控制台日志实现迁出HAL生成文件至App/log并新增设计说明;defaultTask任务体迁至App/task,freertos.c恢复纯CubeMX接线形态
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+5
-363
@@ -31,18 +31,12 @@
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#include "ch395f.h"
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#include "dbg_log.h"
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#include "net_socket.h"
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#include "usart.h"
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#include "ff.h"
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#include "gd5f2gq5ue.h"
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#include "nand_ftl.h"
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#include "lftpd.h"
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#include "../test/ch395f_test_task.h"
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#include "../test/ch395f_test.h" /* ENABLE_NET_LAYER_TESTS:netTask 条件创建 */
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#include "time_sync.h"
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#include "sys_events.h"
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#include "sys_log.h"
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#include "net_cfg.h"
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#include "cfg_file.h"
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#include "default_task.h"
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/* USER CODE END Includes */
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/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
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@@ -52,14 +46,7 @@
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/* Private define ------------------------------------------------------------*/
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/* USER CODE BEGIN PD */
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/* 栈水位观测节奏:首次报告须晚于 bring-up 深链(mount/mkfs/探针/cfg/syslog),
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* 之后每周期只判定"是否出现更深峰值",无新峰值不打印(保持串口静默窗口) */
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#define STACK_PROBE_FIRST_MS 5000u
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#define STACK_PROBE_PERIOD_MS 2000u
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/* E-31 自愈策略(2026-09-21 审计 P0 修复):启动期存储挂载失败后,
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* 主循环按 2s 周期重跑完整 bring-up 的次数上限;耗尽则维持无存储降级
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* (自检已上报、卷保留、不重格式化),等下次上电重新 resume */
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#define STORAGE_BRINGUP_RETRIES 3u
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/* USER CODE END PD */
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/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
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@@ -129,11 +116,6 @@ const osEventFlagsAttr_t sys_evt_attributes = {
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/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
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/* USER CODE BEGIN FunctionPrototypes */
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void ui_task_func(void *argument);
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static void stack_probe_poll(void); /* 栈水位观测(可观测性,实现见文件末尾) */
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#if !defined(TEST_SUITE_STORAGE)
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static void default_task_net_cfg_save_notify(void);
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static FRESULT storage_bring_up(FATFS *fs); /* 存储 bring-up(实现见文件末尾) */
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#endif
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/* USER CODE END FunctionPrototypes */
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void StartDefaultTask(void *argument);
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@@ -220,114 +202,9 @@ void MX_FREERTOS_Init(void) {
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void StartDefaultTask(void *argument)
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{
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/* USER CODE BEGIN StartDefaultTask */
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(void)argument;
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/* 系统启动期挂载 NAND 上的 FatFS 卷,供 FTP 及其它模块访问。
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* f_mount(forced=1) 会触发 disk_initialize() → nand_ftl_init()
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* (dhara_map_resume)。此前默认构建从未挂载,导致 FTP 的
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* LIST/STOR/RETR 全部返回 550(f_opendir 失败)。
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* 完整 bring-up 序列(挂载 + 空卷自动建卷 + 健康探针 + 自愈重格式化
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* + 日志挂载 + 配置加载 + 就绪屏障)实现于 storage_bring_up()。
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*
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* E-31(2026-09-21 审计,P0 修复):dhara_map_resume 失败不再被当
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* "新卷"静默重格式化(扫描中任何一次瞬态毛刺都会销毁全部用户数据)——
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* nand_ftl 仅把 DHARA_E_TOO_BAD(真空白)判为新卷,其余失败使
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* disk_initialize 失败 → f_mount 失败 → 下方自检上报并保留卷;
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* 瞬态失败由主循环有界重试(STORAGE_BRINGUP_RETRIES 次 × 2s),
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||||
* 成功后补跑"存储就绪"序列(日志挂载/配置加载/屏障置位,均幂等)。
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||||
* 探针/重格式化自愈策略仍在 storage_bring_up 内(2026-09-20 修复,
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||||
* 小写两击确认、FR_INVALID_NAME 不入重格式化集、写保护类只上报,
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||||
* 详见该函数注释)。 */
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#if !defined(TEST_SUITE_STORAGE)
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/* E-31 自愈:存储 bring-up 剩余重试次数(0 = 已就绪或已耗尽);
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* 须在启动块之前声明(启动块失败路径写入、主循环读取) */
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uint32_t storage_retry = 0u;
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#endif
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#if !defined(TEST_SUITE_STORAGE)
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/* STORAGE 套件构建下 defaultTask 完全跳过存储 bring-up(挂载/配置/日志盘写),
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* 卷由 testTask 的 storage_test_run 独占——测试含 nand_ftl_deinit 掉电模拟,
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* 与任何后台文件写入并发都会互相踩坏 FTL/FatFs 状态(2026-09-20 台架实证:
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* 双写并发导致 mkfs 半途冻结 + BBT 被误写) */
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static FATFS default_fatfs;
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FRESULT fr = storage_bring_up(&default_fatfs);
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if (fr != FR_OK) {
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/* 存储不可写:自检故障仅能滞留待发队列(串口已告警) */
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syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "filesystem fault");
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/* E-31 自愈:启动主循环中的有界重试(每 2s 一次) */
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storage_retry = STORAGE_BRINGUP_RETRIES;
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}
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/* 注册"保存网络配置"请求通知:UI(uiTask)投递 → 置事件 → 本任务立即执行写盘
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* (配置引擎属主 = 本任务;UI 保存不再直接触碰配置文件引擎,P1-3) */
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net_cfg_set_save_req_cb(default_task_net_cfg_save_notify);
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#else
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/* STORAGE 套件构建:挂载/配置引擎/日志盘写全部跳过,存储由 testTask 独占 */
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DBG_INFO("[FS] mount/cfg skipped (STORAGE suite owns storage)");
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#endif
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/* 配置 poll 周期计数(每 40 次循环 = 2s 轮询一次,与引擎文档/模拟器一致。
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* 循环基准 50ms:控制台"待发"事件即时唤醒,无事件时 50ms 兜底,日志时延 <=50ms) */
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uint32_t cfg_poll_cnt = 0u;
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||||
uint32_t led_tick = HAL_GetTick();
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/* 注册控制台写者:本任务此后是串口唯一发送者(其余任务只写环形缓冲)。
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* 见 Src/usart.c "控制台单写者日志"——消除并发写造成的日志逐字符交错,
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* 并让脏指针无法再进入 HAL_UART_Transmit 的缓冲遍历。 */
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dbg_console_writer_attach();
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for (;;) {
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/* 等待"保存网络配置"或"控制台待发":任一即醒;无事件 50ms 后返回
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* (日志时延 = 事件唤醒,实测无丢失;50ms 兜底仅防事件位异常) */
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||||
if (sys_evtHandle != NULL) {
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(void)osEventFlagsWait(sys_evtHandle,
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SYS_EVT_CFG_SAVE | SYS_EVT_CONSOLE_TX,
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||||
osFlagsWaitAny, 50u);
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||||
}
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||||
/* 控制台唯一发送点:把环形缓冲中的日志按块发出(无待发时立即返回) */
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||||
dbg_console_drain();
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||||
/* 执行待处理保存(配置引擎属主:写盘 + 成功后立即应用);无请求 = 空操作 */
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#if !defined(TEST_SUITE_STORAGE)
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net_cfg_save_run();
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||||
#endif
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||||
/* 配置文件变更轮询(2s 周期;沉降去抖在引擎内) */
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if ((cfg_poll_cnt++ % 40u) == 0u) {
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||||
#if !defined(TEST_SUITE_STORAGE)
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||||
/* E-31 自愈:启动期挂载失败时,每 2s 重跑完整 bring-up——
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* 瞬态毛刺(如 dhara resume 扫描的瞬时 SPI 故障)通常第二次
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* 即恢复;成功后由 storage_bring_up 补跑启动时跳过的
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* "存储就绪"序列(日志挂载/配置加载/屏障置位,均幂等);
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||||
* 持续性故障耗尽重试则维持无存储降级(自检已在启动/耗尽时
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||||
* 上报,卷保留、不重格式化,等下次上电重新 resume) */
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if (storage_retry > 0u) {
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FRESULT rfr = storage_bring_up(&default_fatfs);
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||||
if (rfr == FR_OK) {
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storage_retry = 0u;
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DBG_INFO("[FS] storage bring-up OK on retry");
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} else if (--storage_retry == 0u) {
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DBG_ERROR("[FS] storage retries exhausted (fr=%d), "
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||||
"storage disabled", (int)rfr);
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||||
syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "filesystem fault");
|
||||
}
|
||||
}
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||||
cfg_file_poll();
|
||||
#endif
|
||||
}
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/* LED 心跳:500ms 翻转一次(与旧 500ms 循环节奏等效;循环基准改 50ms 后
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||||
* 不能再每轮翻转,否则变成 10Hz 闪烁) */
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||||
if ((HAL_GetTick() - led_tick) >= 500u) {
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||||
led_tick = HAL_GetTick();
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||||
HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
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||||
HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin);
|
||||
HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_Port, LED3_Pin);
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||||
}
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#if !defined(TEST_SUITE_STORAGE)
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||||
/* 排空运行期日志(上电/重启分类与自检故障落盘) */
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syslog_drain();
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||||
#endif
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/* 栈水位观测:首次 5s 后报告,此后每 2s 采样、出现更深峰值才打印 */
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stack_probe_poll();
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||||
}
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||||
/* 任务体已迁出至 App/task/default_task.c(2026-09-25):
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* 本文件只保留 CubeMX 接线(任务创建)与崩溃钩子 */
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default_task_func(argument);
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/* USER CODE END StartDefaultTask */
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||||
}
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@@ -414,241 +291,6 @@ void StartUiTask(void *argument)
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||||
/* Private application code --------------------------------------------------*/
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||||
/* USER CODE BEGIN Application */
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||||
/*
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* 栈水位观测(可观测性,2026-09-21)
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* 数据源:任务栈"历史最小剩余"——内核按特征值填充法统计(与
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* configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW=2 同一机制),osThreadGetStackSpace() 取剩余
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* 字节,配置字节取各任务 *_attributes.stack_size(唯一定义处,避免常量重复;
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* 本版 CMSIS 包装只有 GetStackSpace 实现,无 osThreadGetStackSize)。
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* 峰值占用 = 配置 - 剩余。
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* 定栈规则(docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md):新栈 = 峰值*1.5 + 1KB ISR
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* 余量,并要求 free_min >= 新栈*30% 才算合格。
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* 节奏:首次 STACK_PROBE_FIRST_MS 后报告(bring-up 深链已跑过),此后每
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||||
* STACK_PROBE_PERIOD_MS 采样一次,只在出现更深峰值时打印——既不改串口静默
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||||
* 窗口,也不漏掉之后才走到的更深分支(如卷修复/配置保存路径)。
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||||
* 输出(纯 ASCII,便于 @test 采集):
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* [STACK] <task> peak_used=<B>/<cfg> free_min=<B> (<pct>%)
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||||
* [STACK] heap free=<B> min_ever=<B>
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||||
* 未覆盖 idle/timer 任务(内核静态小栈、纯循环,未取句柄)。
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*/
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typedef struct {
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const char *p_name;
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||||
const osThreadId_t *p_id;
|
||||
const osThreadAttr_t *p_attr; /* 配置栈大小来源(stack_size) */
|
||||
} stack_probe_task_t;
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||||
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||||
static const stack_probe_task_t s_stack_probe[] = {
|
||||
{ "default", &defaultTaskHandle, &defaultTask_attributes },
|
||||
{ "net", &netTaskHandle, &netTask_attributes },
|
||||
{ "ftp", &ftpTaskHandle, &ftpTask_attributes },
|
||||
{ "test", &testTaskHandle, &testTask_attributes },
|
||||
{ "ui", &uiTaskHandle, &uiTask_attributes },
|
||||
{ "timesync", &timeSyncTaskHandle, &timeSyncTask_attributes },
|
||||
};
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||||
#define STACK_PROBE_COUNT (sizeof(s_stack_probe) / sizeof(s_stack_probe[0]))
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||||
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||||
static void stack_probe_poll(void)
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{
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||||
static uint32_t s_free_min[STACK_PROBE_COUNT]; /* 历史最小剩余(B),0=未采样 */
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||||
static uint32_t s_last_tick;
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||||
static uint8_t s_reported;
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const TickType_t now = xTaskGetTickCount();
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uint32_t i;
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||||
uint8_t deeper = 0u;
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||||
if (s_reported == 0u) {
|
||||
if (now < pdMS_TO_TICKS(STACK_PROBE_FIRST_MS)) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
} else if ((uint32_t)(now - s_last_tick) < (uint32_t)pdMS_TO_TICKS(STACK_PROBE_PERIOD_MS)) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
s_last_tick = (uint32_t)now;
|
||||
|
||||
for (i = 0u; i < (uint32_t)STACK_PROBE_COUNT; i++) {
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||||
const osThreadId_t th = *(s_stack_probe[i].p_id);
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||||
uint32_t free_now;
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||||
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||||
if (th == NULL) {
|
||||
continue; /* 任务未创建 */
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}
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free_now = osThreadGetStackSpace(th);
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||||
if (free_now == 0u) {
|
||||
continue; /* 句柄不可用:跳过 */
|
||||
}
|
||||
if ((s_free_min[i] == 0u) || (free_now < s_free_min[i])) {
|
||||
s_free_min[i] = free_now; /* 刷新历史最小(= 最深峰值) */
|
||||
deeper = 1u;
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||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if ((s_reported != 0u) && (deeper == 0u)) {
|
||||
return; /* 无新峰值:静默 */
|
||||
}
|
||||
s_reported = 1u;
|
||||
|
||||
for (i = 0u; i < (uint32_t)STACK_PROBE_COUNT; i++) {
|
||||
const uint32_t free_min = s_free_min[i];
|
||||
const uint32_t cfg = (uint32_t)s_stack_probe[i].p_attr->stack_size;
|
||||
|
||||
if (free_min == 0u) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
if (cfg == 0u) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
DBG_INFO("[STACK] %s peak_used=%lu/%lu free_min=%lu (%lu%%)",
|
||||
s_stack_probe[i].p_name,
|
||||
(unsigned long)(cfg - free_min), (unsigned long)cfg,
|
||||
(unsigned long)free_min,
|
||||
(unsigned long)((free_min * 100u) / cfg));
|
||||
}
|
||||
DBG_INFO("[STACK] heap free=%lu min_ever=%lu",
|
||||
(unsigned long)xPortGetFreeHeapSize(),
|
||||
(unsigned long)xPortGetMinimumEverFreeHeapSize());
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
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||||
* 存储 bring-up:挂载 + 空卷自动建卷 + 卷健康探针(两击)+ 自愈重格式化
|
||||
* + 日志挂载 + 配置加载 + "存储就绪"屏障。
|
||||
*
|
||||
* 由 defaultTask 调用:启动期一次;若失败,主循环每 2s 重试至多
|
||||
* STORAGE_BRINGUP_RETRIES 次(E-31 自愈策略,2026-09-21):dhara_map_resume
|
||||
* 失败分类修复后(nand_ftl.c 仅真空白判新卷,其余失败保留卷并返回
|
||||
* disk_initialize 失败),重试让瞬态毛刺(SPI 瞬时故障/扫描窗口抖动)
|
||||
* 在数秒内免重启恢复,成功时补跑启动期跳过的就绪序列(日志挂载/配置
|
||||
* 加载/屏障置位,三者均幂等、可重跑);持续故障耗尽重试后进入无存储
|
||||
* 降级态(自检已上报、卷保留、不重格式化,等下次上电重新 resume)。
|
||||
*
|
||||
* 探针/重格式化策略(2026-09-20 台架实证修复,原启动块注释迁入):
|
||||
* 小写两击确认防 FTL 瞬态抖动误触发;仅结构性错误集合(已排除
|
||||
* FR_INVALID_NAME)触发自愈重格式化;写保护/卷锁/参数类只上报不重格式化
|
||||
* (防对写锁卷整卷擦除)。
|
||||
*/
|
||||
#if !defined(TEST_SUITE_STORAGE)
|
||||
static FRESULT storage_bring_up(FATFS *fs)
|
||||
{
|
||||
FRESULT fr = f_mount(fs, "", 1);
|
||||
|
||||
if (fr == FR_NO_FILESYSTEM) {
|
||||
/* 卷为空(如恢复/坏块重建后清空):自动格式化建卷
|
||||
* (MKFS_PARM 与存储测试一致:FM_FAT32 / 无分区表) */
|
||||
DBG_INFO("[FS] no FAT volume, formatting NAND...");
|
||||
static uint8_t fs_work[FF_MAX_SS];
|
||||
MKFS_PARM opts = { FM_FAT32, 0, 0, 0, 0 };
|
||||
/* 格式化前清空 FTL map 树:新卷从空树开始写,journal
|
||||
* 不与旧卷残留共存(结构卫生)。注:这不是"无限重格式化"的根因——
|
||||
* 真根因是 FatFs 探针文件名非法(见下方探针注释)。 */
|
||||
(void)nand_ftl_format();
|
||||
fr = f_mkfs("", &opts, fs_work, sizeof(fs_work));
|
||||
if (fr == FR_OK) {
|
||||
fr = f_mount(fs, "", 1);
|
||||
} else {
|
||||
DBG_ERROR("[FS] f_mkfs failed (fr=%d)", (int)fr);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr == FR_OK) {
|
||||
/* 探针:/fschk.tmp 小写一次,验证 FAT 链真实可用。本移植
|
||||
* f_write 簇分配失败返回 FR_OK+短写 → 必须校验写回字节数;短写按
|
||||
* FR_DENIED 归一化(落入下方结构性集合触发重格式化)。
|
||||
* ⚠ 事故教训(2026-09-20 台架实证,"无限重格式化"真根因):本移植
|
||||
* FF_USE_LFN=0,ff.c create_short 把 ".fschk" 点后的 FSCHK 当扩展域
|
||||
* 解析(5 字符 > 3 上限)→ f_open 恒返 FR_INVALID_NAME(6)(纯 RAM
|
||||
* 判定、不碰盘)→ 曾误入下方结构性错误集合 → 每 boot 假失败 →
|
||||
* 无限重格式化。探针名必须严格 8.3:名≤8、扩展≤3、不以点开头。 */
|
||||
#define FS_VOL_PROBE(h) do { \
|
||||
FIL __chk; \
|
||||
static const uint8_t __chkbuf[8] = { 0 }; \
|
||||
UINT __bw = 0u; \
|
||||
FRESULT __wr; \
|
||||
(h) = f_open(&__chk, "/fschk.tmp", FA_WRITE | FA_OPEN_ALWAYS); \
|
||||
if ((h) == FR_OK) { \
|
||||
__wr = f_write(&__chk, __chkbuf, (UINT)sizeof(__chkbuf), &__bw); \
|
||||
(void)f_close(&__chk); \
|
||||
if (__wr == FR_OK && __bw == (UINT)sizeof(__chkbuf)) { \
|
||||
(h) = FR_OK; \
|
||||
(void)f_unlink("/fschk.tmp"); \
|
||||
} else { \
|
||||
(h) = (__wr != FR_OK) ? __wr : FR_DENIED; \
|
||||
} \
|
||||
} \
|
||||
} while (0)
|
||||
FRESULT hfr;
|
||||
FS_VOL_PROBE(hfr);
|
||||
if (hfr != FR_OK) {
|
||||
FS_VOL_PROBE(hfr); /* 两击确认 */
|
||||
}
|
||||
if (hfr != FR_OK) {
|
||||
/* ⚠ FR_INVALID_NAME 绝不可入本集合:它是路径名语法错误(纯 RAM 判定、
|
||||
* 不碰盘),与卷健康无关(曾误入 → "无限重格式化"事故) */
|
||||
if (hfr == FR_DENIED || hfr == FR_INVALID_OBJECT ||
|
||||
hfr == FR_INT_ERR || hfr == FR_DISK_ERR ||
|
||||
hfr == FR_NO_FILE || hfr == FR_NO_PATH ||
|
||||
hfr == FR_NO_FILESYSTEM) {
|
||||
DBG_INFO("[FS] volume FAT invalid (fr=%d), reformatting...",
|
||||
(int)hfr);
|
||||
f_mount(NULL, "", 0);
|
||||
/* 格式化前清空 FTL map 树(同首启路径:新卷从空树写起) */
|
||||
(void)nand_ftl_format();
|
||||
{
|
||||
static uint8_t fs_work2[FF_MAX_SS];
|
||||
MKFS_PARM opts2 = { FM_FAT32, 0, 0, 0, 0 };
|
||||
fr = f_mkfs("", &opts2, fs_work2, sizeof(fs_work2));
|
||||
if (fr == FR_OK) {
|
||||
fr = f_mount(fs, "", 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (fr == FR_OK) {
|
||||
DBG_INFO("[FS] volume reformatted OK");
|
||||
} else {
|
||||
DBG_ERROR("[FS] volume repair failed (fr=%d)", (int)fr);
|
||||
syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "storage fault");
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
/* 其余错误(写保护/卷锁/参数类)不重格式化——只上报,
|
||||
* 防对写锁卷整卷擦除(FTL 磨损最大操作) */
|
||||
DBG_ERROR("[FS] volume probe failed (fr=%d)", (int)hfr);
|
||||
syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "storage fault");
|
||||
fr = FR_INT_ERR;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
#undef FS_VOL_PROBE
|
||||
if (fr == FR_OK) {
|
||||
DBG_INFO("[FS] FATFS mounted");
|
||||
/* 日志引擎挂载后处理:建 /log 目录 + 写"上电/重启"分类记录(唯一写者) */
|
||||
syslog_mcu_mounted();
|
||||
/* 加载网络配置进 RAM 副本(配置引擎属主 = 本任务;首启含旧档迁移;
|
||||
* 文件缺失/损坏 = 工厂默认,不阻塞组网)。须在置位 STORAGE_READY 前,
|
||||
* 使"存储就绪"屏障蕴含"配置已就绪",netTask 组网时配置恒有效 */
|
||||
(void)net_cfg_load();
|
||||
/* 广播"存储就绪"(= 卷挂载 + 配置加载完成),唤醒依赖文件系统的任务 */
|
||||
if (sys_evtHandle != NULL) {
|
||||
osEventFlagsSet(sys_evtHandle, SYS_EVT_STORAGE_READY);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
DBG_ERROR("[FS] f_mount failed (fr=%d)", (int)fr);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return fr;
|
||||
}
|
||||
#endif /* !TEST_SUITE_STORAGE */
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* "保存网络配置"请求通知(注册给 net_cfg 的保存交接):
|
||||
* uiTask 投递保存请求 → 置 SYS_EVT_CFG_SAVE → defaultTask 循环立即唤醒执行写盘
|
||||
*/
|
||||
#if !defined(TEST_SUITE_STORAGE)
|
||||
static void default_task_net_cfg_save_notify(void)
|
||||
{
|
||||
if (sys_evtHandle != NULL) {
|
||||
(void)osEventFlagsSet(sys_evtHandle, SYS_EVT_CFG_SAVE);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* 名称指针合法性校验(栈溢出/越界可能已破坏 TCB,指针不可信):
|
||||
* 只接受落在 Flash / 主 SRAM / CCM 映射范围内的指针;不校验就直接交给 UART,
|
||||
|
||||
-220
@@ -474,225 +474,5 @@ void HAL_UART_MspDeInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* USER CODE BEGIN 1 */
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include "FreeRTOS.h"
|
||||
#include "task.h"
|
||||
#include "cmsis_os.h"
|
||||
#include "sys_events.h"
|
||||
|
||||
/* ===== 控制台单写者日志(2026-09-24 加固,HardFault 定位结论驱动)=====
|
||||
* 背景:旧路径 DBG_* → printf → fputc **每字符一次** HAL_UART_Transmit。HAL 的锁只保证
|
||||
* "单字节"原子,任务切换发生在字符之间 → 两行日志逐字符交错(2026-09-24 崩溃前
|
||||
* 实测:"[2026-[2026-0909-24 15:2-24 15:27:37:39]…");更严重的是字符串指针一旦
|
||||
* 被破坏,脏指针会直接进入 UART 缓冲遍历(同日 HardFault:BFAR=0x10010000 恰为
|
||||
* CCM 末尾+1,PC 落在 HAL_UART_Transmit 的缓冲读取处)。
|
||||
* 架构:**defaultTask 是唯一串口发送者**;其余任务/上下文只把文本写入环形缓冲。
|
||||
* ① 行级原子:整行在一次临界区内拷入环形缓冲,写者按块一次 HAL_UART_Transmit
|
||||
* 发出 → 行与行不可能再交错(UART 只有这一个调用点);
|
||||
* ② 指针可控:进 UART 的缓冲恒为本文件的环形缓冲,调用方脏指针再也到不了 UART;
|
||||
* ③ 写者未注册(内核启动早期/裸机)或中断上下文:回退直接阻塞发送(无并发或必须裸发)。
|
||||
* 约束:不新增任务、不动态分配;环形缓冲为 BSS(SRAM1,非 CCM),无 DMA 可达性冲突。
|
||||
*/
|
||||
#define DBG_CON_LINE_MAX 192U /* 单行文本上限(含结尾 '\0',超出截断) */
|
||||
#define DBG_CON_RING_SIZE 4096U /* 环形缓冲字节数(必须为 2 的幂) */
|
||||
#define DBG_CON_CHUNK_MAX 256U /* 写者单次 HAL_UART_Transmit 字节上限 */
|
||||
#define DBG_CON_WAIT_MS 200U /* 缓冲满时生产者最长等待(ms),仍满则丢弃并计数 */
|
||||
|
||||
static uint8_t s_con_ring[DBG_CON_RING_SIZE];
|
||||
static volatile uint16_t s_con_head; /* 生产者写入位置 */
|
||||
static volatile uint16_t s_con_tail; /* 写者读取位置 */
|
||||
static volatile uint32_t s_con_drop; /* 因缓冲满丢弃的行数 */
|
||||
static volatile uint8_t s_con_writer_up; /* 1 = 写者已注册(此后走环形缓冲) */
|
||||
static TaskHandle_t s_con_writer_task; /* 写者任务句柄(自等保护用) */
|
||||
|
||||
void dbg_console_write_raw(const char *buf, unsigned len);
|
||||
void dbg_console_writer_attach(void);
|
||||
void dbg_console_drain(void);
|
||||
int dbg_console_write_line(const char *line, unsigned len);
|
||||
uint32_t dbg_console_dropped(void);
|
||||
|
||||
static uint16_t con_used(void)
|
||||
{
|
||||
return (uint16_t)((uint16_t)(s_con_head - s_con_tail) & (DBG_CON_RING_SIZE - 1U));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* 函数功能:控制台裸发送(异常/早期路径专用:有界、单次、不加锁)
|
||||
* 入口参数:buf - 文本缓冲;len - 字节数(超上限截断)
|
||||
* 限定条件:串口已初始化;仅用于写者未注册、中断/异常上下文、崩溃上报
|
||||
*/
|
||||
void dbg_console_write_raw(const char *buf, unsigned len)
|
||||
{
|
||||
if ((buf == NULL) || (len == 0U)) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
if (len > DBG_CON_CHUNK_MAX) {
|
||||
len = DBG_CON_CHUNK_MAX;
|
||||
}
|
||||
(void)HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)buf, (uint16_t)len, 0xFFFFu);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* 函数功能:注册控制台写者(defaultTask 在进入主循环前调用一次)
|
||||
* 函数说明:注册后生产者改走环形缓冲;未注册时直接阻塞发送(内核启动早期)
|
||||
*/
|
||||
void dbg_console_writer_attach(void)
|
||||
{
|
||||
s_con_writer_task = xTaskGetCurrentTaskHandle();
|
||||
s_con_writer_up = 1U;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* 函数功能:排空环形缓冲(仅写者任务调用)
|
||||
* 函数说明:按块一次 HAL_UART_Transmit 发出;每块完成后再推进读指针(临界区保护)
|
||||
*/
|
||||
void dbg_console_drain(void)
|
||||
{
|
||||
uint16_t used;
|
||||
|
||||
if (s_con_writer_up == 0U) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
while ((used = con_used()) != 0U) {
|
||||
uint16_t tail = s_con_tail;
|
||||
uint16_t contig = (uint16_t)(DBG_CON_RING_SIZE - tail); /* 到环尾的连续段 */
|
||||
uint16_t n = (used < contig) ? used : contig;
|
||||
|
||||
if (n > DBG_CON_CHUNK_MAX) {
|
||||
n = DBG_CON_CHUNK_MAX;
|
||||
}
|
||||
(void)HAL_UART_Transmit(&huart1, &s_con_ring[tail], n, 0xFFFFu);
|
||||
taskENTER_CRITICAL();
|
||||
s_con_tail = (uint16_t)((uint16_t)(s_con_tail + n) & (DBG_CON_RING_SIZE - 1U));
|
||||
taskEXIT_CRITICAL();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 丢弃可观测性:缓冲满丢行必须显式可见(否则会掩盖开机自检/测试标记的丢失) */
|
||||
if (s_con_drop != 0U) {
|
||||
char note[64];
|
||||
uint32_t d = s_con_drop;
|
||||
int n;
|
||||
|
||||
s_con_drop = 0U;
|
||||
n = snprintf(note, sizeof(note), "\r\n[ERR] CONSOLE dropped %lu lines\r\n",
|
||||
(unsigned long)d);
|
||||
if (n > 0) {
|
||||
if (n > (int)sizeof(note) - 1) {
|
||||
n = (int)sizeof(note) - 1;
|
||||
}
|
||||
dbg_console_write_raw(note, (unsigned)n);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* 函数功能:把一段文本放入控制台(写者已注册)/直接发出(未注册或中断上下文)
|
||||
* 返回值:0 - 已入缓冲或已直发;-1 - 缓冲满丢弃(计入 dbg_console_dropped)
|
||||
* 函数说明:生产者不持锁等待过久:最多 DBG_CON_WAIT_MS,仍满则丢弃该行;
|
||||
* 写者自身记录日志时先排空缓冲,避免自等。
|
||||
*/
|
||||
static int con_append(const char *buf, uint16_t len)
|
||||
{
|
||||
uint32_t waited = 0U;
|
||||
|
||||
if ((buf == NULL) || (len == 0U)) {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if ((s_con_writer_up == 0U) || (__get_IPSR() != 0U)) {
|
||||
dbg_console_write_raw(buf, len);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
if (len > (DBG_CON_RING_SIZE / 2U)) {
|
||||
len = (uint16_t)(DBG_CON_RING_SIZE / 2U); /* 超长保护(正常路径不会触发) */
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (xTaskGetCurrentTaskHandle() == s_con_writer_task) {
|
||||
dbg_console_drain(); /* 写者自己记录:先腾空,避免自等 */
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (;;) {
|
||||
uint16_t used = con_used();
|
||||
uint16_t free_space = (uint16_t)((DBG_CON_RING_SIZE - 1U) - used);
|
||||
|
||||
if (free_space >= len) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (waited >= DBG_CON_WAIT_MS) {
|
||||
s_con_drop++;
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
vTaskDelay(1);
|
||||
waited++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
taskENTER_CRITICAL();
|
||||
{
|
||||
uint16_t head = s_con_head;
|
||||
uint16_t first = (uint16_t)(DBG_CON_RING_SIZE - head);
|
||||
uint16_t i;
|
||||
|
||||
if (first > len) {
|
||||
first = len;
|
||||
}
|
||||
for (i = 0U; i < first; i++) {
|
||||
s_con_ring[head + i] = (uint8_t)buf[i];
|
||||
}
|
||||
for (i = first; i < len; i++) {
|
||||
s_con_ring[(uint16_t)((uint16_t)(head + i) & (DBG_CON_RING_SIZE - 1U))] =
|
||||
(uint8_t)buf[i];
|
||||
}
|
||||
s_con_head = (uint16_t)((uint16_t)(head + len) & (DBG_CON_RING_SIZE - 1U));
|
||||
}
|
||||
taskEXIT_CRITICAL();
|
||||
|
||||
if (sys_evtHandle != NULL) {
|
||||
(void)osEventFlagsSet(sys_evtHandle, SYS_EVT_CONSOLE_TX); /* 唤醒写者 */
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* 函数功能:把一行已格式化的文本交给单写者控制台(生产者入口,**非可变参数**)
|
||||
* 入口参数:line - 整行文本(含结尾换行);len - 字节数
|
||||
* 返回值:写入字节数;-1 - 参数非法或被丢弃
|
||||
* 函数说明:整行一次入环形缓冲 → 行级原子(不会与他行交错);调用方缓冲随即可复用。
|
||||
* 刻意不用自研可变参数函数(规范 S12 7.6);格式化由 DBG_PRINT 宏内
|
||||
* 库 snprintf 在调用点完成。
|
||||
*/
|
||||
int dbg_console_write_line(const char *line, unsigned len)
|
||||
{
|
||||
if ((line == NULL) || (len == 0U)) {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
if (len > DBG_CON_LINE_MAX) {
|
||||
len = DBG_CON_LINE_MAX; /* 截断(丢尾,保开头的标记信息) */
|
||||
}
|
||||
if (con_append(line, (uint16_t)len) != 0) {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
return (int)len;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* 函数功能:已丢弃的日志行数(诊断用)
|
||||
*/
|
||||
uint32_t dbg_console_dropped(void)
|
||||
{
|
||||
return s_con_drop;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* 函数功能:MicroLIB printf 底层重定向(库内部/遗留 printf 调用)
|
||||
* 函数说明:同样只把字节交给单写者路径;未注册写者时直发(与旧行为一致)
|
||||
*/
|
||||
int fputc(int ch, FILE *f)
|
||||
{
|
||||
uint8_t b = (uint8_t)ch;
|
||||
|
||||
(void)f;
|
||||
(void)con_append((const char *)&b, 1U);
|
||||
return ch;
|
||||
}
|
||||
/* USER CODE END 1 */
|
||||
|
||||
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