最近使用 STM32 測試了一下 lwip 和 esp8266 的網路連線問題，使用 RTThread 的自動網路卡時，發現不能很好的自動切換預設網路卡，不能滿足需求，所以自己簡單的改了一下。
一、準備材料
- MCU：STM32F103ZT6
- RTThread：5.0.2
- 工具：RTThread studio
- 網路晶片：DM9000（FSMC連線）
- WIFI：ESP8266（uart連線）
二、測試現象
- 如果預設網路卡斷開是，無其他網路卡聯網時，其他網路卡重新聯網，不會自動切換預設網路卡
- 初始化時，如果預設網路卡為初始成功，即時存在能聯網的網路卡時，也不會切換預設網路卡
三、問題原因
遇到問題的時候，我們首先檢視一下官方的說明文件: https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/netdev/netdev
找到預設網路卡的說明，如下圖所示：
從圖中不難看出，他只有網路卡從 up → down 的時候，才會去切換狀態，所以也能解釋上面我測試到的現象了
四、解決辦法
這裡有兩個辦法可以解決，方式一，直接就該原始碼；方式二，從新新增相應的處理程式，如下所示：
方式一
程式原始碼的檔案是 rt-thread/components/net/netdev/src/netdev.c,
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先來看一下自動切換網路卡的實現方式, 程式如下
/* 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); } } }程式中不難看出切換網路卡的思路，確實很厲害，程式碼也比較簡潔，所以切換部分的程式碼沒有問題
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呼叫的自動切換部分的程式
/** * 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); } } }從程式中不難看出，它是隻有當網路狀態為 down 的時候，才去呼叫切換網路狀態函式
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解決辦法
只需要將 netdev_low_level_set_link_status 函式中的呼叫位移，移除 down 的判斷條件即可解決這個問題。這個問題解決很簡單，但是為啥會是這樣的設計我還沒弄明白，也能是開發人員粗心了（按理說不應該），也有可能是另有深意，但是不滿足我得需求，所以還是需要更改一下。這裡我沒有改源程式，而是從新寫了一個函式去實現的，具體流程如下
方式二
透過提供的 API 重寫了一下預設網路卡切換的方法，程式如下
#include <rtthread.h>
/* 當需要網路卡操作是，需要包含這兩個標頭檔案 */
#include <arpa/inet.h>
#include <netdev.h>
#define DBG_TAG "app_net_monitor"
#include <rtdbg.h>
typedef struct net_device_info
{
const char *name; // 裝置名稱
struct netdev *dev; // 網路裝置指標
} net_device_info_t;
/* 初始網路卡裝置，第一個為預設網路卡 */
static net_device_info_t net_device[] =
{
{"e0", RT_NULL},
{"esp0", RT_NULL}
};
/* 預設網路卡裝置 */
struct netdev *network_default = RT_NULL;
rt_uint16_t net_dev_number = sizeof(net_device)/sizeof(net_device_info_t);
/**
* @brief 自動更改為第一個link_up網路介面裝置
*
* @param netdev 網路裝置物件
*/
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 網路裝置狀態回撥函式
*
* @param netdev 網路裝置物件
* @param type 網路狀態型別
*/
void network_status_callback(struct netdev *netdev, enum netdev_cb_type type)
{
switch (type)
{
/* 網路斷開 */
case NETDEV_CB_STATUS_LINK_DOWN:
network_auto_change_default(netdev);
break;
/* 網路連線 */
case NETDEV_CB_STATUS_INTERNET_UP:
network_auto_change_default(netdev);
break;
default:
break;
}
}
/**
* @brief 返回裝置聯網狀態
*
* @return RT_EOK 表示網路連線
*/
rt_bool_t network_is_up()
{
return netdev_is_link_up(network_default);
}
/**
* @brief 初始化自動網路卡設定
*
*/
static int app_network_init(void)
{
for (int i = 0; i < net_dev_number; i++)
{
/* 獲取網路卡裝置 */
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;
}
/* 設定網路裝置狀態變化的回撥函式 */
netdev_set_status_callback(net_device[i].dev, network_status_callback);
/* 設定一個預設網路卡 */
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);