Web配置子系统中的一个缺陷纠正
2013-05-25 01:55 zmkeil 阅读(629) 评论(0) 编辑 收藏 举报1.系统简介
就是上一篇中提到的那回事，所用系统是uC/OS，协议栈用的是LwIP（轻量级TCP/IP协议栈）。在uC/OS系统中，协议栈被放在一个task中，并且封装了一套API，供其它task调用来发送数据到网络上，或从网络上接受数据。为提高效率，协议栈的socket实现在该netTask中，而数据buffer实现在各自的task中，即不复制数据，而是task间共享。关于LwIP可以参考网上的很多资料。
要注意的是，该协议栈仅是为这个SoC（片上系统）服务。而在板子中，还集成一个switch和一个以太网口Lan，以及一个DSL口Wan。可以把SoC子系统看成一个独立的计算机，它接在switch上，另外一台PC通过Lan口也接在switch上，那么它就可以和SoC通信了。而LwIP正是服务于SoC的协议栈，与板子上其它部分无关。
在SoC上添加http、telnet服务器，那么外界PC就可以通过Lan、Wan口，经由switch，来读取信息、发送指令。
还有一个问题是，SoC必须有MAC、IP啊，这里要注意的是，在LwIP中为该SoC准备了一个netif{}结构，并设置其类型为ethernet（类似于Linux中的net_device{}）。而实际上它并没有以太网接口，它和switch集成在一块芯片内，彼此是通过片上总线直接相连的。MAC并不是要用于网卡收发，而只是对外模拟出好像正有一个以太网设备在板子上，另外告诉switch，该目的MAC的包发给SoC。
IP是协议栈必须的，外部PC通过ARP协议将该IP映射为它的MAC。为了方便，我们称该IP为lan_ip。注意了，这里的lan和之前提到的Lan口没任何关系，那只是switch上的一个端口，没IP一说，只是其用于内部网络，习惯上陈为lan口。
缺陷就是，通过http访问SoC，对板子进行配置，有一项就是修改SoC的lan_ip（默认是192.168.1.1），但改了IP之后，之前的socket连接会失效，怎么保证不重启的情况下，保持原来的连接（包括http，telent等）。
2.Allegro RomPager Advanced Web Server
公司系统中用的是Allegro的http服务器，写得很复杂，暂且不去管它了。它为每个页面准备一个Description结构，该结构中主要有URL_str，html_item，ExtensionObject几个成员，第一个对应client的http-request的url（request类型可以是GET、POST…），第二个指向html页面，第三个是一个额外的数据结构，里面包含有一个处理函数指针(*func)()，该函数在http-response之前被执行。
那问题就来了，有些处理必须在response完成后执行，如修改ip、reboot等。Allegro的服务器不提供response之后的hook函数接口，如果要添加，会比较麻烦。结合实际的应用，web配置都是局域网内用户通过Lan口来完成的，延时很小。所以可以在处理函数中，发送一个消息给另一个ConnManagerTask，该task收到消息后，睡眠1s钟（默认这段时间内response完成了），然后根据消息执行相应的操作（reset ip， reboot等）。
上述的处理框架如下图所示：
另外在uC/OS中，消息队列是作为独立于task的全局变量，任何task可以用POST、PEND函数向队列中发消息、或取消息，且这些函数都是调度点。这种结构实现比较清晰、简洁，开发过程中，使用也很方便。
3.保持连接
现在来看这个do_reset怎么做。这里主要纠结的是tcp，因为tcp是面向连接的，所创建的tcp-socket接口的本地local_ip可能就是这个lan_ip，如果lan_ip改了，那么所有这些socket都会失效。
说到这，其实解决方法已经有了，就是在修改lan_interface的IP前，先遍历所有已存在的tcp-socket。这里socket分为两种：
- 一种是listen状态的，如服务器的监听口，如果它是绑定在原lan_interface上的，则修改其local_ip为新的IP，以便之后客户端可以通过新的IP访问服务器（避免了重启）；
- 另一种是established状态的，如已连接的telnet，那么只能在服务器端销毁这个socket，当然销毁前，先发一个RST给客户端，一般客户程序收到RST后会退出（如telnet客户端），然后客户可用新的IP来创建新的tcp连接了。
