TC701 bind port %d", local_port); net_close(sockfd); return 0; } } /* 目标地址 */ struct net_sockaddr_in raddr; memset(&raddr, 0, sizeof(raddr)); raddr.sin_family = NET_AF_INET; raddr.sin_port = net_htons((uint16_t)PHASE7_REMOTE_PORT); raddr.sin_addr.s_addr = net_inet_addr(PHASE7_REMOTE_IP); DBG_INFO("TC701 connecting %s:%d (local port %d)", PHASE7_REMOTE_IP, PHASE7_REMOTE_PORT, local_port); int32_t rc = net_connect(sockfd, (struct net_sockaddr *)&raddr, sizeof(raddr)); TEST_CHECK(rc == 0, "TC701 connect issued (ret=%d)", rc); if (rc != 0) { net_close(sockfd); return 0; } /* 等待连接建立：轮询 socket 状态（ESTABLISHED）。 * 用 net_select 触发 net_poll 并作为 100ms 节拍，状态以 net_get_sock 为准。 */ { int32_t connected = 0; uint32_t tick = HAL_GetTick(); while (HAL_GetTick() - tick < PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS) { net_sock_t *sk = net_get_sock(sockfd); if (sk && sk->state == NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED) { connected = 1; break; } if (sk && sk->state == NET_SOCK_STATE_CLOSED) { break; /* 连接失败 */ } osDelay(100); /* 仅作等待/让出 CPU；连接状态由 netTask 的 net_poll 每 10ms 刷新 */ } TEST_CHECK(connected, "TC701 connected within %dms", PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS); if (!connected) { net_close(sockfd); return 0; } } /* 数据交换：64B 递增模式 */ uint8_t tx[PHASE7_EXCH_SIZE]; uint8_t rx[PHASE7_EXCH_SIZE]; for (int32_t i = 0; i < PHASE7_EXCH_SIZE; i++) tx[i] = (uint8_t)i; int32_t sent = net_send(sockfd, tx, PHASE7_EXCH_SIZE, 0); TEST_CHECK(sent == PHASE7_EXCH_SIZE, "TC701 send %dB (sent=%d)", PHASE7_EXCH_SIZE, sent); if (sent != PHASE7_EXCH_SIZE) { net_close(sockfd); return 0; } int32_t recvd = 0; uint32_t tick = HAL_GetTick(); while (recvd < PHASE7_EXCH_SIZE) { int32_t n = net_recv(sockfd, rx + recvd, PHASE7_EXCH_SIZE - recvd, NET_MSG_DONTWAIT); if (n > 0) { recvd += n; } else if (n == 0) { break; /* 对端关闭 */ } else if (n < 0 && net_get_errno() == NET_ERR_WOULDBLOCK) { if (HAL_GetTick() - tick > PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS) break; osDelay(10); continue; } else { break; /* 其它错误 */ } if (HAL_GetTick() - tick > PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS) break; } int32_t ok = (recvd == PHASE7_EXCH_SIZE); if (ok) { int32_t bad = 0; for (int32_t i = 0; i < PHASE7_EXCH_SIZE; i++) { if (rx[i] != (uint8_t)i) { bad = 1; break; } } TEST_CHECK(!bad, "TC701 byte-compare %dB", PHASE7_EXCH_SIZE); TEST_CHECK(1, "TC701 recv %dB, cksum=0x%08X", recvd, phase7_cksum(rx, PHASE7_EXCH_SIZE)); } else { TEST_CHECK(0, "TC701 recv %dB (expect %d)", recvd, PHASE7_EXCH_SIZE); } net_close(sockfd); return ok; } /* TC 703（负向）：连接超时。PC 未在 REMOTE_IP:REMOTE_PORT 提供服务时， * connect 不应成功建立。本用例需先关闭 PC 端 tcp_server（与 TC 701/702 互斥环境： * 701/702 要求服务端在线，703 要求服务端离线，故 703 应在独立的一轮中运行）。 */ static void phase7_test_timeout(void) { int32_t sockfd = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM, 0); if (sockfd < 0) { TEST_CHECK(0, "TC703 socket create"); return; } struct net_sockaddr_in raddr; memset(&raddr, 0, sizeof(raddr)); raddr.sin_family = NET_AF_INET; raddr.sin_port = net_htons((uint16_t)PHASE7_REMOTE_PORT); raddr.sin_addr.s_addr = net_inet_addr(PHASE7_REMOTE_IP); DBG_INFO("TC703 connecting %s:%d (expect TIMEOUT, PC server must be OFF)", PHASE7_REMOTE_IP, PHASE7_REMOTE_PORT); int32_t rc = net_connect(sockfd, (struct net_sockaddr *)&raddr, sizeof(raddr)); TEST_CHECK(rc == 0, "TC703 connect issued (ret=%d)", rc); if (rc != 0) { net_close(sockfd); return; } int32_t established = 0; uint32_t tick = HAL_GetTick(); while (HAL_GetTick() - tick < PHASE7_TIMEOUT_TEST_MS) { net_sock_t *sk = net_get_sock(sockfd); if (sk && sk->state == NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED) { established = 1; break; } if (sk && sk->state == NET_SOCK_STATE_CLOSED) break; osDelay(100); /* 仅作等待/让出 CPU；连接状态由 netTask 的 net_poll 每 10ms 刷新 */ } if (established) { TEST_CHECK(0, "TC703 connected?! stop PC server and retry"); } else { TEST_CHECK(1, "TC703 no-connect within %dms (timeout as expected)", PHASE7_TIMEOUT_TEST_MS); } net_close(sockfd); } /* TC 704：多 Socket 并发 TCP Client。 * 多 Socket 模式下 Socket 1~7 才可用；本用例同时打开 Socket 0~7， * 各自连 PC echo server，每路独立收发 PHASE7_EXCH_SIZE 字节回显并比对， * 验证 8 个 Socket 均能独立工作。依赖 PC 端 tcp_server 支持并发连接。 */ #ifndef PHASE7_MULTI_COUNT #define PHASE7_MULTI_COUNT 8 #endif #ifndef PHASE7_MULTI_BASE_PORT #define PHASE7_MULTI_BASE_PORT 51000 #endif static int32_t phase7_session_multi(void) { int32_t sockfd[PHASE7_MULTI_COUNT]; uint8_t tx[PHASE7_EXCH_SIZE]; uint8_t rx[PHASE7_EXCH_SIZE]; for (int32_t i = 0; i < PHASE7_EXCH_SIZE; i++) tx[i] = (uint8_t)i; /* 1) 打开并连接所有 Socket（各自绑定不同本地端口规避 TIME_WAIT） */ for (int32_t i = 0; i < PHASE7_MULTI_COUNT; i++) { sockfd[i] = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM, 0); if (sockfd[i] < 0) { TEST_CHECK(0, "TC704 socket create #%d", i); for (int32_t j = 0; j < i; j++) net_close(sockfd[j]); return 0; } struct net_sockaddr_in laddr; memset(&laddr, 0, sizeof(laddr)); laddr.sin_family = NET_AF_INET; laddr.sin_port = net_htons((uint16_t)(PHASE7_MULTI_BASE_PORT + i)); if (net_bind(sockfd[i], (struct net_sockaddr *)&laddr, sizeof(laddr)) < 0) { TEST_CHECK(0, "TC704 bind #%d port %d", i, PHASE7_MULTI_BASE_PORT + i); net_close(sockfd[i]); for (int32_t j = 0; j < i; j++) net_close(sockfd[j]); return 0; } struct net_sockaddr_in raddr; memset(&raddr, 0, sizeof(raddr)); raddr.sin_family = NET_AF_INET; raddr.sin_port = net_htons((uint16_t)PHASE7_REMOTE_PORT); raddr.sin_addr.s_addr = net_inet_addr(PHASE7_REMOTE_IP); int32_t rc = net_connect(sockfd[i], (struct net_sockaddr *)&raddr, sizeof(raddr)); TEST_CHECK(rc == 0, "TC704 connect #%d issued (ret=%d)", i, rc); if (rc != 0) { net_close(sockfd[i]); for (int32_t j = 0; j < i; j++) net_close(sockfd[j]); return 0; } } /* 2) 等待所有连接建立（或超时） */ { uint32_t tick = HAL_GetTick(); int32_t all_up = 0; while (HAL_GetTick() - tick < PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS) { all_up = 1; for (int32_t i = 0; i < PHASE7_MULTI_COUNT; i++) { net_sock_t *sk = net_get_sock(sockfd[i]); if (!sk || sk->state != NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED) { all_up = 0; break; } } if (all_up) break; osDelay(100); } TEST_CHECK(all_up, "TC704 all %d sockets established within %dms", PHASE7_MULTI_COUNT, PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS); if (!all_up) { for (int32_t i = 0; i < PHASE7_MULTI_COUNT; i++) { net_sock_t *sk = net_get_sock(sockfd[i]); if (sk) DBG_ERROR("TC704 socket #%d state=%d", i, sk->state); net_close(sockfd[i]); } return 0; } } /* 3) 每路独立收发回显 */ int32_t ok = 1; for (int32_t i = 0; i < PHASE7_MULTI_COUNT; i++) { int32_t sent = net_send(sockfd[i], tx, PHASE7_EXCH_SIZE, 0); if (sent != PHASE7_EXCH_SIZE) { TEST_CHECK(0, "TC704 socket #%d send %dB (sent=%d)", i, PHASE7_EXCH_SIZE, sent); ok = 0; continue; } int32_t recvd = 0; uint32_t tick = HAL_GetTick(); while (recvd < PHASE7_EXCH_SIZE) { int32_t n = net_recv(sockfd[i], rx + recvd, PHASE7_EXCH_SIZE - recvd, NET_MSG_DONTWAIT); if (n > 0) recvd += n; else if (n == 0) break; else if (n < 0 && net_get_errno() == NET_ERR_WOULDBLOCK) { if (HAL_GetTick() - tick > PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS) break; osDelay(10); continue; } else break; if (HAL_GetTick() - tick > PHASE7_CONN_TIMEOUT_MS) break; } int32_t sock_ok = (recvd == PHASE7_EXCH_SIZE); if (sock_ok) { int32_t bad = 0; for (int32_t k = 0; k < PHASE7_EXCH_SIZE; k++) if (rx[k] != (uint8_t)k) { bad = 1; break; } TEST_CHECK(!bad, "TC704 socket #%d echo %dB OK", i, PHASE7_EXCH_SIZE); } else { TEST_CHECK(0, "TC704 socket #%d recv %dB (expect %d)", i, recvd, PHASE7_EXCH_SIZE); ok = 0; } } /* 4) 关闭所有 */ for (int32_t i = 0; i < PHASE7_MULTI_COUNT; i++) net_close(sockfd[i]); return ok; } void net_layer_client_test_main(void) { DBG_INFO("=== CH395F Phase 7 Tests (NET TCP Client) ==="); DBG_INFO("--- TC 701: connect + %dB echo exchange ---", PHASE7_EXCH_SIZE); phase7_session((uint16_t)PHASE7_LOCAL_PORT); DBG_INFO("--- TC 702: close/reconnect x%d ---", PHASE7_LOOP_COUNT); { int32_t all_ok = 1; for (int32_t i = 0; i < PHASE7_LOOP_COUNT; i++) { if (!phase7_session((uint16_t)(PHASE7_LOCAL_PORT + 1 + i))) all_ok = 0; } TEST_CHECK(all_ok, "TC702 reconnect x%d all passed", PHASE7_LOOP_COUNT); } DBG_INFO("--- TC 704: %d-socket concurrent client (PC %s:%d MUST be ON) ---", PHASE7_MULTI_COUNT, PHASE7_REMOTE_IP, PHASE7_REMOTE_PORT); phase7_session_multi(); DBG_INFO("--- TC 703: connect timeout (PC %s:%d MUST be OFF) ---", PHASE7_REMOTE_IP, PHASE7_REMOTE_PORT); phase7_test_timeout(); TEST_REPORT("Phase 7"); } #endif /* =================================================================== * Phase 8 — 大文件 / 批量传输（默认 100KB，文件收发） * * 测试目的：验证超过 Socket 接收缓冲（2KB）的大块数据在 net_send / * net_recv 层经分块后的正确处理；并支持「文件发送(MCU→PC) / * 文件接收(PC→MCU) / 回显 round-trip」三种方向。 * * 数据模式：递增字节，绝对位置 p 处字节 = (p & 0xFF)；发送端按窗口 * (offset + i) 生成，接收端按 offset 逐字节比对（自校验）。 * 整包另用 CRC32（与 PC zlib.crc32 一致）做整体校验。 * * 缓冲策略：s_tx_buf / s_rx_buf 仅 32KB，100KB 须按窗口逐块生成/校验， * 不整体驻留 RAM（流式分块）。 * * 方向选择（编译宏 PHASE8_DIRECTION）： * 0 = ECHO 发 100KB 经 PC 回显，MCU 收齐校验（默认） * 1 = SEND MCU 发 100KB，PC 落盘 rx_100k.bin 校验 * 2 = RECV PC 发 100KB（+4B CRC32 尾），MCU 收齐字节+CRC 校验 * =================================================================== */ /* Phase 8 方向配置：须早于下方缓冲声明，以按方向精确控制 s_tx_buf 等是否参与编译 */ #ifdef ENABLE_PHASE8_TESTS #define PHASE8_DIR_ECHO 0 #define PHASE8_DIR_SEND 1 #define PHASE8_DIR_RECV 2 #ifndef PHASE8_FILE_SIZE #define PHASE8_FILE_SIZE 102400 /* 100KB */ #endif #ifndef PHASE8_DIRECTION #define PHASE8_DIRECTION PHASE8_DIR_ECHO #endif #endif #if defined(ENABLE_PHASE6_TESTS) || \ (defined(ENABLE_PHASE8_TESTS) && (PHASE8_DIRECTION != PHASE8_DIR_SEND)) || \ defined(ENABLE_PHASE10_TESTS) || defined(ENABLE_PHASE11_TESTS) static uint8_t s_rx_buf[TEST_BUF_SIZE]; #endif /* s_tx_buf 仅 SEND/ECHO（及 Phase 10）需要；RECV 不发送，避免未使用变量警告 */ #if (defined(ENABLE_PHASE8_TESTS) && (PHASE8_DIRECTION != PHASE8_DIR_RECV)) || \ defined(ENABLE_PHASE10_TESTS) static uint8_t s_tx_buf[TEST_BUF_SIZE]; #endif #ifdef ENABLE_PHASE8_TESTS /* CRC32（标准，与 Python zlib.crc32 一致；初始 0xFFFFFFFF，末异或 0xFFFFFFFF） * 仅 RECV 方向需要：MCU 收齐后比对 PC 附在文件末尾的 4 字节 CRC32。 */ #if PHASE8_DIRECTION == PHASE8_DIR_RECV static uint32_t phase8_crc32_step(uint32_t crc, const uint8_t *data, uint32_t len) { for (uint32_t i = 0; i < len; i++) { crc ^= data[i]; for (int32_t k = 0; k < 8; k++) { crc = (crc & 1u) ? (crc >> 1) ^ 0xEDB88320u : (crc >> 1); } } return crc; } #endif /* 仅 SEND/ECHO 方向需要：生成递增模式发送窗口 */ #if PHASE8_DIRECTION != PHASE8_DIR_RECV static void phase8_fill(uint8_t *buf, uint32_t size, uint32_t offset) { for (uint32_t i = 0; i < size; i++) { buf[i] = (uint8_t)((offset + i) & 0xFF); } } #endif /* 仅 ECHO/RECV 方向需要：逐字节校验接收数据 */ #if PHASE8_DIRECTION != PHASE8_DIR_SEND static int32_t phase8_verify(uint8_t *buf, uint32_t size, uint32_t offset) { for (uint32_t i = 0; i < size; i++) { if (buf[i] != (uint8_t)((offset + i) & 0xFF)) { DBG_ERROR("Phase8: mismatch at %lu (expect 0x%02X, got 0x%02X)", offset + i, (uint8_t)((offset + i) & 0xFF), buf[i]); return 0; } } return 1; } #endif static void phase8_run(int32_t sockfd) { #if PHASE8_DIRECTION == PHASE8_DIR_RECV /* PC 发送文件（尾附 4B CRC32），MCU 接收并逐字节 + CRC32 校验 */ DBG_INFO("Phase8[RECV]: receiving %d-byte file", PHASE8_FILE_SIZE); uint32_t recvd = 0; uint32_t crc = 0xFFFFFFFFu; while (recvd < PHASE8_FILE_SIZE) { int32_t to_read = (PHASE8_FILE_SIZE - recvd) > (TEST_BUF_SIZE - 4) ? (TEST_BUF_SIZE - 4) : (int)(PHASE8_FILE_SIZE - recvd); int32_t n = net_recv(sockfd, s_rx_buf, to_read, 0); if (n <= 0) { DBG_ERROR("Phase8[RECV]: recv fail at %lu (ret=%d)", recvd, n); return; } int32_t ok = phase8_verify(s_rx_buf, (uint32_t)n, recvd); TEST_CHECK(ok, "Phase8[RECV]: verify at %lu (%d bytes)", recvd, n); if (!ok) return; crc = phase8_crc32_step(crc, s_rx_buf, (uint32_t)n); recvd += (uint32_t)n; } /* 读取 PC 附在文件末尾的 4 字节 CRC32（小端） */ uint8_t foot[4]; uint32_t got = 0; while (got < 4) { int32_t n = net_recv(sockfd, foot + got, (int)(4 - got), 0); if (n <= 0) { DBG_ERROR("Phase8[RECV]: footer recv fail (ret=%d)", n); return; } got += (uint32_t)n; } uint32_t crc_exp = crc ^ 0xFFFFFFFFu; uint32_t crc_act = ((uint32_t)foot[0]) | ((uint32_t)foot[1] << 8) | ((uint32_t)foot[2] << 16) | ((uint32_t)foot[3] << 24); TEST_CHECK(crc_act == crc_exp, "Phase8[RECV]: CRC32 exp=0x%08X act=0x%08X", crc_exp, crc_act); DBG_INFO("Phase8[RECV]: done, CRC32=0x%08X", crc_exp); #elif PHASE8_DIRECTION == PHASE8_DIR_SEND /* MCU 发送文件，PC 落盘校验（PC 侧自行比对字节/CRC32） */ DBG_INFO("Phase8[SEND]: sending %d-byte file", PHASE8_FILE_SIZE); uint32_t sent = 0; while (sent < PHASE8_FILE_SIZE) { /* 每次填充一个滑动窗口（≤ s_tx_buf 容量）；net_send 内部按硬件发送 FIFO * (NET_SEND_CHUNK_MAX=1KB，见 Trap 20) 自动拆分写入，无需此处逐 1KB 分块 */ uint32_t chunk = (PHASE8_FILE_SIZE - sent) > (uint32_t)TEST_BUF_SIZE ? (uint32_t)TEST_BUF_SIZE : (PHASE8_FILE_SIZE - sent); phase8_fill(s_tx_buf, chunk, sent); int32_t n = net_send(sockfd, s_tx_buf, (int)chunk, 0); if (n <= 0) { DBG_ERROR("Phase8[SEND]: send fail at %lu (ret=%d)", sent, n); return; } sent += (uint32_t)n; } DBG_INFO("Phase8[SEND]: sent %d bytes", PHASE8_FILE_SIZE); TEST_CHECK(1, "Phase8[SEND]: %d-byte file sent", PHASE8_FILE_SIZE); #else /* PHASE8_DIR_ECHO */ /* 发 100KB 经 PC 回显（tcp_server --max-conn 1），MCU 收齐逐字节校验 */ DBG_INFO("Phase8[ECHO]: transferring %d-byte file", PHASE8_FILE_SIZE); uint32_t sent = 0; while (sent < PHASE8_FILE_SIZE) { /* 同 SEND：填充滑动窗口（≤ s_tx_buf），由 net_send 内部按硬件 FIFO 自动拆分 */ uint32_t chunk = (PHASE8_FILE_SIZE - sent) > (uint32_t)TEST_BUF_SIZE ? (uint32_t)TEST_BUF_SIZE : (PHASE8_FILE_SIZE - sent); phase8_fill(s_tx_buf, chunk, sent); int32_t n = net_send(sockfd, s_tx_buf, (int)chunk, 0); if (n <= 0) { DBG_ERROR("Phase8[ECHO]: send fail at %lu (ret=%d)", sent, n); return; } sent += (uint32_t)n; } uint32_t recvd = 0; while (recvd < PHASE8_FILE_SIZE) { int32_t n = net_recv(sockfd, s_rx_buf, TEST_BUF_SIZE, 0); if (n <= 0) { DBG_ERROR("Phase8[ECHO]: recv fail at %lu (ret=%d)", recvd, n); return; } int32_t ok = phase8_verify(s_rx_buf, (uint32_t)n, recvd); TEST_CHECK(ok, "Phase8[ECHO]: verify at %lu (%d bytes)", recvd, n); if (!ok) return; recvd += (uint32_t)n; } TEST_CHECK(1, "Phase8[ECHO]: %d-byte file transfer complete", PHASE8_FILE_SIZE); #endif /* 一次性传输完成：主动关闭数据连接，触发 net 层自动重监听。 * 否则 accept 循环会在“仍打开的同一条连接”上重复执行本 Phase—— * SEND/RECV 由 PC 端先关闭尚可终止，ECHO 方向 PC 回显客户端不会主动 * 关闭，会导致 MCU 无限重复、PC 端 tcp_file --op echo 一直挂起。 */ net_close(sockfd); } #endif /* =================================================================== * Phase 9 — Select/Poll I/O 多路复用 * * 测试目的：验证 net_select() API 在单 Socket 模式下正确工作： * 1. Socket 0 有数据到达时 select 返回正数 * 2. NET_FD_ISSET 正确指示就绪的 Socket * 3. 超时（50ms 无数据）时返回 0 * * 入口条件：Socket 0 处于 ESTABLISHED。 * 通过：select 检测到数据并成功回显。 * 失败：select 未检测到数据或回显失败。 * =================================================================== */ #ifdef ENABLE_PHASE9_TESTS #include "net_select.h" static uint32_t s_phase9_count = 0; static void phase9_run(int32_t sockfd) { net_fd_set readfds; net_timeval tv; /* * 配置 select：只监测 Socket 0 的可读状态，超时 50ms。 * NET_FD_ZERO 清空集合，NET_FD_SET 添加 Socket 0。 * 50ms 超时确保不阻塞任务循环太久。 */ NET_FD_ZERO(&readfds); NET_FD_SET(sockfd, &readfds); tv.tv_sec = 0; tv.tv_usec = 50000; int32_t nfds = net_select(sockfd + 1, &readfds, NULL, NULL, &tv); if (nfds <= 0) return; /* Socket 0 可读：非阻塞接收并回显 */ if (NET_FD_ISSET(sockfd, &readfds)) { int32_t n = net_recv(sockfd, s_rx_buf, TEST_BUF_SIZE, NET_MSG_DONTWAIT); if (n > 0) { int32_t sent = net_send(sockfd, s_rx_buf, n, 0); if (sent == n) { s_phase9_count++; TEST_CHECK(1, "Phase9: select echo #%lu (%d bytes)", s_phase9_count, n); } } } } #endif /* =================================================================== * Phase 10 — 边界条件测试 * * 测试目的：验证以下 DMA 和协议栈边界情况： * 1. TC-NET-1001: 4095B（SPI 最大载荷 -1，单次 DMA 容纳） * 2. TC-NET-1002: 4096B（= SPI 最大载荷，填满单次 DMA） * 3. TC-NET-1003: 4097B（超过 SPI 最大载荷，拆 2 次 DMA） * 4. TC-NET-1004: 零长度发送（返回 -1） * 5. TC-NET-1005: 20 × 100B 连续快速发送 * * 各用例通过状态机（s_phase10_stage）串行执行，每次 phase10_run 推进一个 * 步骤（发送→等待→接收→验证→下一阶段）。发送数据为递增模式字节 * （buf[i] = seed + i），接收端按相同模式验证。 * * 入口条件：Socket 0 处于 ESTABLISHED。 * 通过：各用例自身判定。 * =================================================================== */ #ifdef ENABLE_PHASE10_TESTS static int32_t s_phase10_stage = 0; static uint32_t s_phase10_recv = 0; static void phase10_fill(uint8_t *buf, uint32_t size, uint8_t seed) { for (uint32_t i = 0; i < size; i++) { buf[i] = (uint8_t)(seed + i); } } static int32_t phase10_verify(uint8_t *buf, uint32_t size, uint8_t seed) { for (uint32_t i = 0; i < size; i++) { if (buf[i] != (uint8_t)(seed + i)) return 0; } return 1; } static void phase10_run(int32_t sockfd) { /* 阶段 0 → 1：发送 4095B */ if (s_phase10_stage == 0) { DBG_INFO("Phase10: 4095B (DMA-1)"); phase10_fill(s_tx_buf, 4095, 0x10); int32_t sent = net_send(sockfd, s_tx_buf, 4095, 0); TEST_CHECK(sent == 4095, "Phase10: send 4095B (sent=%d)", sent); s_phase10_recv = 0; s_phase10_stage = 1; return; } /* 阶段 1：接收并验证 4095B 回显 */ if (s_phase10_stage == 1) { int32_t n = net_recv(sockfd, s_rx_buf + s_phase10_recv, (int)(4095 - s_phase10_recv), 0); if (n > 0) { s_phase10_recv += (uint32_t)n; if (s_phase10_recv >= 4095) { TEST_CHECK(phase10_verify(s_rx_buf, 4095, 0x10), "Phase10: verify 4095B"); s_phase10_stage = 2; } } return; } /* 阶段 2 → 3：发送 4096B（DMA 边界精确值） */ if (s_phase10_stage == 2) { DBG_INFO("Phase10: 4096B (DMA exact)"); phase10_fill(s_tx_buf, 4096, 0x20); int32_t sent = net_send(sockfd, s_tx_buf, 4096, 0); TEST_CHECK(sent == 4096, "Phase10: send 4096B (sent=%d)", sent); s_phase10_recv = 0; s_phase10_stage = 3; return; } /* 阶段 3：接收并验证 4096B 回显 */ if (s_phase10_stage == 3) { int32_t n = net_recv(sockfd, s_rx_buf + s_phase10_recv, (int)(4096 - s_phase10_recv), 0); if (n > 0) { s_phase10_recv += (uint32_t)n; if (s_phase10_recv >= 4096) { TEST_CHECK(phase10_verify(s_rx_buf, 4096, 0x20), "Phase10: verify 4096B"); s_phase10_stage = 4; } } return; } /* 阶段 4 → 5：发送 4097B（超过 DMA 上限，自动拆 4096+1） */ if (s_phase10_stage == 4) { DBG_INFO("Phase10: 4097B (DMA+1, 2 SPI xacts)"); phase10_fill(s_tx_buf, 4097, 0x30); int32_t sent = net_send(sockfd, s_tx_buf, 4097, 0); TEST_CHECK(sent == 4097, "Phase10: send 4097B (sent=%d)", sent); s_phase10_recv = 0; s_phase10_stage = 5; return; } /* 阶段 5：接收并验证 4097B 回显 */ if (s_phase10_stage == 5) { int32_t n = net_recv(sockfd, s_rx_buf + s_phase10_recv, (int)(4097 - s_phase10_recv), 0); if (n > 0) { s_phase10_recv += (uint32_t)n; if (s_phase10_recv >= 4097) { TEST_CHECK(phase10_verify(s_rx_buf, 4097, 0x30), "Phase10: verify 4097B"); s_phase10_stage = 6; } } return; } /* 阶段 6：零长度发送 —— 期望 net_send 返回 -1（NET_ERR_INVAL） */ if (s_phase10_stage == 6) { DBG_INFO("Phase10: zero-length send"); int32_t sent = net_send(sockfd, s_tx_buf, 0, 0); TEST_CHECK(sent < 0, "Phase10: send 0B returns %d (expect <0)", sent); s_phase10_stage = 7; return; } /* 阶段 7：20 × 100B 快速发送 */ if (s_phase10_stage == 7) { DBG_INFO("Phase10: 20x rapid sends (100B each)"); phase10_fill(s_tx_buf, 100, 0x40); int32_t all_ok = 1; for (int32_t i = 0; i < 20; i++) { if (net_send(sockfd, s_tx_buf, 100, 0) != 100) { TEST_CHECK(0, "Phase10: rapid #%d fail", i + 1); all_ok = 0; break; } osDelay(1); } if (all_ok) { TEST_CHECK(1, "Phase10: 20x rapid sends OK"); s_phase10_recv = 0; s_phase10_stage = 8; } else { s_phase10_stage = 0; } return; } /* 阶段 8：接收 2000B 回显总和并验证 */ if (s_phase10_stage == 8) { int32_t n = net_recv(sockfd, s_rx_buf + s_phase10_recv, (int)(2000 - s_phase10_recv), 0); if (n > 0) { s_phase10_recv += (uint32_t)n; if (s_phase10_recv >= 2000) { TEST_CHECK(1, "Phase10: all echo received"); TEST_REPORT("Phase 10"); s_phase10_stage = 0; } } return; } } #endif /* =================================================================== * Phase 11 — TCP KeepAlive 超时断开 * * 测试目的：验证 CH395F 的 TCP KeepAlive 机制： * 1. 连接空闲超过 idle 阈值（60s）后开始发送探测包 * 2. 探测无响应（默认 3 次 × 5s = 15s）后触发 TIMEOUT * 3. Socket 自动关闭并回到 LISTEN * * 入口条件：Socket 0 处于 ESTABLISHED，PC 连接后静置（不发数据）。 * 通过：KeepAlive 断开时间 ≥ 60s（从连接建立到 recv 返回 0 的间隔）。 * 失败：不到 60s 就断开（可能是其他原因导致）或 75s 后仍未断开。 * =================================================================== */ #ifdef ENABLE_PHASE11_TESTS static int32_t s_phase11_armed = 0; static uint32_t s_phase11_start = 0; static void phase11_run(int32_t sockfd) { /* * 第一次调用：记录开始时间并 arm。 * 后续调用：非阻塞 recv，若返回 0 表示连接已断开（KeepAlive 触发）。 * 计算耗时与 60s idle 阈值比较。 */ if (!s_phase11_armed) { s_phase11_armed = 1; s_phase11_start = HAL_GetTick(); DBG_INFO("Phase11: idle wait for KeepAlive timeout (60s)"); return; } int32_t n = net_recv(sockfd, s_rx_buf, 64, NET_MSG_DONTWAIT); if (n == 0) { uint32_t elapsed = HAL_GetTick() - s_phase11_start; TEST_CHECK(elapsed >= 60000, "Phase11: KeepAlive triggered after %lums (expect >=60000ms)", elapsed); TEST_REPORT("Phase 11"); s_phase11_armed = 0; } } #endif void net_layer_test_main(void) { int32_t sockfd = -1; int32_t phase_active = 0; uint32_t accept_retry = 0; struct net_sockaddr_in client_addr; int32_t addrlen = sizeof(client_addr); sockfd = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM, 0); if (sockfd < 0) { DBG_ERROR("Test task: net_socket failed"); return; } DBG_INFO("Test task: socket %d created", sockfd); { struct net_sockaddr_in addr; memset(&addr, 0, sizeof(addr)); addr.sin_family = NET_AF_INET; addr.sin_port = net_htons(8080); if (net_bind(sockfd, (struct net_sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) { DBG_ERROR("Test task: net_bind failed"); return; } DBG_INFO("Test task: bound to port 8080"); } if (net_listen(sockfd) < 0) { DBG_ERROR("Test task: net_listen failed"); return; } DBG_INFO("Test task: listening on 8080 (single-socket mode)"); /* ==================== 事件驱动阶段 ==================== * Phase 6/8~11（NET 层）在 TCP 监听循环中运行，需要 PC 客户端连接。 * （Phase 7 TCP Client 为独立入口 net_layer_client_test_main，不在本循环。） * 没有连接时循环等待；连接建立后执行对应 Phase。 * 断开后自动重新 listen。 */ for (;;) { if (!phase_active) { int32_t acc = net_accept(sockfd, (struct net_sockaddr *)&client_addr, &addrlen); if (acc < 0) { if (accept_retry % 100 == 0) { DBG_INFO("Test task: waiting for connection..."); } accept_retry++; osDelay(100); continue; } accept_retry = 0; phase_active = 1; DBG_INFO("Test task: client accepted (fd=%d)", acc); /* 连接建立，重置各 Phase 内部状态 */ #ifdef ENABLE_PHASE10_TESTS s_phase10_stage = 0; #endif #ifdef ENABLE_PHASE11_TESTS s_phase11_armed = 0; #endif } /* 每 10ms 依次执行各已启用 Phase */ #ifdef ENABLE_PHASE6_TESTS phase6_run(sockfd); #endif #ifdef ENABLE_PHASE8_TESTS phase8_run(sockfd); phase_active = 0; /* Phase 8 一次性完成，发完即止 */ #endif #ifdef ENABLE_PHASE9_TESTS phase9_run(sockfd); #endif #ifdef ENABLE_PHASE10_TESTS phase10_run(sockfd); #endif #ifdef ENABLE_PHASE11_TESTS phase11_run(sockfd); #endif /* * 单连接模式：连接断开由 net 层自动重监听（auto_relisten）， * 应用层不巡检/不重监听，回显循环持续服务新连接。 */ osDelay(10); } }