ppp拨号上网总结
Author: chad
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一、开发环境简述
- GPRS模块 MC52I
- SIM卡 移动
- 嵌入式开发板 AT91SAM9260EK
- linux版本 2.6.30
- 主机环境 ubuntu
- ppp-2.4.4 拨号程序源码包见本笔记附件。
- 附件内为运行正常的ppp-on与ppp-on-dialer脚本，使用时放在/sbin目录下即可。
二、主要步骤
- 内核添加PPP支持。
- 下载ppp-2.4.4源码进行编译。
- 移植到开发板进行测试。
三、配置详细说明
1、内核添加PPP支持，make menuconfig，按如下步骤配置：
ppp协议支持的添加（下面所示的几个选项必选）。
Device Drivers--→
Network device support---→
<*> PPP (point-to-point protocol) support
[*] PPP multilink support (EXPERIMENTAL)
<*> PPP support for async serial ports
<*> PPP support for sync tty ports
<*> PPP Deflate compression
<*> PPP BSD-Compress compression - 1
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完成这些步骤之后，可以进行内核的交叉编译，退出make menuconfig，输入：
make zImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
编译生成的内核映像文件位于当前内核源代码文件的/arch/arm/boot目录下，将生成的内核映像文件下载到板子上。
内核启动后，会在/dev目录下生成ppp设备节点。如：
ls /dev/ppp -l
crw-rw---- 1 root root 108， 0 Jan 1 00:00 /dev/ppp- 1
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2、交叉编译好工作源代码ppp-2.4.4，得到pppd和chat。
解压源代码包,进入目录,进行交叉编译,这里所用的板子的交叉编译器是：
#cd /home/ppp-2.4.4
#./configure
#make CC= arm-linux-gcc- 1
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拨号所用到的程序就是ppp-2.4.4/pppd下的pppd和ppp-2.4.4/chat下的chat可执行程序，将交叉编译出来的这两个应用程序拷贝到开发板 /sbin目录下，更改其属性为可执行文件。
3、配置拨号用脚本文件
拨号上网需要的配置文件有3个：ppp-on 、ppp-off 、ppp-dial-on，这三个文件可以在 ppp-2.4.4/script 文件夹内找到。
（1）修改ppp-on：
#vi ppp-on
内容如下，修改一下里面的内容
TELEPHONE=555-1212 改为 TELEPHONE=*99***1#
exec /usr/sbin/pppd debug lock modem crtscts /dev/ttyS0 38400 asyncmap 20A0000 escape FF kdebug 0 $LOCAL_IP:$REMOTE_IP noipdefault netmask $NETMASK defaultroute connect $DIALER_SCRIPT
改为
exec /sbin/pppd debug lock modem nocrtscts 你的串口设备 你的波特率 asyncmap 20A0000 escape FF kdebug 0 $LOCAL_IP:$REMOTE_IP noipdefault netmask $NETMASK defaultroute connect $DIALER_SCRIPT- 1
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ppp-on 修改完成后执行 ESC 和 :wq ！ 强制保存。
我的ppp-on 内容如下图：
（2） 修改ppp-on-dialer
#vi ppp-on-dialer
删除最后两行关于 拨号帐户密码的。
到此修改结束
（3）相关文件拷贝到开发板上
需要复制的文件有pppd、chat、pppdump、pppstats，这四个文件复制到开发板/sbin目录下，pppdump用来对ppp连接打印日志进行格式化处理，一般用不到。pppstats用来查看ppp连接的状态信息如网络速度等。pppd与chat是ppp连接的主程序。
ppp-on/ppp-on-dialer/ppp-off三个文件复制到/sbin目录下，保证有可执行权限。三个文件的内容如下：
ppp-on文件：
#!/bin/sh
#
# Script to initiate a ppp connection. This is the first part of the
# pair of scripts. This is not a secure pair of scripts as the codes
# are visible with the 'ps' command. However, it is simple.
#
# These are the parameters. Change as needed.
#TELEPHONE=555-1212 # The telephone number for the connection
TELEPHONE=*99***1# # The telephone number for the connection
#ACCOUNT=george # The account name for logon (as in 'George Burns')
#PASSWORD=gracie # The password for this account (and 'Gracie Allen')
LOCAL_IP=0.0.0.0 # Local IP address if known. Dynamic = 0.0.0.0
REMOTE_IP=0.0.0.0 # Remote IP address if desired. Normally 0.0.0.0
NETMASK=255.255.255.0 # The proper netmask if needed
#
# Export them so that they will be available at 'ppp-on-dialer' time.
export TELEPHONE ACCOUNT PASSWORD
#
# This is the location of the script which dials the phone and logs
# in. Please use the absolute file name as the $PATH variable is not
# used on the connect option. (To do so on a 'root' account would be
# a security hole so don't ask.)
#
DIALER_SCRIPT=/etc/ppp/ppp-on-dialer
#
# Initiate the connection
#
# I put most of the common options on this command. Please, don't
# forget the 'lock' option or some programs such as mgetty will not
# work. The asyncmap and escape will permit the PPP link to work with
# a telnet or rlogin connection. You are welcome to make any changes
# as desired. Don't use the 'defaultroute' option if you currently
# have a default route to an ethernet gateway.
#
exec /sbin/pppd debug lock modem nocrtscts /dev/ttyS1 115200 \
asyncmap 20A0000 escape FF kdebug 0 $LOCAL_IP:$REMOTE_IP \
noipdefault netmask $NETMASK defaultroute connect $DIALER_SCRIPT
ppp-on-dialer文件：
#!/bin/sh
#
# This is part 2 of the ppp-on script. It will perform the connection
# protocol for the desired connection.
#测试中发现该脚本总是不能正常执行，明明设计的是什么也不期望直接发送at，但实际测试发现
#程序实际运行的是首先期望at,如果收不到就出错退出！但是将exec去掉后运行正常，证明：exec
#运行时，参数中at之前的“”空被删除了，导致程序运行一直出错！！！
#exec chat -v
chat -v \
ABORT BUSY \
ABORT 'NO ANSWER' \
ABORT RING \
'' AT \
OK AT+CGDCONT=1,"\"IP\"","\"CMNET\"" \
OK AT+CGACT=1,1 \
OK ATDT$TELEPHONE \
CONNECT
# ogin:--ogin: $ACCOUNT \
# assword: $PASSWORD
ppp-off文件：
#!/bin/sh
######################################################################
#
# Determine the device to be terminated.
#
if [ "$1" = "" ]; then
DEVICE=ppp0
else
DEVICE=$1
fi
######################################################################
#
# If the ppp0 pid file is present then the program is running. Stop it.
if [ -r /var/run/$DEVICE.pid ]; then
kill -INT `cat /var/run/$DEVICE.pid`
#
# If the kill did not work then there is no process running for this
# pid. It may also mean that the lock file will be left. You may wish
# to delete the lock file at the same time.
if [ ! "$?" = "0" ]; then
rm -f /var/run/$DEVICE.pid
echo "ERROR: Removed stale pid file"
exit 1
fi
#
# Success. Let pppd clean up its own junk.
echo "PPP link to $DEVICE terminated."
exit 0
fi
#
# The ppp process is not running for ppp0
echo "ERROR: PPP link is not active on $DEVICE"
exit 1- 1
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四、应用测试
1）连接好GPRS模块，保证GPRS模块已经正确复位。
2）开启syslogd服务
保证能够查看调试日志，开启方法可以执行：
#syslogd
并建立/var/log 、/var/run 两个目录，否则会看不到日志，pppd程序也会报错。
3）执行ppp-on进行拨号测试。
注意：
错误往往就在此时发生了，配置好内核中的ppp选项，编译好ppp-2.4.4并将生成的程序与脚本拷贝到目标板，配置好环境变量，基本上ppp拨号上网的基础准备就ok了，但是，由于各种各样因为脚本配置的问题都会导致ppp测试失败，有时候你废了很长时间一直找不到问题的原因，而其实原因很有可能就是脚本的配置原因。
以上脚本表面看着没问题，并且网上也有很多人安照上面的执行成功了，但是我进行测试时却废了一天多的时间一直没有调试成功，总是报出脚本连接错误之类的问题。最后实在没办法，只好在pppd与chat的源码中中添加了很多自定义的调试信息，一行行的跟踪ppp程序的运行。同时，监控GPRS串口才发现执行ppp-on后pppd程序根本没有向gprs串口发送任何AT指令，只在最后出错退出前打印了一条：exitcode 3！
在我最后实在找不到原因而从网上无意看到一句，然后灵光一闪，在命令行输入下面的指令：
$pppd connect 'chat -v "" "AT" "OK" "AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"CMNET\"" "OK" "AT+CGACT=1,1" "OK" "ATDT*99***1#" "CONNECT"' user CARD password CARD /dev/ttyS1 115200 nodetach nocrtscts- 1
奇迹出现了，pppd程序正常运行了，最后pppd程序留下了下面的调试信息（我自己修改pppd源码打印出的信息，非标准）：
initializer = (null)
connector = chat -v "" "AT" "OK" "AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"CMNET\"" "OK" "AT+CGACT=1,1" "OK" "ATDT*99***1#" "CONNECT"
device_script chat -v "" "AT" "OK" "AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"CMNET\"" "OK" "AT+CGACT=1,1" "OK" "ATDT*99***1#" "CONNECT",7
Serial connection established.
serial connection ok!
local = 0 modem = 1 ctrscts=-1
numbuf = 115200
Using interface ppp0
Connect: ppp0 <--> /dev/ttyS1
local IP address 10.124.161.52 ---------拨号成功，获取到的IP
remote IP address 10.124.161.52- 1
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程序执行到此后永不退出，除非断线！！！！！！
在另一个控制台中执行ifconfig，结果如下：
# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:3E:26:1A:5B
inet addr:192.168.0.252 Bcast:192.168.0.255 Mask:255.255.255.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:986 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:758 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:65629 (64.0 KiB) TX bytes:58426 (57.0 KiB)
Interrupt:21 Base address:0x4000
ppp0 Link encap:Point-to-Point Protocol
inet addr:10.124.161.52 P-t-P:10.124.161.52 Mask:255.255.255.255
UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:7 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:3
RX bytes:60 (60.0 B) TX bytes:87 (87.0 B)
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4）ping外网测试
输入命令：
ping –I ppp0 180.173.182.193
这个时候你只可以使用ip地址进行ping，如果执行ping www.baidu.com 会出现错误，原因是没有设置DNS服务器地址。为了设置DNS服务器地址，可以将主机上的/etc/resolv.conf文件直接拷贝到目标机上，如下所示：
注意：有的文章上说建立/etc/ppp/resolv.conf文件，在此文件中指明dns服务器地址，但是实际测试发现不行，必需是/etc/resolv.conf才可以。
设置好DNS后，直接ping域名进行测试，输入命令：
Ping –I ppp0 www.sina.com
5）telnet测试
登录水木社区，输入命令：
telnet bbs.newsmth.net
注意：在做的时候将ARM板子上的网线拔掉！
至此，测试成功。但是前面使用脚本进行测试时为什么出错呢？？
五、错误问题及原因分析
使用配置脚本的方法，为什么总是出错？为什么使用单命令行的方式却执行正确呢？
要弄明白原因，先分析下chat程序的工作原理。
1、chat 程序工作原理
chat 程序是一个自动聊天程序，程序非常简单，chat根据配置的信息主动向stderr 输出信息，同时，从stdin获得期望输入。chat程序输入端口为stdin，输入端口为stderr。所以，如果使用本程序进行拨号上网时，必需将stdin与stderr映射到对应的串口。
chat的配置信息来自两个地方：
1. 命令行参数；
2. chat配置脚本，使用参数-f 时指定。
chat的使用方法：
chat的参数遵循这样的模式：expect-send（期望-发送）
例如：
ogin:-BREAK-ogin: ppp ssword: hello2u2
chat 首先会等待接收“ogin:”，如果超过一段时间没有收到，则发送 BREAK信号，然后再次等待“ogin: ”，如果收到则发送ppp。但是，如果一开始就收到了“orgin: ”则直接发送“ppp”，而不是BREAK信号。
BREAK信号是一个组合键，一般为同时按下控制键(Ctl)和Break键的组合值。chat程序会将-BREAK-替换为\K\c。
收到“ogin: ”后发送“ppp”，然后等待“ssword: ”收到后发送密码“hello2u2”，如果超过时间没有收到，则chat会打印相应的日志，然后退出程序。
需要注意的是，如果期望“ogin:”而实际收到的是“login: ”，那么chat会认为没有收到期望字符而失败！但是，如果期望“login”而收到“login:”这在不影响程序的正确执行。
#字符会被当做注释而忽略掉，如果确实需要使用#字符，可是使用'#'模式，如'#' logout，则是期望收到#然后输出logout。- 1
ABORT BUSY ABORT 'NO CARRIER' '' ATZ OK ATDT5551212 CONNECT
这就话的意思是，chat什么也不期望(” 表示什么也不期望)，直接发送ATZ，然后期望OK，收到OK后发送ATDT5551212，然后再期望CONNECT，但是如果收到BUSY/NO CARRIER 这一些字符则发生ABORT，即chat程序退出。
chat具体用法可以使用man chat 查看。
2、结论
根据上文chat原理进行综合分析，最终确认原因已经记录在配着脚本ppp-on-dialer中，如下：
# vim ppp-on-dialer
1 #!/bin/sh
2 #
3 # This is part 2 of the ppp-on script. It will perform the connection
4 # protocol for the desired connection.
5 #
6 #
7 #测试中发现该脚本总是不能正常执行，明明设计的是什么也不期望直接发送at，但实际测试发现
8 #程序实际运行的是首先期望at,如果收不到就出错退出！但是将exec去掉后运行正常，证明：exec
9 #运行时，参数中at之前的“”空被删除了，导致程序运行后直接期望的是at而不是什么不期望发送at，进而导致一直出错！！！
10 #修改为如下指令后就可正常运行：
11 #exec chat -v \
12 chat -v \
13 ABORT BUSY \
14 ABORT 'NO ANSWER' \
15 ABORT RING \
16 '' AT \
17 OK AT+CGDCONT=1,"\"IP\"","\"CMNET\"" \
18 OK AT+CGACT=1,1 \
19 OK ATDT$TELEPHONE \
20 CONNECT
21 # ogin:--ogin: $ACCOUNT \
22 # assword: $PASSWORD- 1
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