GD5F 补 DMA 守卫负路径用例 TC-704/705，导出阈值宏并对齐测试指南
This commit is contained in:
@@ -45,13 +45,12 @@ extern SPI_HandleTypeDef hspi1;
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/* DMA 完成标志（ch395f.c 中的 HAL_SPI_TxRxCpltCallback 会设置此标志） */
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volatile uint8_t g_spi1_dma_done;
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/* DMA 阈值（字节数超过此值使用 DMA 传输） */
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/* DMA 阈值 1024B（2026-09-20）：阈值以下走 CPU 轮询。存在把**栈上小缓冲**
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* 直接传进本驱动做收发的大小（dhara meta 读 132B、dhara_nand_is_free 64B），
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* 任务栈随 FreeRTOS 堆驻留 CCM（0x10000000），而 DMA1/DMA2 物理上不可达
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* CCM——此类传输必须留在轮询域，否则静默失败（CCM 首次扩容实验实证的根因）。
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* 页级大块传输（2048）仍走 DMA，源/目的全部为文件作用域静态缓冲。 */
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#define GD5F_DMA_THRESHOLD 1024
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/* DMA 阈值（字节数超过此值使用 DMA 传输）：取值定义在头文件，理由如下——
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* 阈值以下走 CPU 轮询。存在把**栈上小缓冲**直接传进本驱动做收发的大小
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* （dhara meta 读 132B、dhara_nand_is_free 64B），任务栈随 FreeRTOS 堆驻留
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* CCM（0x10000000），而 DMA1/DMA2 物理上不可达 CCM——此类传输必须留在轮询域，
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* 否则静默失败（CCM 首次扩容实验实证的根因）。页级大块传输（2048）仍走 DMA，
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* 源/目的全部为文件作用域静态缓冲。 */
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/* DMA 可达内存区间：必须与分散加载文件 RW_IRAM1（0x20000000，128KB，
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* SRAM1+SRAM2）一致。CCM（0x10000000，64KB）DMA1/DMA2 物理不可达，
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@@ -72,6 +72,16 @@ extern "C" {
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#define GD5F_TOTAL_BLOCKS 2048
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#define GD5F_TOTAL_SIZE (GD5F_TOTAL_BLOCKS * GD5F_BLOCK_SIZE)
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/*
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* SPI DMA 传输阈值：超过该字节数走 DMA，否则走 CPU 轮询。
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* 取值约束：① 必须 >= 存储路径上可能出现在任务栈的最大缓冲（dhara meta 132B、
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* dhara_nand_is_free 64B）——任务栈随 FreeRTOS 堆驻留 CCM（0x10000000），
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* 而 DMA1/DMA2 物理不可达 CCM，栈缓冲一旦进 DMA 即静默失败（2026-09-20 实证）；
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* ② 必须 < 页大小（2048），页级传输保留 DMA。
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* 公开此宏供测试用例对齐阈值上下界，避免测试取值与驱动漂移。
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*/
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#define GD5F_DMA_THRESHOLD 1024
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/* 坏块表持久化：保留块池数量（从 NAND 顶部向下挑选出厂好块存储 BBT） */
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#define GD5F_BBT_POOL_COUNT 4
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@@ -28,7 +28,7 @@
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| 总块数 | 2048 | `GD5F_TOTAL_BLOCKS` |
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| 总容量 | 256 MB | `GD5F_TOTAL_SIZE` |
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| 最小擦除单位 | 1 块（128 KB） | 不可按页/字节擦除 |
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| DMA 阈值 | 32 B | `GD5F_DMA_THRESHOLD`，>32B 走 `HAL_SPI_*_DMA` |
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| DMA 阈值 | 1024 B | `GD5F_DMA_THRESHOLD`，>1024B 走 `HAL_SPI_*_DMA`；非 SRAM 缓冲由运行时守卫回落轮询（见阶段 7） |
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### 寄存器与状态位
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@@ -422,9 +422,12 @@ ECC 状态（`ECCS1:ECCS0`）：`00`=无错；`01/10/11`=纠正 1/2/3 bit；`10`
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## 8. 阶段 7：DMA 边界（阈值 32 字节）
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## 8. 阶段 7：DMA 边界与 DMA 可达性守卫（阈值 1024 字节）
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> 驱动 `GD5F_DMA_THRESHOLD=32`：`size>32` 走 `HAL_SPI_*_DMA`，否则轮询。两路径结果必须一致。
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> 驱动 `GD5F_DMA_THRESHOLD=1024`：`size>1024` 走 `HAL_SPI_*_DMA`，否则轮询。两路径结果必须一致。
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> **前置约束**：DMA 源/目的缓冲必须落在 SRAM（`RW_IRAM1`，0x20000000~0x2001FFFF）。CCM（0x10000000）
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> 为 DMA1/DMA2 物理不可达区，误用会静默不落地；驱动已加运行时守卫 `gd5f_dma_buf_ok()`，
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> 越界缓冲自动回落轮询并打印 `[ERR][NAND] … not DMA-reachable … fallback poll`。
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### TC-GD5F-701: 阈值下界（轮询路径）
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@@ -433,9 +436,9 @@ ECC 状态（`ECCS1:ECCS0`）：`00`=无错；`01/10/11`=纠正 1/2/3 bit；`10`
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| **ID** | TC-GD5F-701 |
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| **优先级** | P1 |
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| **类型** | 边界测试 |
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| **标题** | size=32 走非 DMA 路径，读写正确 |
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| **标题** | size=1024（= `GD5F_DMA_THRESHOLD`）走非 DMA 路径，读写正确 |
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| **前置条件** | 目标块已擦除 |
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| **测试步骤** | 写/读 32 字节并比对 |
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| **测试步骤** | 写/读 1024 字节并比对 |
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| **通过标准** | 数据一致 |
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| **覆盖原则** | `GD5F_DMA_THRESHOLD` 下界 |
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@@ -446,9 +449,9 @@ ECC 状态（`ECCS1:ECCS0`）：`00`=无错；`01/10/11`=纠正 1/2/3 bit；`10`
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| **ID** | TC-GD5F-702 |
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| **优先级** | P1 |
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| **类型** | 边界测试 |
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| **标题** | size=33 走 DMA 路径，读写正确 |
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| **标题** | size=1025（= `GD5F_DMA_THRESHOLD`+1）走 DMA 路径，读写正确 |
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| **前置条件** | 目标块已擦除 |
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| **测试步骤** | 写/读 33 字节并比对 |
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| **测试步骤** | 写/读 1025 字节并比对 |
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| **通过标准** | 数据一致 |
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| **覆盖原则** | `GD5F_DMA_THRESHOLD` 上界 |
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@@ -465,6 +468,41 @@ ECC 状态（`ECCS1:ECCS0`）：`00`=无错；`01/10/11`=纠正 1/2/3 bit；`10`
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| **通过标准** | 数据一致 |
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| **覆盖原则** | DMA 大数据路径 |
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### TC-GD5F-704: DMA 可达性守卫负路径（读方向）
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| 字段 | 值 |
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|------|-----|
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| **ID** | TC-GD5F-704 |
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| **优先级** | P0 |
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| **类型** | 边界/健壮性测试 |
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| **标题** | 目的缓冲位于 CCM（不可达区）时守卫应拒绝 DMA 并回落轮询，数据仍正确 |
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| **前置条件** | FreeRTOS 堆驻留 CCM（scatter `RW_CCM`）；探针缓冲由 `pvPortMalloc(2048)` 取得（堆不在 CCM 时用例跳过） |
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| **测试步骤** | 1. 先用 SRAM 静态缓冲参考读同页<br>2. 探针缓冲预填参考值的反码<br>3. `gd5f2gq5ue_read()` 整页读入 CCM 探针缓冲<br>4. 与参考缓冲逐字节比对 |
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| **通过标准** | 数据与参考完全一致，且串口出现 `[ERR][NAND] RX DMA buffer not DMA-reachable (p=0x1000xxxx size=2048), fallback poll` |
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| **判定依据** | 本板实证 DMA 对 CCM 静默不落地：若误走 DMA，探针缓冲保持预填反码必失配——故"数据一致"即证明回落真实发生，而非仅"未报错" |
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| **覆盖原则** | DMA 可达性守卫（读方向）；堆缓冲禁入 DMA 的运行时强制（内存分配策略 R3） |
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### TC-GD5F-705: DMA 可达性守卫负路径（写方向）
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| 字段 | 值 |
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|------|-----|
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| **ID** | TC-GD5F-705 |
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| **优先级** | P0 |
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| **类型** | 边界/健壮性测试 |
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| **标题** | 源缓冲位于 CCM（不可达区）时守卫应拒绝 DMA 并回落轮询，数据仍正确落盘 |
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| **前置条件** | 同 TC-GD5F-704；目标块已擦除 |
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| **测试步骤** | 1. 探针缓冲填入 `i^0x5A` 图案<br>2. `gd5f2gq5ue_write()` 整页写入<br>3. 读回 SRAM 静态缓冲逐字节比对 |
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| **通过标准** | 写读一致，且串口出现 `[ERR][NAND] TX DMA buffer not DMA-reachable … fallback poll` |
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| **判定依据** | 同 TC-GD5F-704（写方向 DMA 读 CCM 同样不落地） |
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| **覆盖原则** | DMA 可达性守卫（写方向）；堆缓冲禁入 DMA 的运行时强制（内存分配策略 R3） |
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> ⚠ **卷破坏警告**：阶段 8 会调用 `nand_ftl_format()` 清空 dhara map，阶段 9 会写入文件——
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> 整轮 GD5F 套件（含 Phase 8/9）运行后卷数据即失效，且大写入可能使 dhara 把若干块记为
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> 运行期坏块（2026-09-21 实测：一次整轮运行容量 95248 → 95200，日志见
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> `[ERR][NAND_FTL] program verify: data mismatch, blk 305`，该块由 dhara 自行隔离，测试仍 68/68 通过）。
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> 需要恢复干净态时，启用 `ENABLE_STORAGE_RECOVERY_TESTS` 跑一次 STORAGE 套件的 TC-STO-04
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> （重建 BBT + 重新格式化）。
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## 9. 阶段 8：FTL 层（nand_ftl）
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### TC-GD5F-801: nand_ftl_init 成功
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@@ -673,9 +711,11 @@ ECC 状态（`ECCS1:ECCS0`）：`00`=无错；`01/10/11`=纠正 1/2/3 bit；`10`
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| TC-GD5F-603 | block_erase 原语 | P1 | PASS |
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| TC-GD5F-604 | write_enable WEL 位 | P2 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-605 | wait_busy 正常返回 | P2 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-701 | DMA 阈值下界(32) | P1 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-702 | DMA 阈值上界(33) | P1 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-701 | DMA 阈值下界(1024) | P1 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-702 | DMA 阈值上界(1025) | P1 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-703 | 大块 DMA 一致性 | P1 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-704 | DMA 守卫负路径(读,CCM) | P0 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-705 | DMA 守卫负路径(写,CCM) | P0 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-801 | nand_ftl_init | P0 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-802 | nand_ftl_format | P1 | PASS |
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||||
| TC-GD5F-901 | FatFS 挂载写读 | P2 | PASS |
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@@ -688,7 +728,7 @@ ECC 状态（`ECCS1:ECCS0`）：`00`=无错；`01/10/11`=纠正 1/2/3 bit；`10`
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| TC-STO-03 | 坏块注入下存储写入 | P1 | PASS |
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| TC-STO-04 | BBT 重建 + 重新格式化（恢复） | P1 | 受 `ENABLE_STORAGE_RECOVERY_TESTS` 控制（默认关） |
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||||
> 当前实测：`TEST_SUITE_GD5F` 构建一次运行全部阶段，结尾输出 `=== GD5F2GQ5UE Tests: 65/65 PASSED (failed=0) ===`（65 为各 TC 内部断言总数，含 TC-GD5F-205~207 BBT 持久化用例；TC 覆盖见上表）。`TEST_SUITE_STORAGE` 套件结尾输出 `=== Storage Tests: 11/11 PASSED (failed=0) ===`（TC-STO-01/02/03 各含若干内部断言，且 TC-STO-01 依赖的 `s_cached_lpn` 哨兵 bug 已修复）。两套件均 0 错误 0 警告通过 MDK 编译。
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||||
> 当前实测：`TEST_SUITE_GD5F` 构建一次运行全部阶段，结尾输出 `=== GD5F2GQ5UE Tests: 68/68 PASSED (failed=0) ===`（68 为各 TC 内部断言总数，含 TC-GD5F-205~207 BBT 持久化用例、TC-GD5F-704/705 DMA 守卫负路径；TC 覆盖见上表）。`TEST_SUITE_STORAGE` 套件结尾输出 `=== Storage Tests: 11/11 PASSED (failed=0) ===`（TC-STO-01/02/03 各含若干内部断言，且 TC-STO-01 依赖的 `s_cached_lpn` 哨兵 bug 已修复）。两套件均 0 错误 0 警告通过 MDK 编译。
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||||
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||||
---
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@@ -733,7 +773,7 @@ ECC 状态（`ECCS1:ECCS0`）：`00`=无错；`01/10/11`=纠正 1/2/3 bit；`10`
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| 总块数 / 容量 | 2048 / 256 MB |
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| ID | MID=0xC8, DID=0x52 |
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| 擦除最小单位 | 1 块（128 KB，须对齐） |
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| DMA 阈值 | 32 B（>32 走 DMA） |
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| DMA 阈值 | 1024 B（>1024 走 DMA；非 SRAM 缓冲由守卫回落轮询） |
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| 状态寄存器 | 0xC0；OIP=0, WEL=1, E_FAIL=2, P_FAIL=3, ECCS=4/5 |
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| Feature 寄存器 | 0xB0；ECC_EN=4, QE=0 |
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| Protect 寄存器 | 0xA0；init 后写 0x00 解除保护 |
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+75
-18
@@ -2,8 +2,9 @@
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* 模块名称：GD5F2GQ5UE Driver Test Task
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* 模块功能：GD5F2GQ5UE 驱动全阶段测试入口，统一在 defaultTask 上下文（同步阻塞）
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* 中运行。各阶段由 gd5f_test.h 中的 ENABLE_GD5F_PHASE*_TESTS 宏独立开关，
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||||
* 覆盖 init/read_id/reset、BBT、页读写、块擦除、ECC、SPI 原语、DMA 边界、
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||||
* FTL 与 FatFS。所有结果通过 GD5F_TEST_CHECK / GD5F_TEST_REPORT 输出串口。
|
||||
* 覆盖 init/read_id/reset、BBT、页读写、块擦除、ECC、SPI 原语、DMA 边界与
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||||
* DMA 可达性守卫负路径、FTL 与 FatFS。所有结果通过 GD5F_TEST_CHECK /
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||||
* GD5F_TEST_REPORT 输出串口。
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* 作者：王建锋
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||||
* 创建日期：2026-08-26
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*
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@@ -12,6 +13,7 @@
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******************************************************************************/
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#include <string.h>
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||||
#include "FreeRTOS.h"
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#include "test_config.h"
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||||
#include "gd5f_test.h"
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#include "nand_ftl.h"
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@@ -30,6 +32,10 @@ gd5f_test_stats_t g_gd5f_test_stats;
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||||
static uint8_t s_wbuf[GD5F_PAGE_SIZE * 2];
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||||
static uint8_t s_rbuf[GD5F_PAGE_SIZE * 2];
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||||
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||||
/* CCM（SRAM3）区间：DMA1/DMA2 物理不可达，用于守卫负路径的前提判定 */
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||||
#define GD5F_TEST_CCM_BASE 0x10000000UL
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||||
#define GD5F_TEST_CCM_END 0x10010000UL
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||||
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||||
/* -------------------------------------------------------------------
|
||||
* 辅助：从最高块向下寻找连续 n 个好块，返回其中最高块号；找不到返回 GD5F_TOTAL_BLOCKS
|
||||
* ------------------------------------------------------------------- */
|
||||
@@ -514,7 +520,7 @@ static void gd5f_phase6(void)
|
||||
#endif /* ENABLE_GD5F_PHASE6_TESTS */
|
||||
|
||||
/* -------------------------------------------------------------------
|
||||
* Phase 7 — DMA 边界（阈值 32 字节）
|
||||
* Phase 7 — DMA 边界与 DMA 可达性守卫（阈值见 GD5F_DMA_THRESHOLD）
|
||||
* ------------------------------------------------------------------- */
|
||||
#ifdef ENABLE_GD5F_PHASE7_TESTS
|
||||
static void gd5f_phase7(void)
|
||||
@@ -522,37 +528,42 @@ static void gd5f_phase7(void)
|
||||
uint32_t blk;
|
||||
int32_t base;
|
||||
int32_t ret, ok, i;
|
||||
uint8_t *p_heap; /* 堆缓冲探针（堆驻留 CCM → DMA 不可达） */
|
||||
uintptr_t p_addr;
|
||||
|
||||
DBG_INFO("=== GD5F Phase 7: DMA boundary (threshold 32) ===");
|
||||
DBG_INFO("=== GD5F Phase 7: DMA boundary (threshold %d) ===",
|
||||
(int)GD5F_DMA_THRESHOLD);
|
||||
blk = gd5f_find_run(1);
|
||||
base = (int32_t)blk * GD5F_BLOCK_SIZE;
|
||||
|
||||
/* TC-GD5F-701: size=32 轮询路径 */
|
||||
/* TC-GD5F-701: 阈值下界（= 阈值，轮询路径） */
|
||||
gd5f2gq5ue_erase(base, GD5F_BLOCK_SIZE);
|
||||
for (i = 0; i < 32; i++) {
|
||||
for (i = 0; i < (int32_t)GD5F_DMA_THRESHOLD; i++) {
|
||||
s_wbuf[i] = (uint8_t)(i + 0x10);
|
||||
}
|
||||
ret = gd5f2gq5ue_write(base, s_wbuf, 32);
|
||||
GD5F_TEST_CHECK(ret == GD5F_OK, "TC-GD5F-701 write(32) ret=%d", ret);
|
||||
memset(s_rbuf, 0, 32);
|
||||
ret = gd5f2gq5ue_read(base, s_rbuf, 32);
|
||||
ret = gd5f2gq5ue_write(base, s_wbuf, GD5F_DMA_THRESHOLD);
|
||||
GD5F_TEST_CHECK(ret == GD5F_OK, "TC-GD5F-701 write(%d) ret=%d",
|
||||
(int)GD5F_DMA_THRESHOLD, ret);
|
||||
memset(s_rbuf, 0, GD5F_DMA_THRESHOLD);
|
||||
ret = gd5f2gq5ue_read(base, s_rbuf, GD5F_DMA_THRESHOLD);
|
||||
ok = 1;
|
||||
for (i = 0; i < 32; i++) {
|
||||
for (i = 0; i < (int32_t)GD5F_DMA_THRESHOLD; i++) {
|
||||
if (s_rbuf[i] != (uint8_t)(i + 0x10)) { ok = 0; break; }
|
||||
}
|
||||
GD5F_TEST_CHECK(ok, "TC-GD5F-701 polling path %s", ok ? "OK" : "MISMATCH");
|
||||
|
||||
/* TC-GD5F-702: size=33 DMA 路径 */
|
||||
/* TC-GD5F-702: 阈值上界（= 阈值+1，DMA 路径，缓冲在 SRAM 静态区） */
|
||||
gd5f2gq5ue_erase(base, GD5F_BLOCK_SIZE);
|
||||
for (i = 0; i < 33; i++) {
|
||||
for (i = 0; i < (int32_t)GD5F_DMA_THRESHOLD + 1; i++) {
|
||||
s_wbuf[i] = (uint8_t)(i + 0x20);
|
||||
}
|
||||
ret = gd5f2gq5ue_write(base, s_wbuf, 33);
|
||||
GD5F_TEST_CHECK(ret == GD5F_OK, "TC-GD5F-702 write(33) ret=%d", ret);
|
||||
memset(s_rbuf, 0, 33);
|
||||
ret = gd5f2gq5ue_read(base, s_rbuf, 33);
|
||||
ret = gd5f2gq5ue_write(base, s_wbuf, GD5F_DMA_THRESHOLD + 1U);
|
||||
GD5F_TEST_CHECK(ret == GD5F_OK, "TC-GD5F-702 write(%d) ret=%d",
|
||||
(int)GD5F_DMA_THRESHOLD + 1, ret);
|
||||
memset(s_rbuf, 0, GD5F_DMA_THRESHOLD + 1U);
|
||||
ret = gd5f2gq5ue_read(base, s_rbuf, GD5F_DMA_THRESHOLD + 1U);
|
||||
ok = 1;
|
||||
for (i = 0; i < 33; i++) {
|
||||
for (i = 0; i < (int32_t)GD5F_DMA_THRESHOLD + 1; i++) {
|
||||
if (s_rbuf[i] != (uint8_t)(i + 0x20)) { ok = 0; break; }
|
||||
}
|
||||
GD5F_TEST_CHECK(ok, "TC-GD5F-702 DMA path %s", ok ? "OK" : "MISMATCH");
|
||||
@@ -571,6 +582,52 @@ static void gd5f_phase7(void)
|
||||
if (s_rbuf[i] != (uint8_t)(i & 0xFF)) { ok = 0; break; }
|
||||
}
|
||||
GD5F_TEST_CHECK(ok, "TC-GD5F-703 DMA whole page %s", ok ? "OK" : "MISMATCH");
|
||||
|
||||
/* ================= DMA 可达性守卫（负路径） =================
|
||||
* 探针缓冲取自 FreeRTOS 堆：堆驻留 CCM（0x10000000），DMA1/DMA2 不可达。
|
||||
* 期望：驱动守卫拒绝该缓冲 → 回落 CPU 轮询 → 数据仍正确落位（轮询可写 CCM）。
|
||||
* 判定依据（本板实证）：若误走 DMA，CCM 内容不会改变（静默不落地），
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* 故"数据与参考一致"即证明回落确实发生——非仅未报错。
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* 堆不在 CCM 时本用例前提不成立（改为验证正路径无意义），跳过并记录。 */
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p_heap = (uint8_t *)pvPortMalloc(GD5F_PAGE_SIZE);
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if (p_heap == NULL) {
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GD5F_TEST_CHECK(0, "TC-GD5F-704 pvPortMalloc(2048) failed");
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} else {
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p_addr = (uintptr_t)p_heap;
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if ((p_addr < GD5F_TEST_CCM_BASE) || (p_addr >= GD5F_TEST_CCM_END)) {
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DBG_INFO("TC-GD5F-704/705 SKIP: heap buf not in CCM (p=0x%08lX)",
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(unsigned long)p_addr);
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} else {
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/* TC-GD5F-704: 读方向 —— 目的缓冲在 CCM，应回落轮询 */
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memset(s_rbuf, 0, GD5F_PAGE_SIZE);
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(void)gd5f2gq5ue_read(base, s_rbuf, GD5F_PAGE_SIZE); /* 参考读（SRAM 静态） */
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for (i = 0; i < GD5F_PAGE_SIZE; i++) {
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p_heap[i] = (uint8_t)~s_rbuf[i]; /* 预填参考值反码：未落数必失配 */
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}
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ret = gd5f2gq5ue_read(base, p_heap, GD5F_PAGE_SIZE);
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ok = (ret == GD5F_OK) &&
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(memcmp(p_heap, s_rbuf, GD5F_PAGE_SIZE) == 0);
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GD5F_TEST_CHECK(ok, "TC-GD5F-704 CCM(heap) rx poll fallback %s",
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ok ? "OK" : "MISMATCH");
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/* TC-GD5F-705: 写方向 —— 源缓冲在 CCM，应回落轮询 */
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gd5f2gq5ue_erase(base, GD5F_BLOCK_SIZE);
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for (i = 0; i < GD5F_PAGE_SIZE; i++) {
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p_heap[i] = (uint8_t)(i ^ 0x5A);
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}
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ret = gd5f2gq5ue_write(base, p_heap, GD5F_PAGE_SIZE);
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GD5F_TEST_CHECK(ret == GD5F_OK, "TC-GD5F-705 write(CCM src) ret=%d", ret);
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memset(s_rbuf, 0, GD5F_PAGE_SIZE);
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ret = gd5f2gq5ue_read(base, s_rbuf, GD5F_PAGE_SIZE);
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ok = 1;
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for (i = 0; i < GD5F_PAGE_SIZE; i++) {
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if (s_rbuf[i] != (uint8_t)(i ^ 0x5A)) { ok = 0; break; }
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}
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GD5F_TEST_CHECK(ok, "TC-GD5F-705 CCM(heap) tx poll fallback %s",
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ok ? "OK" : "MISMATCH");
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}
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vPortFree(p_heap);
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}
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}
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#endif /* ENABLE_GD5F_PHASE7_TESTS */
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