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STM32F4-Base/docs/FTP_Test_Guide.md
2026-08-28 12:22:10 +08:00

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FTP 功能测试指导

适用对象STM32F4-Base 上基于 lftpd 的 FTP Server 功能验证。 配套源码:Drivers/BSP/NET/lftpd/App/task/net_task.cSrc/freertos.cStartFtpTask。 关联文档:CH395F_Test_Guide.md(网络测试总说明·阶段 8NET_Socket_FTP_Support_Plan.mdPASV 改造方案)、CH395F_Trap_Records.md


1. 概述

  • FTP Serverlftpd)在默认固件构建中即常驻运行Src/freertos.cStartFtpTask(默认 __weak 实现)直接调用 lftpd_start("/", 21, &ftp),与测试套件选择无关。
  • 监听端口 21,根目录 /(即 NAND 上的 FatFS 卷),匿名登录USER anonymous / PASS 任意)。
  • 仅支持 1 个并发客户端(控制通道 Socket0 + PASV 数据通道动态 Socket2backlog=1
  • 测试分两类:
    • PC 端手测(推荐,覆盖真实 FTP 行为):用 test/ 下 Python 脚本或 GUI 客户端。
    • 固件自动化TEST_SUITE_CH395F 阶段 8TC-NET-801/802/803 文件传输。

2. 测试环境

2.1 硬件与网络

  • CH395F 网口经以太网连接到 PC 或同一台交换机。
  • PC 网卡与固件 IP 同网段。固件默认静态 IP 192.168.1.100(掩码 255.255.255.0PC 可设 192.168.1.x如 192.168.1.77)。
  • 启动时 netTask 完成 net_init() + PHY 稳定(约 >2sftpTask 另有 osDelay(7000) 等待后才 listen;若 open_socket 失败会 vTaskDelay(3000) 重试(最多 3 次)。客户端应在上电约 7s 后、串口出现 [FTP] waiting for connection... 再连接。

2.2 软件

  • Python 3.x脚本位于 test/)。
  • 可选 GUI 客户端FileZilla / MobaXterm / lftp。

3. 编译与运行(固件侧)

  • 默认构建即可提供 FTP Server,无需切换测试套件。
  • 任何改动后必须执行 @build(即 MDK-ARM/build.bat),确认 0 Error(s) 0 Warning(s) 再烧录(遵循 AGENTS.md 铁律)。
  • 若需跑自动化 FTP 文件传输用例:在 test/test_config.h 选择 TEST_SUITE_CH395F,并在 test/ch395f_test.h 打开 ENABLE_PHASE8_TESTS(文件传输阶段),重新编译烧录。
  • 烧录后打开串口115200bps观察
    • net_init 完成、PHY link up
    • [FTP] waiting for connection...(约 3 次重试足够 PHY 稳定);
    • 客户端连接后进入 FTP 会话(控制通道 220 欢迎)。

4. PC 端脚本手测(主要手段)

所有脚本支持 --host(默认 192.168.1.100)、--port(默认 21test/ 目录运行。

4.1 冒烟测试:ftp_test.py

  • 用途:验证连接、登录、PWDPASVLIST 基本链路。
  • 命令:python ./test/ftp_test.py --host 192.168.1.100
  • 预期:
    • 连接成功并读到 220 欢迎;
    • USER anonymous / PASS 返回 230
    • PASV 返回 227 并解析出数据端口(或回退 EPSV
    • LIST 返回目录列表;
    • QUIT 正常关闭。
  • 判据:全程无 [NO RESPONSE] / CONNECT FAILED,且 LIST 返回 226 即 PASS。空卷下 LIST 数据通道为 0 字节属正常(新格式化卷无文件),不必要求有目录列表输出。

4.2 上传 / 下载 / 比对:ftp_up_dl_test.py

  • 用途:验证 STOR/RETR/DELE 与数据一致性(TYPE I 二进制 + PASV)。
  • 命令:python ./test/ftp_up_dl_test.py --host 192.168.1.100
  • 流程:登录 → TYPE ISTOR up_test.datLIST 校验存在 → RETR up_test.dat → 逐字节比对 → DELE 清理 → QUIT
  • 预期:*** MATCH! Upload/Download success. ***,且 LIST 中出现 up_test.dat
  • 判据:上传/下载字节数相等且内容逐字节一致。

4.3 速度与大数据量:ftp_speed_test.py

  • 用途:测量上传/下载吞吐,作回归基线,同时验证大文件不丢字节。
  • 命令:python ./test/ftp_speed_test.py --host 192.168.1.100 --size 512(默认 512KB--size 可调)。
  • 预期:上传/下载均返回 226,回读 MATCH!,打印 KB/s。
  • 注意:脚本使用 8.3 文件名 SPEEDTST.DATFTP 仅支持 8.3 短文件名,见 §8.3以回读比对MATCH为最终判据中间打印的 Sent 字段仅供参考。
  • 判据size 一致 + MATCH + 速度稳定(受 SPI2 分频 8 限制,通常约 300~450 KB/s参见 CH395F_Test_Guide.md 阶段 5 吞吐基线)。

4.4 抓包辅助:ftp_capture.py

  • 用途:连接/传输过程中抓包,分析 PASV 端口、命令/数据通道交互,用于疑难排查。
  • 用法参见脚本内 --help / 注释。

5. GUI 客户端手测(可选)

  • FileZilla:主机 192.168.1.100,端口 21用户 anonymous,密码任意;可拖拽上传/下载、浏览目录。
  • 要点:使用二进制模式传输;文件名遵守 8.3一次只连一个客户端

6. 自动化测试TEST_SUITE_CH395F 阶段 8

  • 入口:ENABLE_PHASE8_TESTS → 文件传输阶段100KB 文件)。
  • 用例:
    • TC-NET-801100KB 文件上发MCU→PC
    • TC-NET-802100KB 文件下发PC→MCU
    • TC-NET-803round-trip可选
  • 详见 docs/CH395F_Test_Guide.md 阶段 8。

7. 测试清单Checklist

  • 默认构建烧录,串口见 [FTP] waiting for connection
  • ftp_test.py 冒烟 PASS连接 / 登录 / PASV / LIST
  • ftp_up_dl_test.py 上传下载比对 MATCH
  • ftp_speed_test.py 大文件 MATCH + 记录速度基线。
  • 可选GUI 客户端手动上传/下载成功。
  • (可选)阶段 8 自动化 TC-NET-801/802/803 PASS。

8. 常见失败与排查(基于已知陷阱)

8.1 连接被拒 / 长时间无欢迎

  • 确认 PC 与固件同网段、IP 正确;上电后等待约 7sPHY 稳定 + ftpTask 延迟)再连。
  • 若反复 open_socket 失败:见 TRAP-09PHY 未稳定;固件已做 3 次重试 + 7s 延迟,仍失败检查网线/交换机)。

8.2 PASV 失败 / 数据通道连不上

  • 确认 PC 防火墙未阻断高端口PASV 动态端口)。
  • 数据通道必须先 connect 再发命令(如 LIST/STOR),顺序反了会失败(脚本已遵循)。
  • TRAP-11net_accept_lockedESTABLISHED 状态导致 PASV 失败——需校验 ESTABLISHED

8.3 STOR 报 FR_INVALID_NAME (err=6)

  • 8.3 文件名限制upload_test.dat11+3超过 8.3 → FR_INVALID_NAME。改用短名如 UPLOAD.DAT / SPEEDTST.DAT。这是 FatFS LFN/8.3 约束,非驱动 bug。

8.4 大文件传输中途 RST / 速度抖动

  • TRAP-13 / 设计约束CH395F WRITE_SEND_BUF 芯片侧吞吐限制,单帧 >1KB 才稳定TCP 背压会"堵一会儿",属正常流控,不丢数据。
  • 接收侧 recv_len 首包可能较大、次包可能为 0必须循环读直到连接关闭(脚本已处理)。
  • 若持续 RST检查 SPI 分频 = 8PCB 设计限制)、net_poll() 周期10ms是否正常、中断是否统一在 net_poll() 中经 GET_GLOB_INT_STATUS 处理。

8.5 路径问题

  • TRAP-12FatFS 根路径 / 前缀由 to_fatfs_path() 统一处理;客户端用绝对路径(如 /UPLOAD.DAT)即可。

8.6 单客户端限制

  • FTP 仅接受 1 个并发客户端;上一个会话未 QUIT 前,新连接会被拒。每次测完务必 QUIT / 断开。

8.7 LIST/STOR/RETR 全部 550卷未挂载 / 无 FAT 文件系统

  • 根因FTP 服务的是 NAND 上的 FatFS 卷。固件在 StartDefaultTask 启动期执行 f_mount(&fs, "", 1)(会触发 disk_initializenand_ftl_init),使卷可用。
  • 首启自动建卷:若 f_mount 返回 FR_NO_FILESYSTEM(如坏块重建/恢复测试后卷被清空),固件会自动 f_mkfsFM_FAT32、无分区表参数与存储测试一致再挂载。该过程上电会多花数秒格式化串口可见 [FS] no FAT volume, formatting NAND...[FS] FATFS mounted
  • 若串口见 [FS] f_mount failed (fr=...) 且非首次(已建卷仍失败):检查 f_mkfs 是否报错([FS] f_mkfs failed),或 NAND 是否存在物理/ECC 错误;必要时用 TEST_SUITE_STORAGE 跑一次确认磁盘健康。

9. 诊断手段(沿用前期测试经验)

  • 串口日志 + DBG_*:在 lftpd.c / net_socket 关键路径加 DBG_ERROR/INFO 打印(注意编码安全铁律——只用 Edit 改中文源文件,禁止用 Get/Set-Content 整文件重写)。
  • 抓包ftp_capture.py 或 Wireshark 过滤 tcp.port==21
  • 编译验证@build 必须 0/0 再烧录AGENTS.md 铁律)。
  • 套件切换test/test_config.hTEST_SUITE_CH395F / TEST_SUITE_GD5F / TEST_SUITE_STORAGE(三选一,互斥)。

10. 参考文档

  • docs/CH395F_Test_Guide.md —— 网络测试总说明(含阶段 8 文件传输、FTP 陷阱清单)
  • docs/NET_Socket_FTP_Support_Plan.md —— FTP / PASV Socket 改造方案
  • docs/CH395F_Trap_Records.md —— CH395F 已知陷阱
  • docs/BSD_Socket_API_使用指南.md —— BSD Socket API 用法