31 LwIP Raw API 搭建TCP客户端

任务十六：LwIP Raw API 搭建TCP客户端

一、任务介绍

1. 本节目标

使用 LwIP Raw API 实现 TCP 客户端，理解事件驱动和流量控制机制。

2. Raw API vs Socket

对比	Socket	Raw API
运行机制	业务任务阻塞调用	回调事件驱动
流量控制	内核自动处理	需手动调用 tcp_recved
数据存储	连续缓冲区	pbuf 链表，需手动拼接
内存占用	较高	极低

3. 核心API

API	功能
`tcp_new()`	创建TCP控制块
`tcp_connect()`	异步连接服务器
`tcp_recved()`	通知协议栈已处理数据（流控关键）
`tcp_write()`	发送数据
`tcp_sndbuf()`	查询发送缓冲区剩余空间

二、任务实施

2.1 架构设计

复制代码

业务任务：WiFi检测 + 重连 + 定时发送
内核回调：连接成功、数据接收、异常断开
状态机：0-断开 → 1-连接中 → 2-就绪

2.2 完整源码

c 复制代码

#include "ohos_init.h"
#include "los_task.h"
#include "lz_hardware.h"
#include "config_network.h"
#include "lwip/tcp.h"
#include "lwip/ip_addr.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define SERVER_IP "192.168.111.61"
#define SERVER_PORT 20108
#define RECV_BUFFER_SIZE 512

static struct tcp_pcb *g_tpcb = NULL;
static int g_send_cnt = 0;
static int is_connected = 0;

// 接收回调：pbuf链式拼接
static err_t tcp_raw_recv(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, struct pbuf *p, err_t err)
{
    if (p == NULL) { tcp_close(tpcb); is_connected = 0; return ERR_OK; }
    char recv_buf[RECV_BUFFER_SIZE] = {0};
    int offset = 0;
    struct pbuf *q;
    for (q = p; q && offset < RECV_BUFFER_SIZE - 1; q = q->next) {
        int copy_len = q->len < (RECV_BUFFER_SIZE - 1 - offset) ? q->len : (RECV_BUFFER_SIZE - 1 - offset);
        memcpy(recv_buf + offset, q->payload, copy_len);
        offset += copy_len;
    }
    printf("[RAW RECV] %s\r\n", recv_buf);
    tcp_recved(tpcb, p->tot_len);  // 滑动窗口上报
    pbuf_free(p);
    return ERR_OK;
}

static void tcp_raw_err(void *arg, err_t err)
{
    printf("[ERROR] TCP异常\r\n");
    g_tpcb = NULL;
    is_connected = 0;
}

static err_t tcp_raw_connected(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, err_t err)
{
    if (err != ERR_OK) { tcp_close(tpcb); is_connected = 0; return err; }
    g_tpcb = tpcb;
    tcp_recv(tpcb, tcp_raw_recv);
    tcp_err(tpcb, tcp_raw_err);
    tcp_nagle_disable(tpcb);
    is_connected = 2;
    printf("[SUCCESS] TCP连接成功\r\n");
    return ERR_OK;
}

static void tcp_raw_connect(void)
{
    ip_addr_t server_ip;
    server_ip.addr = inet_addr(SERVER_IP);
    struct tcp_pcb *pcb = tcp_new();
    tcp_connect(pcb, &server_ip, SERVER_PORT, tcp_raw_connected);
    is_connected = 1;
}

static err_t tcp_raw_safe_send(const char *data, u16_t len)
{
    if (!g_tpcb || !data || !len) return ERR_CONN;
    if (tcp_sndbuf(g_tpcb) < len) return ERR_MEM;
    err_t ret = tcp_write(g_tpcb, data, len, TCP_WRITE_FLAG_COPY);
    if (ret == ERR_OK) tcp_output(g_tpcb);
    return ret;
}

void tcp_raw_single_task(unsigned long arg)
{
    WifiLinkedInfo info;
    while (1) {
        if (GetLinkedInfo(&info) != WIFI_SUCCESS || info.connState != WIFI_CONNECTED) {
            LOS_Msleep(1000); continue;
        }
        if (is_connected == 0) tcp_raw_connect();
        if (is_connected == 2) {
            char buf[64];
            snprintf(buf, sizeof(buf), "RK2206 Raw TCP Test:%d\r\n", g_send_cnt++);
            tcp_raw_safe_send(buf, strlen(buf));
        }
        LOS_Msleep(1000);
    }
}

void tcp_client_raw_demo_init(void)
{
    unsigned int task_id;
    TSK_INIT_PARAM_S param = {0};
    param.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)tcp_raw_single_task;
    param.uwStackSize = 10240;
    param.usTaskPrio = 24;
    param.pcName = "tcp_raw_task";
    LOS_TaskCreate(&task_id, &param);
}
APP_FEATURE_INIT(tcp_client_raw_demo_init);

三、任务验证

复制代码

[SUCCESS] TCP Raw客户端连接服务器成功
[RAW SEND] RK2206 Raw TCP Test:0
[RAW RECV] 服务器回复数据

四、常见问题

问题	原因	解决
tcp_write失败	发送缓冲区满	用 tcp_sndbuf 检测
重复收数据	未调用 tcp_recved	接收后必须调用
任务卡死	循环无延时	加 LOS_Msleep 让出CPU

五、任务总结

✅ 掌握 LwIP Raw API TCP 客户端！