Тестирование TCP

Модифицировать драйвер RTL8211F

В версии аппаратного обеспечения V1.1.0 чип Ethernet PHY был заменен с модели RTL8211E на модель RTL8211F.

Настройка параметра TXDLY для чипа RTL8211F осуществляется через внутренние регистры схемы физического уровня связи. Это отличается от чипа RTL8211E, где настройку можно вносить с помощью аппаратных резисторов.

В драйвере PHY для системы xlnx-linux, в режиме работы интерфейса PHY_INTERFACE_MODE_GMII функция TXDLY по умолчанию отключена.

В настоящее время режим работы физического интерфейса, используемый расширительным портом стороны PL, составляет PHY_interface_MODE_GMII. В результате, при стандартной настройке драйверов, функция TXDLY чипа RTL8211F не активирована. Это может привести к несоответствию во времени передачи данных между физическим и макровыровнями сети, что, в свою очередь, негативно скажется на нормальной работе порта.

Функция, отвечающая за управление драйвером, находится в файле linux-xlnx/drivers/net/phy/realtek.c. Пожалуйста, внесите соответствующие изменения в функцию rtl8211f_config_init.

​x
static int rtl8211f_config_init(struct phy_device *phydev)
{
    ...

    switch (phydev->interface) {
    case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII:
        val_txdly = 0;
        val_rxdly = 0;
        break;

    case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_RXID:
        val_txdly = 0;
        val_rxdly = RTL8211F_RX_DELAY;
        break;

    case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_TXID:
        val_txdly = RTL8211F_TX_DELAY;
        val_rxdly = 0;
        break;

    case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_ID:
    case PHY_INTERFACE_MODE_GMII:   /* Added code for PL side PHY */
        val_txdly = RTL8211F_TX_DELAY;
        val_rxdly = RTL8211F_RX_DELAY;
        break;

    default:
        return 0;
    }

    .....
}

После внесения изменений необходимо перекомпилировать образ с использованием Petalinux.

TCP_SERVER

Добавление кода в проект приложения Vitis

Щелкните правой кнопкой мыши на src, чтобы создать новую папку:

Создайте соответствующие файлы .c и .h, как показано ниже:

Компиляция и отладка

Добавьте необходимые заголовочные файлы:

Основной код

Плата разработки выступает в роли TCP-сервера (порт 12345) и отправляет полученные данные обратно отправителю.

xxxxxxxxxx
//TCP server code writing process: socket() → bind() → listen() → accept() → recv()/send() → close()
// start the server
int start_server(void) 
{
    struct sockaddr_in addr;

    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_fd < 0) 
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }

    memset(&addr, 0, sizeof(addr));
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    if (bind(server_fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) < 0) 
    {
        perror("bind");
        close(server_fd);
        server_fd = -1;
        return -1;
    }

    if (listen(server_fd, 5) < 0) 
    {
        perror("listen");
        close(server_fd);
        server_fd = -1;
        return -1;
    }

    printf("Server started on port %d...\n", SERVER_PORT);
    return server_fd;
}


// handle client session
void handle_client(int client_sock) 
{
    ssize_t len;

    while ((len = read(client_sock, rcv_buf, sizeof(rcv_buf) - 1)) > 0) 
    {
        rcv_buf[len] = '\0';
        printf("Received: %s\n", rcv_buf);
        write(client_sock, rcv_buf, len); // echo back
    }

    printf("Client disconnected.\n");
    close(client_sock);
}

// server thread function
void* server_thread_func(void* arg) 
{
    while (1) 
    {
        if (start_server() < 0) 
        {
            sleep(2);   // avoid busy loop if server fails to start
            continue;
        }

        while (1) 
        {
            int client_sock = accept(server_fd, NULL, NULL);
            if (client_sock < 0) 
            {
                close(server_fd);
                server_fd = -1;
                break;
            }

            handle_client(client_sock);
        }
    }
}

Результаты отладки

Используйте сетевой отладчик NetAssist в качестве клиента для подключения к реализованному серверу для передачи и приема данных.

TCP_CLIENT

Добавление кода в проект приложения Vitis

Щелкните правой кнопкой мыши на src, чтобы создать новую папку:

Создайте соответствующие файлы .c и .h, как показано ниже:

Компиляция и отладка

Добавьте необходимые заголовочные файлы:

Основной код

Плата разработки выступает в роли TCP-клиента. После подключения к серверу (который можно запустить на компьютере), она будет отправлять обратно данные, полученные от сервера.

xxxxxxxxxx
//TCP client code writing process:socket() → connect() → send()/recv() → close()

// set host(server) IP and port
void set_host_ip_port(int ip[4], uint16_t port) 
{
    if (!ip || port == 0) {
        return;
    }

    pthread_mutex_lock(&host_mutex);
    memcpy(host_ip, ip, sizeof(host_ip));
    host_port = port;
    pthread_mutex_unlock(&host_mutex);
}

// Connect to server
int connect_to_server(const char *ip, int port) {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in serv_addr;

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0) 
    {
        return -1;
    }

    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(port);

    if (inet_pton(AF_INET, ip, &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        close(sockfd);
        return -1;
    }

    if (connect(sockfd, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        close(sockfd);
        return -1;
    }

    printf("Connected to server %s:%d\n", ip, port);
    return sockfd;
}

// receive data from server and send back
int recv_handler(int sockfd) {
    static char buffer[BUFFER_SIZE];
    ssize_t sent_len, recv_len;

    recv_len = recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);
    if (recv_len <= 0) {
        return -1;
    }
    
    buffer[recv_len] = '\0';
    printf("Server replied: %s\n", buffer);

    sent_len = send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);
    if (sent_len < 0) 
    {
        return -1;
    }

    return 0;
}

// Client thread function
void *client_pthread_func(void *arg)
{
    int port;
    char ip_str[16];

    while (1)
    {
        if (!check_host_ip_valid())
        {
            sleep(1);
            continue;
        }

        get_host_ip_str(ip_str, sizeof(ip_str));
        
        pthread_mutex_lock(&host_mutex);
        port = host_port;
        pthread_mutex_unlock(&host_mutex);

        int sockfd = connect_to_server(ip_str, port);
        if (sockfd < 0)
        {
            sleep(1);
            continue;
        }

        while (1)
        {
            if (recv_handler(sockfd) < 0)
            {
                close(sockfd);
                sockfd = -1;
                break;  // Disconnected due to error, try to connect again
            }
            sleep(1);
        }
    }
    return NULL;
}

Результаты отладки

Сначала запустите сервер на компьютере, затем запустите программу в Vitis.

После настройки IP-адреса и порта хоста он подключится к серверу. Когда сервер отправляет данные клиенту на плате разработки, плата разработки отправляет полученные данные обратно на сервер.