基于CH395Q网卡移植ftplib的FTP客户端

背景：

最近有个项目在stm32里面使用ftp上传文件到服务器，项目做完，做点笔记，公司的嵌入式设备使用了CH395Q进行有线联网，创建了一个TCP通信，用于协议通信，没有其他方式联网，客户有日志上传的需求，日志是MCU通过FatFS文件协议记录在U盘的CSV格式文件，这个文件数据少的有几百k，多的可能上M，不能直接使用协议通信传输，目前已知的文件服务器有http和ftp，http多用于下载，并且是短连接的，无法主动客户端发起，只能服务器发起文件传输，相比于http，ftp可以在有数据传输需求的时候，发送登录连接，传输过程中传输socket是不用断开的，速度比较快，可以满足功能需求。实现方面，网上也有很多现成的ftp库可以参考，理论可行，以下是记录了我整个从移植调试过程。

过程：

首先下载一个ftp库，https://www.mbpfaus.net/~pfau/ftplib/

最新的是ftplib4.0-1,直接下载压缩包即可。看英语应该也知道，这个是Linux的lib库，我目标是在stm32上使用，为什么不找stm32的库呢，因为我没有找到，将就着用吧，看一下源码也知道，整个包就三个文件有用，ftplib.c,ftplib.h,qftp.c,把着三个文件单独摘出来放到STM32项目里面，eide工程里面添加了一个ftpclient文件夹放这三个文件，改一改代码跑起来应该就行了。
接下来是改代码：
1.因为编译器问题，首先需要删除Linux，window特殊接口和头文件，按需增加stm32支持的头文件。比如：

c 复制代码

// shutdown函数（CH395Q不支持，使用关闭socket代替）
int shutdown(uint8_t sock, int how) {
    return CH395CloseSocket(sock);
}

// unlink函数（文件系统相关，在嵌入式系统中通常不需要）
int unlink(const char *pathname) {
    return 0; // 返回成功
}

2.库里面的TCP相关的接口，适配CH395Q的驱动代码，增加ftp相关的socket定义，CH395Q已经使用了0索引用于TCP应用协议，我增加了1索引用于ftp控制socket，2索引用于ftp数据传输。控制socket的结构主要是

c 复制代码

struct NetBuf {
    char *cput,*cget;
    int handle;
    int cavail,cleft;
    char *buf;
    int dir;
    netbuf *ctrl;
    netbuf *data;    
    int cmode;
    struct tm idletime;
    FtpCallback idlecb;
    void *idlearg;
    unsigned long int xfered;
    unsigned long int cbbytes;
    unsigned long int xfered1;
    char response[RESPONSE_BUFSIZ];
};

3.库里面文件操作的改为FatFS的文件接口，比如fd_set 改为FIL。
4.修改qftp.c 增加ftp客户端调用接口，传入ftp连接，就可以连接登录上ftp服务器并且把本地的csv文件上传，ftp服务器部分的代码本着能编译通过的方式去做，如果影响编译直接删除了。使用PASV模式，传输模式是二进制，提高兼容性。

改完编译通过，终于可以开始调试了。

第一步来了一个下马威，TCP连接失败，检查代码发现socket索引问题，端口也是默认端口，没有使用真实的ftp端口，完善了ftplib.c的FtpConnect，FtpQuit，FtpSendCmd函数。还有库使用的是动态内存，内存不太够，直接分配了一个静态内存解决了。整个ftplib.c的关键变量是netbuf
*nControl。
第二步可以连上了，但登录失败，后面发现是socket处理代码逻辑bug。
第三步登录了，服务器看到的文件是空白。
因为设计问题（ftp控制放在了CH395Q的控制代码里面），FtpSendCmd之前需要ch395_socket_tcp_client_interrupt(nControl->handle);//一定要读取中断，否则不能发送
否则即使发送成功了，也会格式错乱不完整。
第四步数据传输过程中，系统复位了，应该是发送数据的过程中，看门狗没有人喂乱咬人了，就在每一帧数据发送的间隙喂狗就好了，整个时候发送文件优先。
第五步可以正常传输了，文件越大传输越久，我测试的时候16k，实际场景几百，整个受限于内存，传输socket缓存空间，修改缓存空间大小有改善。嵌入式资源也比较紧张，根据实际条件调节即可

。

我是电脑搭建的ftp服务器，调试过程中可以通过抓包工具wireshark工具分析ftp的控制socket过程，也蛮有意思的。

看原始包就知道是客户端没有数据，还是服务器没有数据，再使用流追踪就可以清楚的看到ftp连接上后的欢迎信息，客户端登录过程，传输前设置的传输格式，传输模式，发送的文件和传输结果。