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socket缓冲区溢出的原因？怎么解决？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 我在测试视频通话时发现丢帧特别严重进行了一些列的排查发现socket本身似乎有问题通过测试代码发现了大量的缓冲区溢出我尝试换了不同的服务器我还分别测试了wifi网卡和4G网卡全都这样无法正常的进行视频通话不可能才四五百KB/s的速率就不行了啊好久以前我测试过1M/s都是没问题的服务器1配置如下 ↓ 服务器2配置如下 ↓ 期待结果和实际结果软硬件版本信息 01科技K230开发板 + EC200A移远minipcie USB网卡 + RTOS_ONLY 错误日志通过wifi往腾讯云上传日志如下 ↓ 通过4G网卡移远 EC200A 往雨云上传日志如下 ↓ 尝试解决过程补充材料测试代码如下 #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define TARGET_IP "27.25.142.58"// #define TARGET_IP "162.14.198.185"#define TARGET_PORT 30100#define BUFFER_SIZE 1400#define TARGET_RATE_KB_S 500 // 目标发送速率（KB/s）#define SEND_tiMEOUT_SEC 5 // 发送超时时间（秒）volatile int keep_running = 1;void int_handler(int sig){ keep_running = 0; printf("n接收到中断信号，准备退出...n");}// 创建非阻塞连接int connect_server(){ int sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sock_fd < 0) { perror("socket创建失败"); return -1; } // 设置非阻塞 int flags = fcntl(sock_fd, F_GETFL, 0); fcntl(sock_fd, F_SETFL, flags \| O_NONBLOCK); // 设置发送超时 struct timeval tv = { SEND_TIMEOUT_SEC, 0 }; setsockopt(sock_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &tv, sizeof(tv)); // 连接服务器 struct sockaddr_in server_addr; memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_port = htons(TARGET_PORT); inet_pton(AF_INET, TARGET_IP, &server_addr.sin_addr); printf("连接 %s:%d...n", TARGET_IP, TARGET_PORT); if (connect(sock_fd, (struct sockaddr)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) { if (errno != EINPROGRESS) { perror("连接失败"); close(sock_fd); return -1; } // 等待连接完成 fd_set wfds; FD_ZERO(&wfds); FD_SET(sock_fd, &wfds); tv.tv_sec = 5; tv.tv_usec = 0; if (select(sock_fd + 1, NULL, &wfds, NULL, &tv) <= 0) { perror("连接超时"); close(sock_fd); return -1; } } printf("已连接n"); return sock_fd;}int main(int argc, char argv[]){ signal(SIGINT, int_handler); // 初始化缓冲区 unsigned char buffer[BUFFER_SIZE]; memset(buffer, 12, BUFFER_SIZE); // 连接服务器 int sock_fd = connect_server(); if (sock_fd < 0) return -1; printf("开始发送数据 (速率:%d KB/s, 按Ctrl+C停止)n", TARGET_RATE_KB_S); // 计算发送间隔 long delay_us = (long)((double)BUFFER_SIZE / (TARGET_RATE_KB_S * 1024) * 1000000); // 统计变量 unsigned long total_bytes = 0; int packets_sent = 0; int consecutive_errors = 0; struct timeval start_time, current_time, last_success; gettimeofday(&start_time, NULL); last_success = start_time; // 发送循环 while (keep_running) { int bytes_sent = send(sock_fd, buffer, BUFFER_SIZE, 0); if (bytes_sent < 0) { if (errno == EAGAIN \|\| errno == EWOULDBLOCK) { printf("缓冲区满n"); // 缓冲区满，检查是否需要重连 gettimeofday(¤t_time, NULL); double idle_time = (current_time.tv_sec - last_success.tv_sec) + (current_time.tv_usec - last_success.tv_usec) / 1000000.0; if (idle_time > SEND_TIMEOUT_SEC) { printf("发送超时(%.1f秒)，重连...n", idle_time); close(sock_fd); sleep(1); sock_fd = connect_server(); if (sock_fd < 0) break; gettimeofday(&last_success, NULL); consecutive_errors = 0; continue; } usleep(100000); // 等待100ms consecutive_errors++; if (consecutive_errors > 10) { sleep(1); // 连续失败时等待更久 consecutive_errors = 0; } continue; } else { printf("发送错误: %sn", strerror(errno)); break; } } else if (bytes_sent == 0) { printf("连接关闭n"); break; } // 发送成功 consecutive_errors = 0; gettimeofday(&last_success, NULL); total_bytes += bytes_sent; packets_sent++; // 每10个包更新状态 if (packets_sent % 100 == 0) { gettimeofday(¤t_time, NULL); double elapsed = (current_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (current_time.tv_usec - start_time.tv_usec) / 1000000.0; printf("已发送: %d包, %luB, 速率: %.2fKB/sn", packets_sent, total_bytes, (total_bytes / 1024.0) / elapsed); } // 控制发送速率 usleep(delay_us); } // 统计结果 gettimeofday(¤t_time, NULL); double total_time = (current_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (current_time.tv_usec - start_time.tv_usec) / 1000000.0; printf("n总计: %d包, %luB, 时间: %.2f秒, 平均速率: %.2fKB/sn", packets_sent, total_bytes, total_time, (total_bytes / 1024.0) / total_time); close(sock_fd); return 0;} 以下内容为评论 #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define TARGET_IP "27.25.142.58"// #define TARGET_IP "162.14.198.185"#define TARGET_PORT 30100#define BUFFER_SIZE 1400#define TARGET_RATE_KB_S 500 // 目标发送速率（KB/s）#define SEND_TIMEOUT_SEC 5 // 发送超时时间（秒）volatile int keep_running = 1;void int_handler(int sig){ keep_running = 0; printf("n接收到中断信号，准备退出...n");}// 创建非阻塞连接int connect_server(){ int sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sock_fd < 0) { perror("socket创建失败"); return -1; } // 设置非阻塞 int flags = fcntl(sock_fd, F_GETFL, 0); fcntl(sock_fd, F_SETFL, flags \| O_NONBLOCK); // 设置发送超时 struct timeval tv = { SEND_TIMEOUT_SEC, 0 }; setsockopt(sock_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &tv, sizeof(tv)); // 连接服务器 struct sockaddr_in server_addr; memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_port = htons(TARGET_PORT); inet_pton(AF_INET, TARGET_IP, &server_addr.sin_addr); printf("连接 %s:%d...n", TARGET_IP, TARGET_PORT); if (connect(sock_fd, (struct sockaddr)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) { if (errno != EINPROGRESS) { perror("连接失败"); close(sock_fd); return -1; } // 等待连接完成 fd_set wfds; FD_ZERO(&wfds); FD_SET(sock_fd, &wfds); tv.tv_sec = 5; tv.tv_usec = 0; if (select(sock_fd + 1, NULL, &wfds, NULL, &tv) <= 0) { perror("连接超时"); close(sock_fd); return -1; } } printf("已连接n"); return sock_fd;}int main(int argc, char argv[]){ signal(SIGINT, int_handler); // 初始化缓冲区 unsigned char buffer[BUFFER_SIZE]; memset(buffer, 12, BUFFER_SIZE); // 连接服务器 int sock_fd = connect_server(); if (sock_fd < 0) return -1; printf("开始发送数据 (速率:%d KB/s, 按Ctrl+C停止)n", TARGET_RATE_KB_S); // 计算发送间隔 long delay_us = (long)((double)BUFFER_SIZE / (TARGET_RATE_KB_S * 1024) * 1000000); // 统计变量 unsigned long total_bytes = 0; int packets_sent = 0; int consecutive_errors = 0; struct timeval start_time, current_time, last_success; gettimeofday(&start_time, NULL); last_success = start_time; // 发送循环 while (keep_running) { int bytes_sent = send(sock_fd, buffer, BUFFER_SIZE, 0); if (bytes_sent < 0) { if (errno == EAGAIN \|\| errno == EWOULDBLOCK) { printf("缓冲区满n"); // 缓冲区满，检查是否需要重连 gettimeofday(¤t_time, NULL); double idle_time = (current_time.tv_sec - last_success.tv_sec) + (current_time.tv_usec - last_success.tv_usec) / 1000000.0; if (idle_time > SEND_TIMEOUT_SEC) { printf("发送超时(%.1f秒)，重连...n", idle_time); close(sock_fd); sleep(1); sock_fd = connect_server(); if (sock_fd < 0) break; gettimeofday(&last_success, NULL); consecutive_errors = 0; continue; } usleep(100000); // 等待100ms consecutive_errors++; if (consecutive_errors > 10) { sleep(1); // 连续失败时等待更久 consecutive_errors = 0; } continue; } else { printf("发送错误: %sn", strerror(errno)); break; } } else if (bytes_sent == 0) { printf("连接关闭n"); break; } // 发送成功 consecutive_errors = 0; gettimeofday(&last_success, NULL); total_bytes += bytes_sent; packets_sent++; // 每10个包更新状态 if (packets_sent % 100 == 0) { gettimeofday(¤t_time, NULL); double elapsed = (current_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (current_time.tv_usec - start_time.tv_usec) / 1000000.0; printf("已发送: %d包, %luB, 速率: %.2fKB/sn", packets_sent, total_bytes, (total_bytes / 1024.0) / elapsed); } // 控制发送速率 usleep(delay_us); } // 统计结果 gettimeofday(¤t_time, NULL); double total_time = (current_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (current_time.tv_usec - start_time.tv_usec) / 1000000.0; printf("n总计: %d包, %luB, 时间: %.2f秒, 平均速率: %.2fKB/sn", packets_sent, total_bytes, total_time, (total_bytes / 1024.0) / total_time); 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2025-6-19 06:34:51　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × hgimtk 该类别下有 4 个回答。邀请回答 xiongcanfei 该类别下有 4 个回答。邀请回答青上也该类别下有 4 个回答。邀请回答万物死该类别下有 3 个回答。邀请回答欲望都市该类别下有 3 个回答。邀请回答马汉三呐该类别下有 3 个回答。邀请回答 overheat 该类别下有 3 个回答。邀请回答 h1654155957.9913 该类别下有 3 个回答。邀请回答 sfafa 该类别下有 3 个回答。邀请回答无人岛该类别下有 3 个回答。邀请回答 iiiegsd 该类别下有 3 个回答。邀请回答费加罗该类别下有 3 个回答。邀请回答靓仔峰该类别下有 3 个回答。邀请回答 gXDhn 该类别下有 3 个回答。邀请回答王尚岱该类别下有 3 个回答。邀请回答卿小知1 该类别下有 3 个回答。邀请回答打马过草原该类别下有 3 个回答。邀请回答 goodmbby 该类别下有 3 个回答。邀请回答你又知道了该类别下有 3 个回答。邀请回答向日葵的花季该类别下有 3 个回答。邀请回答举报 lotusp 相关推荐 • LabView UDP如何设置Socket接收缓冲区？ 15771 • modbus tcp 通讯接收缓冲区溢出 7266 • 溢出队列缓冲区 1577 • 缓冲区如何在FX3中工作 2240 • ch392接收缓冲区的数据读取后仍然保留在接收缓冲区中，CH392ClearRecvBuf无效怎么解决？ 740 • rtt的环形缓冲区读完就丢弃了？ 1076 • 请问串口的DMA接收缓冲区是不是环形缓冲区 1633 • abview中VISA的读、写缓冲区是同一个缓冲区吗？ 3382 • labview中关于串口缓冲区的问题 16574 • 使用UART FIFO缓冲区时，缓冲区中的数据有时会损坏的原因？ 3256 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 根据你描述的现象（丢帧严重、缓冲区溢出、多种网络环境下重现）和提供的系统信息（K230+RTOS_ONLY+EC200A），问题根源很可能是嵌入式RTOS环境下的Socket缓冲区配置、数据发送策略与视频流高实时性要求不匹配。以下是详细分析和解决方案：核心原因分析默认缓冲区过小： RTOS系统（尤其是为嵌入式设备优化的精简内核）默认的Socket发送缓冲区(`SO_SNDBUF`)通常较小（几十KB甚至几KB）。视频流需要持续高带宽（500KB/s+），小缓冲区瞬间就会被填满。如果发送端（你的开发板）填充缓冲区的速度快于网络底层实际发送的速度（可能因网络抖动、拥塞控制短暂变慢），就会触发 `EWOULDBLOCK`/`EAGAIN` 或直接的 `ENOBUFS`/`EMSGSIZE` 错误（如你的日志所示），导致应用程序 `send()` 调用失败，进而丢帧。 RTOS网络栈差异：相比成熟的Linux/Windows网络栈，RTOS的网络协议栈可能更简单，性能优化不足，吞吐量上限较低。 `setsockopt` 可能受限：尝试增大 `SO_SNDBUF` 失败（如日志提示 `Errno: 92`），说明底层驱动或协议栈不支持设置大缓冲区，或者设置上限很低。发送策略不当：大块数据发送：如果尝试将整个视频帧（可能几十上百KB）在一个 `send()` 调用中发出，极易超过底层协议的最大传输单元（MTU）（通常 ~1500字节）。IP层会自动分片(Fragmentation)，但：非常消耗CPU资源。增大丢包概率（丢一个分片，整个包重传）。增加延迟。日志中的 `EMSGSIZE` 错误很可能与此相关。说明发送的数据报超过了协议/设备支持的最大单次发送大小。实时操作系统调度问题：如果网络发送线程/任务的优先级不够高，或任务切换开销大，无法及时处理发送缓冲区中的数据，可能导致缓冲区积压溢出。针对性解决方案（按优先级推荐） ⚙️ 1. 强制减少单个send()的数据包大小 (最可能见效) 问题关键：你正在发送的数据包大于底层MTU（通常是1500字节）。日志中的 `EMSGSIZE` 错误明确指出了这一点。解决方法：强制分片发送：不要直接将整个编码后的视频帧传给 `send()`。应用层分包：在应用层主动将每帧视频数据拆分成小于MTU的小块（例如1200-1400字节）。推荐使用 1200字节。循环发送小块：在一个发送循环中，每次调用 `send()` 只发送一个小数据块。检查返回值/错误：每次调用后都要检查发送的字节数和错误码（特别是 `EWOULDBLOCK`/`EAGAIN`）。如果遇到阻塞，需要等待（通过 `select()`/`poll()` 等待 socket 可写）或重试。这体现了非阻塞 I/O 的重要性。优点: 显著减小发送失败概率。减少IP分片，降低CPU开销和传输延迟。更容易管理发送流控。代码示例 (思路)： // 伪代码 int frame_size = ...; // 一帧视频的大小 char frame_data = ...; // 指向视频帧数据的指针 int packet_size = 1200; // 应用层分包大小 int bytes_sent_total = 0; while (bytes_sent_total < frame_size) { int bytes_to_send = min(packet_size, frame_size - bytes_sent_total); int bytes_sent = send(sockfd, frame_data + bytes_sent_total, bytes_to_send, 0); if (bytes_sent < 0) { if (errno == EWOULDBLOCK \|\| errno == EAGAIN) { // 缓冲区满，等待可写（重要！） fd_set write_fds; FD_ZERO(&write_fds); FD_SET(sockfd, &write_fds); select(sockfd + 1, NULL, &write_fds, NULL, NULL); // 需处理超时或错误 continue; // 重试 } else { // 处理其他错误 break; } } bytes_sent_total += bytes_sent; } ⚡ 2. 设置非阻塞模式并使用事件驱动 (核心) 问题：* 阻塞式发送在缓冲区满时会使线程挂起，无法响应其他任务（比如处理新帧或控制信息）。解决方法：使用 `fcntl(sockfd, F_SETFL, O_NONBLOCK)` 或 `ioctl(sockfd, FIONBIO, &nonblocking)` 将 socket 设为非阻塞模式。使用 `select()`, `poll()` 或 RTOS 提供的事件机制（如果有）监听 socket 的可写事件(`select()` 的写集合 `writefds`) ）。只在 socket 可写时才尝试调用 `send()`。当 `select()`/`poll()` 指示 socket 可写，意味着当前缓冲区有空间容纳一定量的数据。结合方案1的小包发送，效果更佳。优点：避免线程在 `send()` 上无谓阻塞。更高效利用CPU。更容易实现发送流控。 ? 3. 探索提升缓冲区大小 (RTOS下常受限) 尽管日志显示 `setsockopt(SO_SNDBUF)` 失败，但仍需尝试：查看RTOS文档：仔细查阅 RT-Thread / TencentOS Tiny 或 K230 SDK 关于 Socket 和网络栈的文档，确认是否支持设置 `SO_SNDBUF`，支持的取值范围是多少？失败的错误码 `92` 代表什么？（查头文件 `errno.h`）。内核配置：某些RTOS允许在内核配置时修改默认的网络内存池大小或TCP发送窗口。检查是否有这样的配置项并增大它（可能需要重新编译内核或协议栈驱动）。注意内存消耗。硬件Offload： EC200A支持部分网络协议offload。确保相关offload功能（如TCP Segmentation Offload - TSO）在驱动中是开启的（如果底层支持）。它可以在网卡硬件层面做合理的分片，减轻CPU负担。但这通常是默认开启的，且不能替代应用层主动分包。 ? 4. 优化发送策略：双缓冲区 + 主动清空问题：在非阻塞模式下，调用 `send()` 后，应用层并不知道底层实际发送了多少数据，直到报告 `EWOULDBLOCK/EAGAIN`。解决方法：维护发送队列：使用两个缓冲区或一个队列。 Buffer1：存放正在被网络栈送出的数据（交给 `send()` 的数据）。 Buffer2：用于准备下一帧或下一部分数据。尽量清空发送队列：每次准备发送前，先尝试将发送队列中所有待发送数据通过非阻塞 `send()` 尽量发出，直到遇到 `EWOULDBLOCK/EAGAIN`。确保在缓冲区有空间时，尽快将积压数据发送出去，避免新数据堆叠导致溢出。准备好新数据后，放入发送队列。优点：更主动地管理发送缓冲区的占用状态，避免新数据堆积在已经满的缓冲区之上。 ? 5. 升级网络驱动/固件/RTOS (最后手段) 检查更新：确认使用的RTOS版本、EC200A USB网卡驱动、K230 SDK是否是官方最新版。厂家可能会修复已知的网络吞吐量或稳定性问题。特别是在日志中看到 `"RTOS on mpy"`，如果 `mpy` 指 MicroPython，确保使用的 MicroPython 网络库是针对你的K230平台和当前RTOS版本稳定构建的。 ⏱ 6. 考虑网络任务的优先级 (RTOS特性) 问题：如果网络发送任务优先级太低，可能在需要发送数据时得不到及时调度，导致缓冲区堆积溢出。解决方法：适当提升负责网络发送的任务/线程的优先级。确保它能在缓冲区有数据可发送时，尽快获得CPU资源执行 `send()`。 ? 7. 深入诊断：启用更详细日志如果RTOS支持，启用底层网络协议栈（IP/TCP）更详细的调试日志或统计信息。观察是否有大量的丢包、重传、IP分片发生。具体方法需查K230/RTOS文档。总结执行步骤建议立即实施（最可能快速见效）：强制应用层分包：修改发送代码，保证每次 `send()` 的数据块严格限制在 1200字节以内。开启非阻塞模式：将视频传输的socket设置为非阻塞。事件驱动发送：使用 `select()` / `poll()` 监听socket可写事件，只在可写时发送一个分块数据（如果分包了），或者发送尽可能多的现有数据（如果未分包）。发送后立即检查状态和处理 `EWOULDBLOCK`。进一步优化（提升稳定性）：结合非阻塞+事件驱动，实现双缓冲区或队列机制，并在每次需要发送新数据前主动尝试清空现有发送队列（直到遇到 `EWOULDBLOCK`）再添加新数据。环境/配置检查：仔细阅读RTOS文档，确认 `SO_SNDBUF` 的限制和 `setsockopt` 错误码92的含义。检查RTOS内核配置或驱动源码，看是否有全局网络内存池大小等参数可以调整。确认EC200A驱动设置，确保TOE之类的硬件offload功能开启（如果支持且驱动实现了）。考虑提升网络发送任务的优先级。最后手段：升级RTOS、SDK、网卡驱动、MicroPython库等至最新版。重点在于应用层强制分包到小于MTU（如1200字节）并且采用非阻塞I/O+事件驱动（`select`/`poll`）来管理发送时机。这能直接解决日志中明确的 `EMSGSIZE` 错误，也能通过非阻塞+事件驱动有效应对缓冲区不足的 `EWOULDBLOCK` 情况。坚持做下去，视频丢帧问题应该能够解决！

2025-6-23 17:15:05 评论举报李鸿洋