9.0 KiB
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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.c、Src/freertos.c(StartFtpTask)。 关联文档:CH395F_Test_Guide.md(网络测试总说明·阶段 8)、NET_Socket_FTP_Support_Plan.md(PASV 改造方案)、CH395F_Trap_Records.md。
1. 概述
- FTP Server(
lftpd)在默认固件构建中即常驻运行:Src/freertos.c的StartFtpTask(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 Socket2,backlog=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 8):TC-NET-801/802/803 文件传输。
- PC 端手测(推荐,覆盖真实 FTP 行为):用
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 255.255.255.0);PC 可设 192.168.1.x(如 192.168.1.77)。
- 启动时
netTask完成net_init()+ PHY 稳定(约 >2s),ftpTask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 21),在 test/ 目录运行。
4.1 冒烟测试:ftp_test.py
- 用途:验证连接、登录、
PWD、PASV、LIST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。
- 连接成功并读到
- 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 I→STOR up_test.dat→LIST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.DAT(FTP 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-801:100KB 文件上发(MCU→PC);TC-NET-802:100KB 文件下发(PC→MCU);TC-NET-803:round-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-801/802/803PASS。
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 7s(PHY 稳定 +
ftpTask延迟)再连。 - 若反复
open_socket失败:见 TRAP-09(PHY 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-11:
net_accept_locked在ESTABLISHED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.dat(11+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 = 8(PCB 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-12:FatFS 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_initialize→nand_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_mkfs(FM_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.h改TEST_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