test(NETCFG,CFG): P1①四个主机单测模块，并修 net_cfg 的 WAIT 契约与定长错记

按 docs/测试说明/主机单测覆盖率口径.md §9 的清单吃 P1 第①批「配置与工具」四块，新增 4 个主机单测模块共 104 条断言，全部 MSVC 编译通过并 PASS： - test/host/net_cfg/（45 条）：出厂默认可用、注册幂等与内容、load 报 -1 仍返回 0 （RAM 恒有效契约）、跨任务保存交接状态机 IDLE/WAIT/OK/FAIL、MAC 三态优先级、 IPv4 定长格式化。 - test/host/ftp_cfg/（16 条）：[ftp] 段注册（**p_cb 必须为 NULL**，口令下次登录才生效）、默认口令判定大小写不敏感、NULL 一律判不等（fail-closed）。 - test/host/prot_set_store/（16 条）：blob 返回码分流 1 无档 / 0 成功 / **2 换代（只打 INFO）** / -1 损坏；写盘失败必须回置脏标志（否则定值静默丢失）。 - test/host/task_prof/（27 条）：无效样本闸门（防 DWT 复位把 max 抬到 2^32）、未 enter 就 exit 不记账、首次 5s + 每 2s 节流、环形缓冲与裸发两通道、周期→微秒换算随 SystemCoreClock 变。覆盖率收益（已 --update-baseline 登记）：套件 16 → 20 全绿；files_tested 19 → 23；未触及 125 → 121 个文件（.c 47 → 43、9,657 → 9,228 行）；分母 2,893 → 3,163 插桩行；line=2811/3163（88.9%）、func=225/240（93.8%）。§9 的恒等式同步更新且仍咬合： 43 = 9(P1 剩) + 5(P2) + 29(P3)、9,228 = 2,188 + 2,226 + 4,814。新单测照出并修掉两处真问题（都在 net_cfg，不是测试写错）： 1. 实现违反自己的文档契约：net_cfg.h 明写"属主任务写盘中显示 WAIT"，但 net_cfg_save_run 为了不丢新请求会先清 pending 再写盘 → 写盘那几百毫秒里 UI 保存行退回上一轮的 OK/IDLE（第一次保存按 ENTER 后屏幕上还是 ENTER），用户只会再按一次。补 s_save_busy 标志，TC-NETCFG-028/026/030 钉死（含失败路径必须清 busy，否则 UI 永久卡 WAIT）。 2. "定长 11 字符"是错的：%03u.%03u.%03u.%03u = 4 段×3 位 + 3 个点 = **15**。这个数错了 4 处（net_cfg.h、net_cfg.c、网络配置说明.md 两处）——是我照抄它才撞上 FAIL，错在文档不是代码。已全部更正，并确认 len ≥ 16 的要求与 UI_BUF_STRLEN=32 本来就没问题（无截断风险）。桩的口径（沿用既有模块，不另起一套）：真实头优先——cfg_file.h / cfg_file_store.h / console_log.h / prot_set.h 全用真头（接口一漂移就编译期报错），只有 main.h 必须桩（真实 main.h 拉整棵 HAL 头树，PC 上编不动；桩里字段名与位掩码宏名与 CMSIS 一致）。 prot_set_store 连真实 prot_set.c 一起编：blob 的编解码与脏标志在它里面，只有拿真 serialize 产出的 blob 才能造出"换代"与"损坏"两种真实形态，手搓等于测自己的桩。配置引擎本身（解析/写盘/沉降）归 test/host/cfg_file 的 103 条，本批不重复测。编号门禁：按 2026-10-21 批 3 的 B 层口径补建 4 族 TC-HOST-*（NETCFG 游标 056 / FTPCFG 014 / PROTSTOR 016 / TASKPROF 020，代码即属主登记处）。这一步不是走形式：建族之前文档里引用 TC-NETCFG-028 被判「台账之外新账」直接卡提交，建族后才通过；编号规范 §8.4 变更记录加一行说明族数 9 → 13。id_registry.json 只做增量插入（+88 行，无重排）。自查（提交时 pre-commit run --all-files，**仅 3 条失败且都与本分支改动无关**）： - mem-numbers / mem-budget：本 worktree 因需验证代码改动而 @build 过，新生成的 .map 与 docs/内存管理受管快照漂移。实测增量 ER_IROM1 +12 B、RW_IRAM1 +8 B、Flash +16 B、**CCM 0**，水位百分比全不变（改动 = 1 个静态字节 + 几条指令）。按并行分支约定**不在分支里 --write**，台账由 Lead 合并后统一回填。 - ui-golden：simulator/tests/ref/*.bin 写在 .gitignore 里（黄金参考是本地生成物），新建的 worktree 天生没有，报的是"缺黄金参考"而非像素差异；本分支零 UI 文件改动。 - 其余全部 Passed，含 @build 0 错误 0 警告、test-cppcheck（它抓到过我一条 p!=NULL 后又解引用的写法，已改为断言+显式守卫）、coding-standard、doc-links（35 处=存量）、 id-check --strict、mojibake 与 BOM/CR/U+FFFD/行尾逐项卫生。 - 自审修掉自己写的两条恒真断言（形如 x==0?1:1 的假绿）与一个重复编号标签。 - 4 个新模块**尚未挂 pre-commit 钩子**：.pre-commit-config.yaml 是单写文件，任务工作树内不改；覆盖率脚本按 test/host/**/run_unit_test.py 自动发现，已实跑 20/20。 - 未跑 @test：改动仅 1 个静态字节 + UI 保存行的显示时序，无硬件语义变化。
2026-10-23 15:25:24 +08:00
parent e70b861215
commit b1291f1308
18 changed files with 2033 additions and 37 deletions
@@ -0,0 +1,376 @@
+/*
+ * 模块名称：任务耗时探针（task_prof）主机侧单元测试
+ * 模块功能：在 PC 上离线验证 App/util/task_prof.c 的**样本有效性闸门、enter/exit
+ *           配对、上报节流与通道选择、周期→微秒换算、glitch 汇总**。
+ *
+ * 被测对象：真实源文件 ../../../App/util/task_prof.c（#include 原样纳入）。桩：
+ *             - stub/main.h：DWT/CoreDebug/SystemCoreClock/HAL_GetTick（本目录，
+ *               真实 main.h 拉整棵 HAL 头树无法在 PC 上编）；
+ *             - console_log.h 用**真实头**（App/log），两个出口函数
+ *               dbg_console_write_line / dbg_console_write_raw 由本文件实现并**留档
+ *               内容**——报告行是要被人读的，所以断言直接盯字符串本身。
+ *
+ * 为什么要主机侧单测（而不是只靠真机日志）：
+ *   这个模块是"性能问题的唯一现场证据"，它自己错了所有 PROF 行就都是假的：
+ *   1. **无效样本闸门**（cyc==0 或 ≥ SystemCoreClock×10）：漏了它，一次 DWT 复位
+ *      就把 max 抬到 ~2^32 周期，之后所有"最坏耗时"永久失真（真机上没人会去翻
+ *      gl= 计数发现）。这条只能构造样本测。
+ *   2. **未 enter 就 exit 必须直接返回**：周期测量写成"先 exit 再 enter"时，首轮
+ *      会把 0 当起点，记下一次几秒的虚假超大样本——真机上表现为"偶发一条离谱
+ *      PROF 行"，查半年。
+ *   3. 节流契约（首次 5 s、之后每 2 s）与**两条通道的选择**（report 走环形缓冲、
+ *      report_raw 走裸发）：错了要么刷屏挤掉正事，要么停摆现场那一行发不出去。
+ *   4. 周期→微秒换算依赖 SystemCoreClock，改时钟树（比如 168→180 MHz）忘了同步
+ *      就会整表偏移；这条在真机上看不出来（没人对着示波器量 PROF）。
+ *
+ * 覆盖点：
+ *   TC-TASKPROF-001 有效样本：count+1 / last=样本 / max=样本
+ *   TC-TASKPROF-002 更小样本不改 max（max 只增不减）
+ *   TC-TASKPROF-003 cyc=0 只累加 glitch，不动 count/last/max（计数器复位防线）
+ *   TC-TASKPROF-004 cyc ≥ SystemCoreClock×10 同样只累加 glitch
+ *   TC-TASKPROF-005 id 越界（=COUNT 与 +1）安全返回，不碰任何槽
+ *   TC-TASKPROF-006 首次取时基即惰性使能 DWT（TRCENA + CYCCNTENA 读回）
+ *   TC-TASKPROF-007 enter 置 in_seg 并记下起点
+ *   TC-TASKPROF-008 exit 结算 Δ、清 in_seg、count+1
+ *   TC-TASKPROF-009 **未 enter 直接 exit 不记账**（防首轮 0 起点造出假超大样本）
+ *   TC-TASKPROF-010 重复 exit 不重复记账
+ *   TC-TASKPROF-011 首次 5 s 之前一条都不发
+ *   TC-TASKPROF-012 到点后发两行（[PROF] + [PROF2]），走环形缓冲通道
+ *   TC-TASKPROF-013 之后不足 2 s 不发（节流）
+ *   TC-TASKPROF-014 满 2 s 再发两行
+ *   TC-TASKPROF-015 report_raw 无视节流，恒发两行且走**裸发**通道
+ *   TC-TASKPROF-016 行格式：以 [PROF]/[PROF2] 开头、以 \r\n 结尾
+ *   TC-TASKPROF-017 周期→微秒换算按 SystemCoreClock（168 MHz 下 1680 周期 = 10 us）
+ *   TC-TASKPROF-018 gl= 是所有槽 glitch 的汇总，不是单槽
+ *   TC-TASKPROF-019 段内进行时的 n= 字段非零（此刻仍在段内的可视性）
+ *   TC-TASKPROF-020 count 是累计值，上报不清零
+ *
+ * 通过：全部 TC PASS（main 返回 0）。
+ * 入口：int main(void)，返回 0=PASS / 1=FAIL（由 run 脚本判读）。
+ *
+ * 创建日期：2026-10-23
+ */
+
+#include <stdio.h>
+#include <string.h>
+
+#include "console_log.h"      /* 真实头：DBG_CON_LINE_MAX + 两个出口 */
+#include "task_prof.h"
+
+#include "task_prof.c"
+
+/* ===================== 断言框架 ===================== */
+
+static int s_total;
+static int s_passed;
+static int s_failed;
+
+#define CHECK(cond, name) do { \
+    s_total++; \
+    if (cond) { s_passed++; printf("  PASS %s\n", name); } \
+    else { s_failed++; printf("  FAIL %s (line %d)\n", name, __LINE__); } \
+} while (0)
+
+/* ===================== 桩实体 ===================== */
+
+static tp_coredebug_t g_coredebug;
+static tp_dwt_t g_dwt;
+tp_coredebug_t *const CoreDebug = &g_coredebug;
+tp_dwt_t *const DWT = &g_dwt;
+
+uint32_t SystemCoreClock = 168000000u;    /* 真机口径：168 MHz */
+
+static uint32_t g_tick;                   /* HAL_GetTick 的可控值 */
+
+uint32_t HAL_GetTick(void)
+{
+    return g_tick;
+}
+
+/* 出口留档：两条通道分别计数；**每一行都单独留档**（一次上报会连发
+ * [PROF] 与 [PROF2] 两行，只存"最后一行"就没法断言第一行的字段） */
+#define CAP_MAX 8
+static int g_line_calls;
+static int g_raw_calls;
+static char g_line[CAP_MAX][DBG_CON_LINE_MAX];
+
+static void cap(int slot, const char *src, unsigned len)
+{
+    unsigned i;
+
+    if (slot >= CAP_MAX) {
+        return;
+    }
+    for (i = 0u; (i < len) && (i + 1u < DBG_CON_LINE_MAX); i++) {
+        g_line[slot][i] = src[i];
+    }
+    g_line[slot][i] = '\0';
+}
+
+int dbg_console_write_line(const char *line, unsigned len)
+{
+    cap(g_line_calls + g_raw_calls, line, len);
+    g_line_calls++;
+    return (int)len;
+}
+
+void dbg_console_write_raw(const char *buf, unsigned len)
+{
+    cap(g_line_calls + g_raw_calls, buf, len);
+    g_raw_calls++;
+}
+
+void dbg_console_writer_attach(void) { }
+uint8_t dbg_console_writer_ready(void) { return 1u; }
+
+/* ===================== 辅助 ===================== */
+
+static void reset_all(void)
+{
+    (void)memset(s_prof, 0, sizeof(s_prof));
+    (void)memset(&g_coredebug, 0, sizeof(g_coredebug));
+    (void)memset(&g_dwt, 0, sizeof(g_dwt));
+    s_dwt_ok = 0u;
+    s_prof_reported = 0u;
+    s_prof_last = 0u;
+    g_tick = 0u;
+    g_line_calls = 0;
+    g_raw_calls = 0;
+    (void)memset(g_line, 0, sizeof(g_line));
+}
+
+static void set_cyc(uint32_t v)
+{
+    g_dwt.CYCCNT = v;
+}
+
+/* 从指定行的键上取整数值；键不存在或其后不是数字则返回 -1（断言因此会响）。
+ * 手写解析而不用 sscanf：后者在 MSVC 下触发 C4996（弃用告警），门禁输出要干净 */
+static long field_of(int slot, const char *p_key)
+{
+    const char *p;
+    long v = 0;
+    int digits = 0;
+
+    if (slot >= CAP_MAX) {
+        return -1L;
+    }
+    p = strstr(g_line[slot], p_key);
+    if (p == NULL) {
+        return -1L;
+    }
+    p += strlen(p_key);
+    while ((*p >= '0') && (*p <= '9')) {
+        v = (v * 10) + (long)(*p - '0');
+        p++;
+        digits++;
+    }
+    return (digits > 0) ? v : -1L;
+}
+
+/* ===================== 样本闸门 ===================== */
+
+static void tc_sample_gate(void)
+{
+    printf("-- TC-TASKPROF-001..005 sample gate --\n");
+    reset_all();
+    task_prof_sample(TASK_PROF_UI_PERIOD, 500u);
+    CHECK((s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].count == 1u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].last == 500u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].max == 500u),
+          "TC-TASKPROF-001 有效样本记 count/last/max");
+
+    task_prof_sample(TASK_PROF_UI_PERIOD, 300u);
+    CHECK((s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].max == 500u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].last == 300u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].count == 2u),
+          "TC-TASKPROF-002 更小样本不改 max");
+
+    reset_all();
+    task_prof_sample(TASK_PROF_UI_PERIOD, 0u);
+    CHECK((s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].glitch == 1u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].count == 0u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].max == 0u),
+          "TC-TASKPROF-003 cyc=0 只累加 glitch（DWT 复位防线）");
+
+    reset_all();
+    task_prof_sample(TASK_PROF_UI_PERIOD, SystemCoreClock * 10u);
+    CHECK((s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].glitch == 1u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].count == 0u),
+          "TC-TASKPROF-004 超上界样本只累加 glitch");
+
+    reset_all();
+    task_prof_sample((task_prof_id_t)TASK_PROF_ID_COUNT, 100u);
+    task_prof_sample((task_prof_id_t)(TASK_PROF_ID_COUNT + 1), 100u);
+    task_prof_enter((task_prof_id_t)TASK_PROF_ID_COUNT);
+    task_prof_exit((task_prof_id_t)TASK_PROF_ID_COUNT);
+    CHECK((s_prof[0].count == 0u) && (s_prof[TASK_PROF_ID_COUNT - 1].count == 0u),
+          "TC-TASKPROF-005 id 越界安全返回，不碰任何槽");
+}
+
+/* ===================== 时基与 enter/exit 配对 ===================== */
+
+static void tc_enter_exit(void)
+{
+    printf("-- TC-TASKPROF-006..010 dwt enable + enter/exit --\n");
+    reset_all();
+    set_cyc(1000u);
+    (void)task_prof_cyc();
+    CHECK(((g_coredebug.DEMCR & CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk) != 0u) &&
+          ((g_dwt.CTRL & DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk) != 0u) &&
+          (s_dwt_ok == 1u),
+          "TC-TASKPROF-006 首次取时基即惰性使能 DWT");
+
+    reset_all();
+    set_cyc(2000u);
+    task_prof_enter(TASK_PROF_UI_WORK);
+    CHECK((s_prof[TASK_PROF_UI_WORK].in_seg == 1u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_WORK].t_start == 2000u),
+          "TC-TASKPROF-007 enter 置 in_seg 并记起点");
+
+    set_cyc(2640u);
+    task_prof_exit(TASK_PROF_UI_WORK);
+    CHECK((s_prof[TASK_PROF_UI_WORK].in_seg == 0u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_WORK].last == 640u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_UI_WORK].count == 1u),
+          "TC-TASKPROF-008 exit 结算 Δ 并清 in_seg");
+
+    reset_all();
+    task_prof_exit(TASK_PROF_ADC_BEAT);
+    CHECK((s_prof[TASK_PROF_ADC_BEAT].count == 0u) &&
+          (s_prof[TASK_PROF_ADC_BEAT].glitch == 0u),
+          "TC-TASKPROF-009 未 enter 直接 exit 不记账（防 0 起点假超大样本）");
+
+    reset_all();
+    set_cyc(100u);
+    task_prof_enter(TASK_PROF_NET_POLL);
+    set_cyc(150u);
+    task_prof_exit(TASK_PROF_NET_POLL);
+    task_prof_exit(TASK_PROF_NET_POLL);
+    CHECK(s_prof[TASK_PROF_NET_POLL].count == 1u, "TC-TASKPROF-010 重复 exit 不重复记账");
+}
+
+/* ===================== 上报节流与通道 ===================== */
+
+static void tc_report_throttle(void)
+{
+    printf("-- TC-TASKPROF-011..015 report throttle + channels --\n");
+    reset_all();
+    g_tick = 4999u;
+    task_prof_report();
+    CHECK((g_line_calls == 0) && (g_raw_calls == 0), "TC-TASKPROF-011 首 5 s 前不发");
+
+    g_tick = 5000u;
+    task_prof_report();
+    CHECK((g_line_calls == 2) && (g_raw_calls == 0),
+          "TC-TASKPROF-012 到点发两行走环形缓冲");
+
+    g_tick = 6999u;
+    task_prof_report();
+    CHECK(g_line_calls == 2, "TC-TASKPROF-013 不足 2 s 不发");
+
+    g_tick = 7000u;
+    task_prof_report();
+    CHECK(g_line_calls == 4, "TC-TASKPROF-014 满 2 s 再发两行");
+
+    g_line_calls = 0;
+    g_raw_calls = 0;
+    task_prof_report_raw();
+    CHECK((g_raw_calls == 2) && (g_line_calls == 0),
+          "TC-TASKPROF-015 report_raw 无视节流且走裸发通道");
+}
+
+/* ===================== 行内容与换算 ===================== */
+
+static void tc_line_format(void)
+{
+    printf("-- TC-TASKPROF-016..020 line content --\n");
+
+    /* 016：一次上报连发两行；行首前缀是采集脚本的抓取依据，行尾必须是 CRLF */
+    reset_all();
+    g_tick = 5000u;
+    task_prof_report();
+    CHECK((g_line_calls == 2) &&
+          (strncmp(g_line[0], "[PROF] ", 7) == 0) &&
+          (strncmp(g_line[1], "[PROF2] ", 8) == 0),
+          "TC-TASKPROF-016 两行行首分别是 [PROF] / [PROF2]");
+    CHECK((strstr(g_line[0], "\r\n") != NULL) &&
+          (strstr(g_line[1], "\r\n") != NULL),
+          "TC-TASKPROF-016b 两行都以 CRLF 结尾");
+    CHECK(field_of(0, "uip=") == 0L, "TC-TASKPROF-016c 未采样的槽打印 0");
+
+    /* 017：打印的是**微秒**，分母是 SystemCoreClock —— 断言落在打印字段上 */
+    reset_all();
+    task_prof_sample(TASK_PROF_UI_PERIOD, 1680u);   /* 168 MHz → 10 us */
+    task_prof_sample(TASK_PROF_ADC_BEAT, 3360u);    /* 168 MHz → 20 us */
+    g_tick = 5000u;
+    task_prof_report();
+    CHECK(field_of(0, "uip=") == 10L,
+          "TC-TASKPROF-017 168 MHz：1680 周期的 max 打印成 uip=10");
+    CHECK(field_of(0, "adcm=") == 20L,
+          "TC-TASKPROF-017b 同频：3360 周期的 max 打印成 adcm=20");
+    SystemCoreClock = 84000000u;   /* 改时钟树而忘了同步 → 整表偏移，这里必须显式跟着变 */
+    g_tick = 7000u;
+    task_prof_report();
+    CHECK(field_of(2, "uip=") == 20L,
+          "TC-TASKPROF-017c 84 MHz 下同一批周期数打印成 20");
+    SystemCoreClock = 168000000u;
+
+    /* 018：gl= 是**所有槽**的 glitch 汇总，不是当前槽 */
+    reset_all();
+    task_prof_sample(TASK_PROF_UI_PERIOD, 0u);
+    task_prof_sample(TASK_PROF_ADC_BEAT, 0u);
+    task_prof_sample(TASK_PROF_NET_POLL, 0u);
+    g_tick = 5000u;
+    task_prof_report();
+    CHECK(field_of(0, "gl=") == 3L, "TC-TASKPROF-018 gl= 汇总所有槽的 glitch");
+
+    /* 019：段未结算时，"此刻已在段内多久"要看得见（uipn / netn 两个字段） */
+    /* 字段口径 = 上报时刻的 CYCCNT 减去各自的进段时刻（**不是**样本值）：
+     * UI_PERIOD 进段 @1000、NET_POLL 进段 @10000，上报时 CYCCNT=51680
+     *   uipn = (51680-1000)/168 = 301    netn = (51680-10000)/168 = 248   */
+    reset_all();
+    set_cyc(1000u);
+    task_prof_enter(TASK_PROF_UI_PERIOD);
+    set_cyc(10000u);
+    task_prof_enter(TASK_PROF_NET_POLL);
+    set_cyc(51680u);
+    g_tick = 5000u;
+    task_prof_report();
+    CHECK(field_of(0, "uipn=") == 301L,
+          "TC-TASKPROF-019 UI_PERIOD 段内：uipn= 上报此刻已停留的 us");
+    CHECK(field_of(1, "netn=") == 248L,
+          "TC-TASKPROF-019b NET_POLL 段内：[PROF2] 的 netn= 同步可见");
+    CHECK(field_of(0, "adcn=") == 0L,
+          "TC-TASKPROF-019c 未进段的 ADC_BEAT 打印 0（不串用别的槽）");
+    CHECK(s_prof[TASK_PROF_UI_PERIOD].in_seg == 1u,
+          "TC-TASKPROF-019d 上报不消费段状态（只观测）");
+
+    /* 020：count 是累计量，两轮上报之间不能清零 */
+    reset_all();
+    task_prof_sample(TASK_PROF_UI_WORK, 100u);
+    g_tick = 5000u;
+    task_prof_report();
+    g_tick = 7000u;
+    task_prof_report();
+    CHECK((s_prof[TASK_PROF_UI_WORK].count == 1u) && (field_of(2, "uic=") == 0L) &&
+          (field_of(0, "uic=") == 0L),
+          "TC-TASKPROF-020 上报不清零（UI_WORK 不在 uic= 字段，仍为累计 1）");
+}
+
+
+/* ===================== 入口 ===================== */
+
+int main(void)
+{
+    printf("=== Task Prof Tests ===\n");
+
+    tc_sample_gate();
+    tc_enter_exit();
+    tc_report_throttle();
+    tc_line_format();
+
+    printf("\n=== Task Prof Tests: %d/%d PASSED (failed=%d) ===\n",
+           s_passed, s_total, s_failed);
+    return (s_failed == 0) ? 0 : 1;
+}