SAL组件文档_功能组件_API参考文档_AliOS Things 文档_IoT物联网操作系统

SAL，是Socket Adapter Layer的简称。AliOS Things中SAL套件是针对MCU+外部通信模组的方式，提供标准Socket接口服务。SAL套件提供AT命令到Socket标准接口的转换。借助SAL套件，用户不用感知底层通信方式和介质（如WiFi、2G、4G等模组），可以使用标准Socket接口进行应用开发，使上层应用具有更好的可移植性。AliOS Things中SAL组件的架构图如下。

其中，组件包括：

SAL Core：由AliOS Things提供，SAL核心组件（上图蓝色）。主要包括Socket连接管理、数据缓存、协议转换等功能，对上提供标准Socket接口服务，对下提供统一的HAL(Hardware Adapter Layer)接口规范（可以对接到不同厂商的AT模组）。
SAL Driver：驱动，部分（如sim800、M5310）由AliOS Things提供（上图绿色），其他由用户自己提供（上图红色）。SAL驱动模块基于具体型号的通信模组提供的AT命令，实现SAL规范的HAL接口功能。

API列表


名称	说明
socket	创建套接字，返回文件描述符。
connect	与远端服务器建立一个连接。
select	查询一个或者多个socket的可读性、可写性及错误状态信息。
gethostbyname	域名解析，获取主机域名对应的IP，不可重入。
getaddrinfo	域名解析，获取主机域名对应的IP，可重入。
freeaddrinfo	释放addrinfo结构体，一般与getaddrinfo配合使用。
send	向远端发送数据。
recv	接收远端发送的数据。
sendto	无连接模式下的发送数据。
recvfrom	无连接模式下的接收数据。
close	关闭socket，释放相关资源。
sal_init	SAL模块初始化，包括初始化底层驱动模块。
sal_add_dev	配置驱动参数，例如串口通信串口号、波特率等，并添加设备。

使用

添加该组件

在Drivers里面选择"External module enable"

在External module Configurations里选择"SAL DEVICE"。

在SAL device selection里选择具体的外接模组。例如，使用WiFi模组bk7231，则选择wifi.bk7231。

头文件

对外头文件代码位于include/network/sal，包括

sal/sal_arch.h
sal/sal_def.h
sal/sal_ipaddr.h
sal/sal_sockets.h

使用时只需包含

#include <network/network.h>

使用示例

SAL提供标准socket的API，编程方式也按照通用的socket编程。例如，与远端建立TCP连接并发送数据：

    
    /* 域名解析 */
    if ((rc = getaddrinfo(server_domain, servname, &hints, &addrInfoList)) != 0) {
        LOGE(TAG, "getaddrinfo error: %d, errno = %d", rc, errno);
        return;
    }

    for (cur = addrInfoList; cur != NULL; cur = cur->ai_next) {
        if (cur->ai_family != AF_INET) {
            LOGE(TAG, "Socket type error");
            continue;
        }

         /* 创建socket */
        fd = socket(cur->ai_family, cur->ai_socktype, cur->ai_protocol);
        if (fd < 0) {
            LOGE(TAG, "Failed to create socket, errno = %d", errno);
            continue;
        }
        
        /* 与远端连接 */
        if (connect(fd, cur->ai_addr, cur->ai_addrlen) == 0) {
            break;
        } else {
            LOGE(TAG, "Failed to connect addr, errno = %d", errno);
        }

        close(fd);
    }
    
     /* 向远端发送数据 */
    if (send(fd, tcp_payload, strlen(tcp_payload), 0) <= 0) {
        LOGE(TAG, "Failed to send data, errno = %d", errno);
        goto ret;
    }

更详细的例子请参考application/example/example_legacy/sal_app

API 详情

socket

原型

int socket(int domain, int type, int protocol);

接口说明

使用 SAL socket 通信之前，使用该函数创建套接字，返回文件描述符。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
domain	int	输入	创建的套接字指定协议集，目前支持AF_INET
type	int	输入	socket类型，目前支持SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM
protocol	int	输入	实际使用的传输协议，默认为0

返回值说明


值	说明
非负值	成功，即文件描述符，后续socket操作使用该值
负值	失败

接口示例

/* 创建UDPsocket */
int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (fd < 0){
    LOGE(TAG, "Failed to create socket, errno = %d", errno);
    return;
 } else {
    LOGD(TAG, "UDP socket create OK");
 }

connect

原型

int connect(int s, const struct sockaddr *name, socklen_t namelen);

接口说明

用来与远端服务器建立一个连接。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
s	int	输入	socket文件描述符
name	struct sockaddr *	输入	指向 sockaddr 结构的指针，存放要连接的服务器的 IP 地址和端口号等信息
namelen	int	输入	sockaddr 结构体的长度

返回值说明


值	说明
0	连接成功
非0	失败

接口示例

/* 与远端建立连接 */ 
if (connect(fd, ai_addr, ai_addrlen) == 0) {
    break;
 } else {
    LOGE(TAG, "Failed to connect addr, errno = %d", errno);
 }

select

原型

int select(int maxfdp1, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset,
           struct timeval *timeout);

接口说明

用来查询一个或者多个socket的可读性、可写性及错误状态信息。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
maxfdp1	int	输入	最大文件描述符值加1
readset	fd_set *	输入	（可选）指向一组等待可读性检查的套接口
writeset	fd_set *	输入	（可选）指向一组等待可写性检查的套接口
exceptset	fd_set *	输入	（可选）指向一组等待错误检查的套接口
timeout	struct timeval *	输入	最长等待时间，阻塞操作则为NULL

返回值说明


值	说明
正值	有读、写、错误事件
0	超时
负值	出错，具体错误通过errno获取

接口示例

FD_ZERO(&sets);
FD_SET(fd, &sets);

/* 对write set进行等待 */
ret = select(fd + 1, NULL, &sets, NULL, &timeout);
if (ret > 0) {
     if (0 == FD_ISSET(fd, &sets)) {
          ret = 0;
          continue;
     }
    /* 发送数据 */
    send(fd, buf + len_sent, len - len_sent, 0);  
} else if (0 == ret) {          
     break;
}

gethostbyname

原型

struct hostent *gethostbyname(const char *name);

接口说明

域名解析，获取主机域名对应的IP。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
name	const char *	输入	主机域名

返回值说明


值	说明
非NULL	成功
NULL	失败

其中，hostent结构体定义见标准宏和结构体说明。

接口示例

struct sockaddr_in server_addr;
struct hostent *host;

/* 域名解析 */
if ((host = gethostbyname(host_addr)) == NULL) {
     LOGE("Gethostname   error,   %s\n ", strerror(errno));
     return -1;
}

bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port   = htons(port);
server_addr.sin_addr   = *((struct in_addr *)host->h_addr);

/* 连接远端 */
connect(sockfd, (struct sockaddr *)(&server_addr), sizeof(struct sockaddr);

getaddrinfo

原型

int getaddrinfo(const char *nodename, const char *servname,
                const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res);

接口说明

域名解析，获取主机域名对应的IP。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
nodename	const char *	输入	主机域名
servname	const char *	输入	（可选）端口号字符传，
hints	const struct addrinfo *	输入	addrinfo结构体的指针，在这个结构中填入关于期望返回的信息类型的暗示，例如 hints.ai_family = AF_UNSPEC; hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
res	struct addrinfo **	输出	返回解析地址

返回值说明


值	说明
0	成功
非0	失败

接口示例

struct addrinfo  hints;
hints.ai_family   = AF_INET; // only IPv4
hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
hints.ai_protocol = IPPROTO_TCP;
sprintf(service, "%u", port);

/* 域名解析 */
if ((rc = getaddrinfo(host, service, &hints, &addrInfoList)) != 0) {     
        return (uintptr_t)-1;
}

for (cur = addrInfoList; cur != NULL; cur = cur->ai_next) {
    if (cur->ai_family != AF_INET) {
            rc = -1;
            continue;
    }
   
   /* 创建socket */
   fd = socket(cur->ai_family, cur->ai_socktype, cur->ai_protocol);
   if (fd < 0) {    
     rc = -1;
     continue;
   }

   /* 连接 */
   if (connect(fd, cur->ai_addr, cur->ai_addrlen) == 0) {
            rc = fd;
            break;
   }

   close(fd);    
 }

freeaddrinfo

原型

void freeaddrinfo(struct addrinfo *ai);

接口说明

释放addrinfo结构体，一般与getaddrinfo配合使用。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
ai	struct addrinfo *	输入	addrinfo结构体指针

返回值说明

无

接口示例

/* 域名解析 */
getaddrinfo(host, service, &hints, &addrInfoList)

/* 释放addrinfo结构体 */
freeaddrinfo(addrInfoList);

send

原型

int send(int s, const void *data, size_t size, int flags);

接口说明

向远端发送数据。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
s	int	输入	socket 文件描述符
data	const void *	输入	发送数据缓存指针
size	size_t	输入	发送数据字节数
flag	int	输入	控制选项，通常为 0

返回值说明


值	说明
正值	成功，发送长度
非正值	失败

接口示例

/* 向已连接的远端发送数据 */
if (send(fd, tcp_payload, strlen(tcp_payload), 0) <= 0) {
   LOGE(TAG, "Failed to send data, errno = %d", errno);
   goto ret;
} else {
   LOGD(TAG, "TCP socket send to server OK"); 
}

recv

原型

int recv(int s, void *mem, size_t len, int flags);

接口说明

接收远端发送的数据。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
s	int	输入	socket 文件描述符
mem	const void *	输出	接收数据缓存指针
len	size_t	输入	接收缓存大小
flags	int	输入	控制选项，通常为 0

返回值说明


值	说明
正值	成功，接收长度
非正值	失败

接口示例

while (total_received < HTTP_BUFF_SIZE) {
    /* 从远端接收数据 */
    bytes_received =
        recv(sockfd, buffer, (HTTP_BUFF_SIZE - total_received), 0);

    if (bytes_received == -1) {
       return -1;
    } else if (bytes_received == 0) {
       return 0;
    } else {
      buffer = buffer + bytes_received;
    }
    
    total_received += bytes_received;
}

sendto

原型

int sendto(int s, const void *data, size_t size, int flags, const struct sockaddr *to, socklen_t tolen);

接口说明

无连接的数据报 socket 模式下发送数据。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
s	int	输入	socket 文件描述符
data	const void *	输入	发送数据缓存指针
size	size_t	输入	发送数据字节数
flags	int	输入	控制选项，通常为 0
to	const struct sockaddr *	输入	指向 sockaddr 结构体的指针，存放目的主机的 IP 和端口号
tolen	socklen_t	输入	sockaddr 结构体的长度

返回值说明


值	说明
正值	成功，发送长度
非正值	失败

接口示例

/* 向远端发送UDP数据 */
ret = sendto(fd, udp_payload, strlen(udp_payload), 0, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
if (ret < 0){
    LOGE(TAG, "udp sendto failed, errno = %d", errno);
    close(fd);
    return;
} else {
    LOGD(TAG, "UDP socket sendto OK");
}

recvfrom

原型

int recvfrom(int s, void *mem, size_t len, int flags, struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen

接口说明

无连接的数据报 socket 模式下接收数据。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
s	int	输入	socket 文件描述符
mem	const void *	输出	接收数据缓存指针
len	size_t	输入	接收缓存大小
flags	int	输入	控制选项，通常为 0
from	struct sockaddr *	输出	指向 sockaddr 结构体的指针，存放源主机的 IP 和端口号
fromlen	socklen_t *	输出	指向 sockaddr 结构体的长度的指针

返回值说明


值	说明
正值	成功，接收长度
非正值	失败

接口示例

/* 从远端接收UDP数据 */
ret = recvfrom(fd, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0, (struct sockaddr*)&addr, &recvaddrlen);
if (ret < 0) {
    LOGE(TAG, "udp sendto failed, errno = %d", errno);
    close(fd);
    return;
} else {
    LOGD(TAG, "%d bytes data received.", ret);
}

close

原型

int sal_close(int s);

接口说明

关闭socket，释放相关资源。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
s	int	输入	socket 文件描述符

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

接口示例

/* 创建socket */
fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

/* 释放socket */
close(fd);

sal_init

原型

int sal_init(void);

接口说明

SAL模块初始化，包括初始化底层驱动模块。

参数说明

无

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

接口示例

    sal_device_config_t data = {0};

    /*
     * 设置外接模组连接参数：
     * UART配置:
     *    - 115200
     *    - 8n1
     *    - no flow control
     *    - tx/rx mode
     */
    data.uart_dev.port = 1;
    data.uart_dev.config.baud_rate = 115200;
    data.uart_dev.config.data_width = DATA_WIDTH_8BIT;
    data.uart_dev.config.parity = NO_PARITY;
    data.uart_dev.config.stop_bits  = STOP_BITS_1;
    data.uart_dev.config.flow_control = FLOW_CONTROL_DISABLED;
    data.uart_dev.config.mode = MODE_TX_RX;

    /* 配置驱动参数 */
    if (sal_add_dev("bk7231", &data) != 0) {
        LOG("Failed to add SAL device!");
        return -1;
    }

    /* 初始化SAL core */
    sal_init();

sal_add_dev

原型

int sal_add_dev(char* driver_name, void* data);

接口说明

配置驱动参数，例如串口通信串口号、波特率等。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
driver_name	char *	输入	驱动名称
data	void*	输入	配置参数指针

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

接口示例

见sal_init示例

配置说明

SAL可配置项包括：

是否定义WITH_SAL宏，默认为是；
是否使用AOS HAL，默认为是；
是否开启SAL debug打印，默认为否；
配置SAL接收缓存大小，默认为32；

移植说明

SAL模块需要实现两类HAL，一类为模组连接操作HAL；另一类为OS基础HAL。

模组连接操作HAL

该类HAL头文件为

#include "hal_sal.h"

HAL函数以函数指针的方式，挂载在sal_opt_s结构体中。

add_dev

原型

int (*add_dev)(void* data);

接口说明

配置参数，添加设备。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
data	void*	输入	配置参数指针

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

init

原型

int (*init)(void);

接口说明

初始化底层驱动

参数说明

无

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

start

原型

int (*start)(sal_conn_t *c);

接口说明

通过模组与远端建立socket连接。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
c	sal_conn_t*	输入	连接参数指针

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

send_data

原型

int (*send_data)(int fd, uint8_t *data, uint32_t len,
                 char remote_ip[16], int32_t remote_port, int32_t timeout);

接口说明

通过模组向远端已建立socket连接发送数据。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
fd	int	输入	socket文件描述符
data	uint8_t*	输入	发送缓存指针
len	uint32_t	输入	发送长度
remote_ip	char []	输入	远端IP地址
remote_port	int32_t	输入	远端端口
timeout	int32_t	输入	超时时间，毫秒

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

domain_to_ip

原型

int (*domain_to_ip)(char *domain, char ip[16]);

接口说明

域名解析

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
domain	char *	输入	主机域名
ip	char []	输出	IP地址

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

finish

原型

int (*finish)(int fd, int32_t remote_port);

接口说明

关闭socket连接

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
fd	int	输入	socket文件描述符
remote_port	int32_t	输入	远端port号

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

deinit

原型

int (*deinit)(void);

接口说明

驱动模块去初始化，释放相关资源。

参数说明

无

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

register_netconn_data_input_cb

原型

int (*register_netconn_data_input_cb)(netconn_data_input_cb_t cb);

接口说明

注册数据接收回调函数。

参数说明

无

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

其中，

netconn_data_input_cb_t

定义如下

int (*netconn_data_input_cb_t)(int fd, void *data, size_t len, char remote_ip[16], uint16_t remote_port);

接口说明

接收数据回调函数。

参数说明


参数	数据类型	方向	说明
fd	int	输入	socket文件描述符
data	void *	输入	接收数据缓存指针
len	size_t	输入	数据长度
remote_ip	char []	输入	数据源IP
remote_port	uint16_t	输入	远端port

返回值说明


值	说明
0	成功
负值	失败

OS基础HAL


接口	描述
sal_malloc	malloc, 入参： s: 需要分配的内存大小返回值：非NULL，分配的内存地址 NULL，分配内存失败
sal_free	free，入参： p: 需要释放的内存指针返回值：无
sal_msleep	sleep，入参： ms: 毫秒数返回值：无
sal_sem_new	创建信号量，入参： sem：填充创建信号的地址 count：初始信号量值返回值：0成功，-1错误
sal_sem_free	销毁信号量，入参： sem：信号量地址返回值：无
sal_sem_signal	释放信号量，入参： sem: 信号量地址返回值：无
sal_sem_valid	检查信号量是否合法：入参： sem: 信号量地址返回值：1合法，0非法
sal_arch_sem_wait	等待信号量： sem：信号量地址 timeout：超时时间返回值：(~0)为超时，其他等待时间
sal_mbox_new	创建mbox: mb：填充创建mbox地址 size：mbox大小返回值：0成功，-1错误
sal_mbox_free	销毁mbox: mb：mbox地址返回值：无
sal_mbox_post	向mbox发送数据： mb：mbox地址 msg：数据地址返回值：空
sal_mbox_trypost	向mbox发送数据，并返回是否成功： mb：mbox地址 msg：数据地址返回值：0成功，-1失败
sal_mbox_valid	检查mbox是否合法： mb：mbox地址返回值：1合法，0非法
sal_arch_mbox_fetch	从mbox获取数据： mb：mbox地址 msg：用于填充数据地址 timeout：超时时间返回：(~0)为超时，其他等待时间
sal_arch_mbox_tryfetch	从mbox获取数据，并返回是否成功： mb：mbox地址 msg：用于填充数据地址返回：0成功，-1失败
sal_mutex_new	创建锁： mutex：用于填充创建锁地址返回：0成功，-1失败
sal_mutex_lock	上锁： mutex：锁地址返回：无
sal_mutex_unlock	解锁： mutex：锁地址返回：无
sal_mutex_free	销毁锁： mutex：锁地址返回：无
sal_mutex_valid	判断锁是否合法： mutex：锁地址返回值：1合法，0非法

标准宏和结构体说明

hostent结构体定义

struct hostent {
    char  *h_name;      /* 主机正式域名 */
    char **h_aliases;   /* 主机的别名数组 */
    int    h_addrtype;  /* 协议类型，对于 TCP/IP 为 AF_INET  */
    int    h_length;    /* 协议的字节长度，对于 IPv4 为 4 个字节 */
    char **h_addr_list; /* 地址的列表*/
#define h_addr h_addr_list[0] /* 保持向后兼容 */
};

sal_op_t结构体定义

typedef struct sal_op_s {
    struct sal_op_s * next; /* 下一个sal_op_s */

    char *version; /* 版本信息 */

    char *name; /* 外接模组名称 */

    /* 添加模组 */
    int (*add_dev)(void*);

    /* 模组初始化 */
    int (*init)(void);

    /* 创建TCP/UDP连接 */
    int (*start)(sal_conn_t *c);

    /* 向远端发送数据 */
    int (*send_data)(int fd, uint8_t *data, uint32_t len,
                char remote_ip[16], int32_t remote_port, int32_t timeout);
    
    /* 主动接收远端数据 */
    int (*recv_data)(int fd, uint8_t *data, uint32_t len,
                char remote_ip[16], int32_t remote_port);

    /* 域名解析 */
    int (*domain_to_ip)(char *domain, char ip[16]);
    
    /* 关闭远端连接 */
    int (*finish)(int fd, int32_t remote_port);

    /* SAL去初始化 */
    int (*deinit)(void);

     /* 数据接收回调 */
    int (*register_netconn_data_input_cb)(netconn_data_input_cb_t cb);
} sal_op_t;

sal_conn_t结构体定义

typedef struct {
    int fd;                   /* 所用socket文件描述符 */
    CONN_TYPE type;           /* 连接类型，如tcp_client、udp_client */
    char *addr;               /* 远端地址 */
    int32_t r_port;           /* 远端端口号 */
    int32_t l_port;           /* 本地端口号，如果不使用，设置为-1 */
    uint32_t tcp_keep_alive;  /* tcp连接保活时间 */
} sal_conn_t;