STM32F407 Ethernet checksum = 0 Опции

[cyrax0]

Всем добрый день!

Используется связка контроллеров STM32F407 с Ethernet, набортными свичами, lwip, аппаратной чексуммой и широковещательным udp-обменом. Время от времени происходит проблема: как показывает лог Вайршарка, один случайный контроллер из тех, которые посылают чаще, чем другие (порядка 200 пак./с.), вроде как перестает считать чексумму исходящих пакетов (ставит 0 в Header checksum и UDP checksum) или, реже, дает некорректную чек-сумму. Из-за этого другие теряют с ним связь. Этой ситуации предшествует обрезанный или склеенный с другим пакет (что странно, но не критично), после чего все пакеты следуют или без чек-суммы, или с некорректной. Ситуация может устраниться, может устраниться временно, может не устраниться - до передергивания Ethernet-кабеля, что через прерывание вызывает ETH_Stop/ETH_Start (stm32f4x7_eth.c), ETH_FlushTransmitFIFO и пр. (HAL-драйвер не используется). Вероятно, очищение fifo микросхемы каким-то образом и исправляет ситуацию.

Случайный сброс признаков аппаратной чексуммы в дескрипторах я исключил - задавал им 1 прямо перед выставлением признака OWN.
(Еще при нагрузочном тестировании зафиксировал попадание в лог редких одиночных пакетов с нулевой Header checksum, но с корректной UDP checksum и без левого пакета перед этим. Непонятно, связано ли это вообще с основной проблемой.)

Скажите, есть ли вероятность, что сама микросхема перестает корректно считать чек-сумму (потому что пакеты, в остальном, она выдает корректно)? Если нет, то куда копать: lwip, еще какая-то работа с dma? Даташит, само собой, я изучал, и ситуаций, подпадающих под нулевую crc, у нас вроде как нет.

Сообщение отредактировал cyrax0 - Mar 10 2016, 09:35

[aaarrr]

Проблема есть, но:
- чему у Вас равен ETH_TX_BUF_SIZE? Возможна ли ситуация вообще?
- в известном мне порте lwip стоит еще одна проверка в low_level_output

[cyrax0]

Проблема есть, но:
- чему у Вас равен ETH_TX_BUF_SIZE? Возможна ли ситуация вообще?

Большинство пакетов у нас небольшие, поэтому ETH_TX_BUF_SIZE = 256. Думаю, именно это и стало корнем проблемы.
У нас циклически посылается несколько пакетов, и только один из них > 256. Лог вайршарка показывает, что началом проблемы является некорректный пакет, состоящий из начала большого пакета (256 байт) и маленького пакета вместо хвоста большого. Налицо ошибка в обработке кольца дескрипторов. После этого для следующих пакетов Ethernet считать чексумму отказывается (хотя передаются они корректно). Сложно представить, что микросхема из-за посылки некорректного пакета перестает правильно считать чексумму; получается, что некорректные исходные данные из дескрипторов переводят ее в это состояние. Буду лопатить stm-овский код на предмет этого, свой писать сейчас (с учетом необходимости обкатки) возможности нет.

- в известном мне порте lwip стоит еще одна проверка в low_level_output

Верно, в low_level_output, которая вызывает ETH_Prepare_Transmit_Descriptors, тоже есть проверка на занятость текущего дескриптора - но опять же на один. Правильно будет именно в этой функции рассчитывать количество необходимых буферов и выходить, если оно меньше количества свободных (хотя по сути проблема иллюзорна: MAC с посылкой в while(1) способен выдавать 30000 пакетов в секунду, это гораздо больше, чем мы выдаем за цикл, так что занятых дескрипторов в принципе не должно быть).

[aaarrr]

Верно, в low_level_output, которая вызывает ETH_Prepare_Transmit_Descriptors, тоже есть проверка на занятость текущего дескриптора

Тогда, возможно, достаточно обновить порт. Вот кусок из того, который смотрел:

CODE

static err_t low_level_output(struct netif *netif, struct pbuf *p)
{
static xSemaphoreHandle xTxSemaphore = NULL;
struct pbuf *q;
u8 *buffer ;
__IO ETH_DMADESCTypeDef *DmaTxDesc;
uint16_t framelength = 0;
uint32_t bufferoffset = 0;
uint32_t byteslefttocopy = 0;
uint32_t payloadoffset = 0;

if (xTxSemaphore == NULL)
{
vSemaphoreCreateBinary (xTxSemaphore);
}

if (xSemaphoreTake(xTxSemaphore, netifGUARD_BLOCK_TIME))
{
DmaTxDesc = DMATxDescToSet;
buffer = (u8 *)(DmaTxDesc->Buffer1Addr);
bufferoffset = 0;

for(q = p; q != NULL; q = q->next)
{
if((DmaTxDesc->Status & ETH_DMATxDesc_OWN) != (u32)RESET)
{
goto error;
}

/* Get bytes in current lwIP buffer */
byteslefttocopy = q->len;
payloadoffset = 0;

/* Check if the length of data to copy is bigger than Tx buffer size*/
while( (byteslefttocopy + bufferoffset) > ETH_TX_BUF_SIZE )
{
/* Copy data to Tx buffer*/
memcpy( (u8_t*)((u8_t*)buffer + bufferoffset), (u8_t*)((u8_t*)q->payload + payloadoffset), (ETH_TX_BUF_SIZE - bufferoffset) );

/* Point to next descriptor */
DmaTxDesc = (ETH_DMADESCTypeDef *)(DmaTxDesc->Buffer2NextDescAddr);

/* Check if the buffer is available */
if((DmaTxDesc->Status & ETH_DMATxDesc_OWN) != (u32)RESET)
{
goto error;
}

buffer = (u8 *)(DmaTxDesc->Buffer1Addr);

byteslefttocopy = byteslefttocopy - (ETH_TX_BUF_SIZE - bufferoffset);
payloadoffset = payloadoffset + (ETH_TX_BUF_SIZE - bufferoffset);
framelength = framelength + (ETH_TX_BUF_SIZE - bufferoffset);
bufferoffset = 0;
}

/* Copy the remaining bytes */
memcpy( (u8_t*)((u8_t*)buffer + bufferoffset), (u8_t*)((u8_t*)q->payload + payloadoffset), byteslefttocopy );
bufferoffset = bufferoffset + byteslefttocopy;
framelength = framelength + byteslefttocopy;
}

/* Prepare transmit descriptors to give to DMA*/
ETH_Prepare_Transmit_Descriptors(framelength);

/* Give semaphore and exit */
error:

xSemaphoreGive(xTxSemaphore);
}

return ERR_OK;
}