/* * 模块名称：Default Application Task * 模块功能：主控任务（defaultTask）任务体实现： * ① 启动段：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，挂载失败后主循环 3×2s 有界重试）+ 网络配置加载 * + STORAGE_READY 屏障 + "保存网络配置"回调注册 * ② 控制台单写者：dbg_console_writer_attach 注册 + 主循环 dbg_console_drain * 排空（串口唯一发送者，见 App/log/console_log.c 设计说明） * ③ 主循环：配置保存执行 + 2s 配置轮询 + LED 心跳 + syslog 落盘 * + 栈水位观测（[STACK] 报告） * 适用平台：STM32F407ZGTx + FreeRTOS（CMSIS-RTOS V2） * 作者：王建锋 * 创建日期：2026-09-25 * 修改记录： * v1.0 2026-09-25 王建锋 自 Src/freertos.c 迁出 StartDefaultTask 任务体及 * stack_probe_poll / storage_bring_up / 保存通知回调 * （CubeMX 生成文件只留任务创建接线与崩溃钩子） * v1.1 2026-10-02 王建锋 存储 bring-up 首行创建卷锁（vol_lock_init，幂等）： * FTP 文件操作与 syslog/配置的卷访问自此串行化 * （2026-10-02 台架：并发 FTL 写 → journal 竞争 → * 本任务主循环喂狗点饥饿 → IWDG 误复位） * v1.2 2026-10-10 王建锋 任务耗时测量接线：主循环周期上报各任务最坏 * 耗时（task_prof_report），并在**心跳位图出现 1→0 边沿** * 的瞬间留一份现场快照（task_prof_report_raw，裸 UART）； * 另给控制台排空与 syslog 落盘各加一个耗时探针 * v1.3 2026-10-25 DTU 项目组 写回缓存空闲 flush 接线：主循环 syslog 排空 * 之后调 vol_idle_sync_poll()（卷空闲周期 CTRL_SYNC 兜底， * 模块 = App/fs/vol_idle_sync.[ch]，道F 批 2） * v1.4 2026-10-29 DTU 项目组 故障录波落盘道（task-2）：vol_idle_sync_poll 之后 * 新增 wave_store_drain()——一次心跳整段搬完（lead 裁③： * 一次 try 锁内 pack_next 256 B 分片 + 完整 open...close）， * 持锁耗时 >50 ms 补一条 WARN、峰值 ms 记本层静态； * 轮转号自持（启动扫 /wave 重建，成功 ACK 才推进，lead 裁(b)）； * 失败 = 先 unlink 半成品再 write_done(-1)（lead 裁①）； * 卷未就绪 / 环未封存静默跳过（§5.1 所有权 + §9 一条线约束） * v1.5 2026-10-29 DTU 项目组 Lead 复核补第四道并发陷阱（本道与 adcTask 的抢占窗）： * 搬段中途 adcTask 可能正好走到 SEALED 滞留自弃（2 s）甚至 * 已封出下一段——CRC 是对"读到的字节"算的，半新半旧的段照样 * 自洽，只能靠写完关档后复检环侧身份（握手量 + 段首 t0/帧序） * 判废：判废即 unlink、不 ACK、号不推进，失败按既有单条留痕 */ #include "default_task.h" #include "test_config.h" #include "cmsis_os.h" #include "FreeRTOS.h" #include "task.h" #include "main.h" #include "ff.h" #include "nand_ftl.h" #include "net_cfg.h" #include "cfg_file.h" #include "run_par.h" /* 运行参数段落盘（「数据可信」这一项，配置引擎属主 = 本任务） */ #include "prot_set_store.h" #include "prot_set.h" /* task-10：prot_set_dirty_peek（区分"无待写"与"真落盘"） */ #include "iec104_comm.h" /* 道G task-9：[comm] 段落盘（脏位轮询同款，通讯设置页） */ #include "sys_log.h" #include "sys_events.h" /* 深调用链模块（本任务 = 存储 bring-up + 配置引擎属主 + syslog 唯一写者， * 全项目最深链在此）：日志行缓冲收到 128 B（默认 192），本模块最长行渲染后 * < 128 → 不截断 */ #define DBG_LINE_BUF_MAX 128U #include "dbg_log.h" #include "task_watchdog.h" #include "task_prof.h" /* 各任务最坏耗时上报 */ #include "vol_lock.h" #include "vol_idle_sync.h" /* 写回缓存空闲 flush 兜底（App/fs/vol_idle_sync.h） */ #include "wave_ring.h" /* 录波环消费侧：sealed/sealed_meta/read_cb/write_done（task-2） */ #include "wave_store.h" /* 段打包游标 + 段号轮转纯函数（落盘道本体，task-2） */ #include "task_handles.h" /* 任务句柄与属性块的引用契约（定义处仍是 Src/freertos.c） */ /* Private defines -----------------------------------------------------------*/ /* 栈水位观测节奏：首次报告须晚于 bring-up 深链（mount/mkfs/探针/cfg/syslog）， * 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） */ #define STACK_PROBE_FIRST_MS 5000u #define STACK_PROBE_PERIOD_MS 2000u /* S11（2026-10-03）：堆低水位告警阈值（B）。 * 依据：2026-10-03 上板两次开机的 min_ever 实测下限 3,712 B（当时 configTOTAL_HEAP_SIZE * = 48KB）——低于此值说明堆余量 <8%，新增任务/缓冲随时可能分配失败（隐性风险）。 * 阈值取 3,072 B 留出运行间 ~600B 波动余量，避免把正常波动误报为故障。 * 2026-10-12（B5）：堆扩至 56KB（.ioc configTOTAL_HEAP_SIZE=57344，CCM 腾给 * protectTask/iec104Task 栈），阈值**不随堆缩放**——它是绝对字节安全线。 */ #define HEAP_LOW_WATER_B 3072u /* 存储自愈策略（2026-09-21 审计 P0 修复）：启动期存储挂载失败后， * 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 * （自检已上报、卷保留、不重格式化），等下次上电重新 resume */ #define STORAGE_BRINGUP_RETRIES 3u /* 录波段落盘持锁耗时告警线（lead 裁③i）：一次心跳整段 5250 B（约 21 次 256 B * f_write），设计 §4.2 预估落盘窗「几十 ms」；越过本线说明本段在占用 defaultTask * 喂狗链前的最慢一段，按事件补一条 WARN（不是周期行），并把历史峰值留在本层 * 静态里供收工报告核喂狗余量（vol_lock.h 铁律「等锁即毁喂狗链」的前例在案） */ #define WAVE_DRAIN_HELD_WARN_MS 50u /* 搬运缓冲（§7 的 256 B；wave_store_pack_next 头阶段要求 cap >= 128，lead 转告(d)） */ #define WAVE_DRAIN_CHUNK_B 256u /* Private typedef -------------------------------------------------------------*/ typedef struct { const char *p_name; const osThreadId_t *p_id; const osThreadAttr_t *p_attr; /* 配置栈大小来源（stack_size） */ } stack_probe_task_t; 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 }, { "adc", &adcTaskHandle, &adcTask_attributes }, { "iec104", &iec104TaskHandle, &iec104Task_attributes }, { "protect", &protectTaskHandle, &protectTask_attributes }, }; #define STACK_PROBE_COUNT (sizeof(s_stack_probe) / sizeof(s_stack_probe[0])) static void stack_probe_poll(void); #if !defined(TEST_SUITE_STORAGE) static void default_task_net_cfg_save_notify(void); static FRESULT storage_bring_up(FATFS *fs); static void wave_store_drain(void); #endif /* * 函数功能：defaultTask 任务体（2026-09-25 自 Src/freertos.c StartDefaultTask 迁出， * 逻辑零改动） * 入口参数：argument - 未用 * 返回值：无（任务不返回） * 限定条件：仅由 defaultTask 调用（CubeMX 接线 StartDefaultTask 转调）；本任务 * 只在内核运行期被调度，启动段允许使用 CMSIS 对象 * 函数说明：启动段 = 存储 bring-up + 保存回调注册 + 控制台写者注册； * 主循环 = 事件等待（配置保存/控制台待发，50ms 兜底）→ 控制台排空 * → 配置保存执行 → 2s 配置轮询（含存储自愈有界重试）→ LED 心跳 * → syslog 落盘 → 栈水位观测 */ void default_task_func(void *argument) { (void)argument; task_wd_bind(TASK_WD_DEFAULT); /* FTL 心跳路由：登记本任务句柄（入口一次） */ /* 系统启动期挂载 NAND 上的 FatFS 卷，供 FTP 及其它模块访问。 * f_mount(forced=1) 会触发 disk_initialize() → nand_ftl_init() * （dhara_map_resume）。此前默认构建从未挂载，导致 FTP 的 * LIST/STOR/RETR 全部返回 550（f_opendir 失败）。 * 完整 bring-up 序列（挂载 + 空卷自动建卷 + 健康探针 + 自愈重格式化 * + 日志挂载 + 配置加载 + 就绪屏障）实现于 storage_bring_up()。 * * 存储自愈（2026-09-21 审计，P0 修复）：dhara_map_resume 失败不再被当 * "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）—— * nand_ftl 仅把 DHARA_E_TOO_BAD（真空白）判为新卷，其余失败使 * disk_initialize 失败 → f_mount 失败 → 下方自检上报并保留卷； * 瞬态失败由主循环有界重试（STORAGE_BRINGUP_RETRIES 次 × 2s）， * 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）。 * 探针/重格式化自愈策略仍在 storage_bring_up 内（2026-09-20 修复， * 小写两击确认、FR_INVALID_NAME 不入重格式化集、写保护类只上报， * 详见该函数注释）。 */ #if !defined(TEST_SUITE_STORAGE) /* 存储自愈：存储 bring-up 剩余重试次数（0 = 已就绪或已耗尽）； * 须在启动块之前声明（启动块失败路径写入、主循环读取） */ uint32_t storage_retry = 0u; #endif #if !defined(TEST_SUITE_STORAGE) /* STORAGE 套件构建下 defaultTask 完全跳过存储 bring-up（挂载/配置/日志盘写）， * 卷由 testTask 的 storage_test_run 独占——测试含 nand_ftl_deinit 掉电模拟， * 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： * 双写并发导致 mkfs 半途冻结 + BBT 被误写） */ static FATFS default_fatfs; FRESULT fr = storage_bring_up(&default_fatfs); if (fr != FR_OK) { /* 存储不可写：自检故障仅能滞留待发队列（串口已告警） */ syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "filesystem fault"); /* 存储自愈：启动主循环中的有界重试（每 2s 一次） */ storage_retry = STORAGE_BRINGUP_RETRIES; } /* 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 * （配置引擎属主 = 本任务；UI 保存不再直接触碰配置文件引擎） */ net_cfg_set_save_req_cb(default_task_net_cfg_save_notify); #else /* 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 */ DBG_INFO("[FS] mount/cfg skipped (STORAGE suite owns storage)"); #endif /* 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。 * 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） */ uint32_t cfg_poll_cnt = 0u; uint32_t led_tick = HAL_GetTick(); /* 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）。 * 见 App/log/console_log.c "控制台单写者日志"——消除并发写造成的日志逐字符交错， * 并让脏指针无法再进入 HAL_UART_Transmit 的缓冲遍历。 */ dbg_console_writer_attach(); /* 启动看门狗（延后启动）：此处位于全部长耗时初始化之后——存储 bring-up 深链 * （mount/mkfs/FAT 探针/syslog 挂载/配置加载）已完成，监视一开始即处于稳态。 * 这正是"启动段不喂狗、主循环段才喂"的落点（见 docs/子系统设计/看门狗设计说明.md * §4.1）：MX_IWDG_Init() 只填参数不启动，启动延后到此时。 * 代价（显式声明）：从复位到此处约数秒的窗口无看门狗保护，该段死机表现为 * "无任何输出 + LED 不闪"，可人工辨识。 */ task_wd_start(); for (;;) { /* 第 8 轮取证：进段打点——每步前记录段号到 .noinit 槽（复位不丢）。 * 误复位后开机 `PREVRUN seg=N` 即"上一轮主循环死在哪个调用点" * （第 7 轮初判"poller 自身停摆"经第 8b 轮更正：真因是 IWDG 超时被静默 * 配成复位默认值，见 docs/子系统设计/看门狗设计说明.md 2026-10-02 变更记录）。 */ task_wd_seg(TASK_WD_SEG_POLL); /* 心跳抽样与喂狗判定（内部节流至 100ms；全员到位才喂，否则累计停喂） */ task_wd_poll(); /* 耗时测量：某位由"到过"变为"缺席"的瞬间留一份现场快照。 * 走裸 UART 直发——缺席窗口内环形缓冲可能积压，这两行必须出去。 * * ⚠ 判据用**位图边沿**，不能用 miss 累计数：`task_wd_miss_count()` 返回的是 * 单调累计的 s_miss_total（永不清零），开机 bring-up 阶段任务尚未全部启动时 * 就已经 >0 → 若以"归零"判恢复，则首次缺席之后再也不会触发。 * 位图边沿（某位 1→0）天然"每个 episode 只报一次"：此后 prev 也不含该位。 */ { static uint32_t s_prof_prev_mask; const uint32_t mask = task_wd_last_mask(); if ((s_prof_prev_mask != 0u) && ((s_prof_prev_mask & ~mask) != 0u)) { task_prof_report_raw(); } s_prof_prev_mask = mask; } /* 本任务自己的心跳 */ task_wd_beat(TASK_WD_DEFAULT); /* 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 * （日志时延 = 事件唤醒，实测无丢失；50ms 兜底仅防事件位异常） */ task_wd_seg(TASK_WD_SEG_EVTWAIT); if (sys_evtHandle != NULL) { (void)osEventFlagsWait(sys_evtHandle, SYS_EVT_CFG_SAVE | SYS_EVT_CONSOLE_TX | SYS_EVT_PROT_SET_SAVE | SYS_EVT_RUN_PAR_SAVE, osFlagsWaitAny, 50u); } /* 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） */ task_wd_seg(TASK_WD_SEG_DRAIN); /* P2 探针：控制台排空单独计时。它内部**忙等** UART TXE（单次预算 * DBG_CON_DRAIN_BUDGET_MS=250ms），且本任务为 osPriorityNormal → * 是"某个 Normal 任务连续占用 CPU 把 UI 饿死"的头号候选 */ task_prof_enter(TASK_PROF_DEF_DRAIN); dbg_console_drain(); task_prof_exit(TASK_PROF_DEF_DRAIN); /* 控制台 TX 故障留痕：由本任务（syslog 唯一写者）在 drain **之外**补记 run.log。 * console_log 内部刻意不调 syslog_post —— 那会构成日志调用图成环， * 让 armlink 静态栈深在每个任务上都多叠一条日志尾巴（见 console_log.c） */ if (dbg_console_tx_fault_log_take() != 0U) { syslog_post(SYSLOG_RUN, "console tx fault, uart reinit"); } /* 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 */ #if !defined(TEST_SUITE_STORAGE) task_wd_seg(TASK_WD_SEG_CFGSAVE); net_cfg_save_run(); /* 保护定值落盘（B7）：内部消费脏标志，无改动 = 空操作； * 写失败脏回置 → iec104Task 下轮 poll 再投递事件 = 天然重试。 * task-10「操作记录」写入点之一：⚠ 不能按 prot_set_store_save() 的返回值 * 记——它对"无待写"同样返 0，照返回值记就是每 50 ms 刷一条**没发生过**的 * 操作（正是"不许用静态演示数据充数"的反面）。先 peek 脏位（非消费， * iec104_serv.c 通知属主用的就是同一枚），只有"确实有待写且这趟写成功" * 才算一次整定操作。失败不记（判据 = 动作成功后写一条），脏位保留、 * 下轮重试成功后才留痕。 */ if ((prot_set_dirty_peek() != 0u) && (prot_set_store_save() == 0)) { syslog_post(SYSLOG_OPER, "settings saved"); } /* 运行参数段落盘（「数据可信」这一项）：同款脏语义；save = 引擎整档外科写 * （[run_par] 9 键 + 被 adc_cal_set 联动改写的 [adc_cal] 两段一趟落） */ (void)run_par_store_save(); /* [comm] 段落盘（道G task-9 通讯设置页）：同款脏位、每轮无条件， * 无事件位（task-8 D5 口径——ca 改后重启生效，落盘只保断电不丢） */ (void)iec104_comm_store_save(); #endif /* 配置文件变更轮询（2s 周期；沉降去抖在引擎内） */ if ((cfg_poll_cnt++ % 40u) == 0u) { #if !defined(TEST_SUITE_STORAGE) task_wd_seg(TASK_WD_SEG_CFGPOLL); /* 存储自愈：启动期挂载失败时，每 2s 重跑完整 bring-up—— * 瞬态毛刺（如 dhara resume 扫描的瞬时 SPI 故障）通常第二次 * 即恢复；成功后由 storage_bring_up 补跑启动时跳过的 * "存储就绪"序列（日志挂载/配置加载/屏障置位，均幂等）； * 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 * 上报，卷保留、不重格式化，等下次上电重新 resume） */ if (storage_retry > 0u) { FRESULT rfr = storage_bring_up(&default_fatfs); if (rfr == FR_OK) { storage_retry = 0u; DBG_INFO("[FS] storage bring-up OK on retry"); } else if (--storage_retry == 0u) { DBG_ERROR("[FS] storage retries exhausted (fr=%d), " "storage disabled", (int)rfr); syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "filesystem fault"); } } /* 卷已就绪（STORAGE_READY）但日志后端未就绪（建 /log 曾失败， * s_fs_ready 恒 0 → syslog_drain 永久 no-op）→ 2s 周期重试（幂等； * 就绪后 syslog_mcu_mounted 立即返回，仅一次 volatile 读）。 */ if (sys_evtHandle != NULL && (osEventFlagsGet(sys_evtHandle) & SYS_EVT_STORAGE_READY) != 0u) { syslog_mcu_mounted(); } cfg_file_poll(); #endif } /* LED 心跳：500ms 翻转一次（与旧 500ms 循环节奏等效；循环基准改 50ms 后 * 不能再每轮翻转，否则变成 10Hz 闪烁） */ task_wd_seg(TASK_WD_SEG_LED); if ((HAL_GetTick() - led_tick) >= 500u) { led_tick = HAL_GetTick(); HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin); HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin); HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_Port, LED3_Pin); } #if !defined(TEST_SUITE_STORAGE) /* 排空运行期日志（上电/重启分类与自检故障落盘） */ task_wd_seg(TASK_WD_SEG_SYSLOG); /* P2 探针：syslog 落盘（NAND/FTL 写，最坏数百 ms）单独计时 */ task_prof_enter(TASK_PROF_DEF_SYSLOG); syslog_drain(); task_prof_exit(TASK_PROF_DEF_SYSLOG); /* 写回缓存空闲 flush 兜底：卷空闲（try 锁）+ 周期节流 + 就绪门控全在 * 模块内（App/fs/vol_idle_sync.h）；clean 态零 NAND 触点，脏态最坏 = * 一次 f_close 同型的同步段。放在 drain 之后：本拍若写过日志，close * 已同步过，这里随即 clean 短路——漏网脏页的驻留窗由周期封顶 */ vol_idle_sync_poll(); /* 录波段落盘（task-2）：卷空闲 + 环已封存才搬，就绪门/try 锁全在函数内； * 一次心跳最多一段（lead 裁③）。放在 idle sync 之后：本拍若刚写过录波段， * 下一拍空闲 flush 会兜住残留脏页，语义与 syslog 排空同位 */ wave_store_drain(); #endif /* 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 */ task_wd_seg(TASK_WD_SEG_STACK); stack_probe_poll(); /* 各任务最坏耗时 / 次数 / "仍在段内"快照上报。 * 内部节流（首次 5s，此后每 2s）；判据： * uisn 持续增长 → uiTask 卡在 ui_net_sink_poll 的往返里（阻塞） * uipn 持续增长而 uisn 为 0 → 被调度饿死（本轮迟迟跑不完） * uiw 大 → uiTask 自身渲染拖长 * [PROF2] 的 defd/netp/adcp 谁在同一窗口抬起来 → 谁就是占用者 */ task_prof_report(); } } /* * 函数功能：栈水位周期观测（可观测性，2026-09-21 自 Src/freertos.c 迁出， * 逻辑零改动） * 入口参数：无 * 返回值：无 * 限定条件：仅 defaultTask 主循环调用 * 函数说明： * 数据源：任务栈"历史最小剩余"——内核按特征值填充法统计（与 * configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW=2 同一机制），osThreadGetStackSpace() 取剩余 * 字节，配置字节取各任务 *_attributes.stack_size（唯一定义处，避免常量重复； * 本版 CMSIS 包装只有 GetStackSpace 实现，无 osThreadGetStackSize）。 * 峰值占用 = 配置 - 剩余。 * 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 * 余量，并要求 free_min >= 新栈*30% 才算合格。 * 节奏：首次 STACK_PROBE_FIRST_MS 后报告（bring-up 深链已跑过），此后每 * 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 * 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）。 * 输出（纯 ASCII，便于 /serial-boot-test 采集）： * [STACK] peak_used=/ free_min= (%) * [STACK] heap free= min_ever= * 未覆盖 idle/timer 任务（内核静态小栈、纯循环，未取句柄）。 */ static void stack_probe_poll(void) { static uint32_t s_free_min[STACK_PROBE_COUNT]; /* 历史最小剩余（B），0=未采样 */ static uint32_t s_last_tick; static uint8_t s_reported; const TickType_t now = xTaskGetTickCount(); uint32_t i; uint8_t deeper = 0u; 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; /* S11 堆低水位告警（2026-10-03）：min_ever 跌破阈值 → 串口告警 + 自检留痕。 * 独立于下方"出现更深栈峰值才打印"的抑制：堆水位与栈峰值无关，须每 2s 采样。 * xPortGetMinimumEverFreeHeapSize() 单调不增 → 一旦跌破即持续成立，故只报一次 * （latch），既不刷屏，也不会漏（s_heap_alarm 置位后不再复报）。 */ { static uint8_t s_heap_alarm; const uint32_t min_ever = (uint32_t)xPortGetMinimumEverFreeHeapSize(); if ((s_heap_alarm == 0u) && (min_ever < HEAP_LOW_WATER_B)) { s_heap_alarm = 1u; DBG_ERROR("[HEAP] low water: %lu B (< %lu B)", (unsigned long)min_ever, (unsigned long)HEAP_LOW_WATER_B); (void)syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "heap low water"); } } for (i = 0u; i < (uint32_t)STACK_PROBE_COUNT; i++) { const osThreadId_t th = *(s_stack_probe[i].p_id); uint32_t free_now; if (th == NULL) { continue; /* 任务未创建 */ } free_now = osThreadGetStackSpace(th); 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; } } 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()); } /* * 函数功能：存储 bring-up 完整序列（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； * 2026-09-25 自 Src/freertos.c 迁出，逻辑零改动） * 入口参数：fs - 调用方持有的 FATFS 实例（defaultTask 局部 static） * 返回值：FRESULT - FR_OK = 就绪（含屏障已置位）；其它 = 失败（卷保留） * 限定条件：仅 defaultTask 调用（配置引擎/日志盘写属主）；STORAGE 套件构建 * 下整体不参与编译（卷由 testTask 独占） * 函数说明： * 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（存储自愈策略，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; /* 卷锁创建（幂等）：必须早于本卷任何跨任务使用者——ftpTask 的 lftpd 文件 * 操作受 STORAGE_READY 屏障门控，屏障在本函数末尾才置位，时序天然安全 */ (void)vol_lock_init(); 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 { \ static FIL __chk; /* static：FF_FS_TINY=0 → 局部 FIL 吃 528 B 栈；探针只在 \ * defaultTask 启动/自愈路径跑，无并发 */ \ 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；只读 INI， * 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(); /* 装载保护定值持久化档（B7）：文件缺失 = 出厂默认（首启正常， * 静默）；blob 损坏/越界 = 整表拒绝保持默认 + 自检留痕 * （all-or-nothing，prot_set_store_parse 保证一字不半装载）。 * 须在 STORAGE_READY 前——netTask 等此屏障，104 定值写必在装载后 */ { int ps_rc = prot_set_store_load(); if (ps_rc == 0) { DBG_INFO("[CFG] prot set loaded (/prot_set.bin)"); } else if (ps_rc < 0) { DBG_ERROR("[CFG] prot set blob CORRUPT, defaults in use"); syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "prot set corrupt"); } } /* 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 */ /* * 函数功能：故障录波落盘道——把已封存的 wave_ring 段整段搬进 /wave（task-2） * 入口参数：无 void * 返回值：无 void * 限定条件：仅 defaultTask 主循环调用（vol_idle_sync_poll 之后）；内部绝不阻塞—— * try 锁 + 有界段长（5250 B / 256 B ≈ 21 次 f_write，设计 §4.2 预估几十 ms）， * 绝不把喂狗点做成等待态（vol_lock.h 使用约定：defaultTask 一律 try） * 函数说明：所有权按 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §5.1——环的生产者是 * adcTask，本道是唯一落盘消费者；跨任务握手只认 wave_ring_sealed()。 * 本道承担五条口径： * ① 打开一律 FA_WRITE|FA_OPEN_APPEND：本移植 FA_OPEN_APPEND 不含 FA_WRITE * （docs/架构设计/STM32F4-Base存储架构说明.md §10.1 陷阱一），少写位 * f_write 恒 FR_DENIED； * ② 每次 f_write 比对写回字节数：本移植簇分配失败返 FR_OK+短写无错误码 * （同处陷阱二），短写一律判失败； * ③ 轮转号由本道自持（lead 转告(b)）：ring.seg_idx 只是本 boot 本地计数， * 盘上权威下标 = 首次持锁扫 /wave 用 wave_store_idx_from_name() 重建 * （取已存在最大号 +1，空目录 = 0，陌生名字不入账），写成功才 * wave_store_next_idx() 推进；失败不推进、重试同号； * ④ 成败都必须 wave_ring_write_done() ACK——ACK 前环一直冻结；err 账 * 由 ring 的 err_cnt 单点收口（§9），本道不数第二份（ACK 前环已 * 超时自弃的那次例外：skip 掉 ACK，不去补第二笔账）； * ⑤ 锁跨越一次完整 open...close（vol_lock.h 铁律），持锁耗时超 * WAVE_DRAIN_HELD_WARN_MS 按事件补一条 WARN（§9 唯一周期行不在本道）， * 历史峰值 s_wheld_ms_max 供核 defaultTask 喂狗余量（lead 裁③）。 * 失败处置（lead 裁①）：开过文件才 unlink 半成品（未开成的失败不动盘， * 绝不拿未初始化的路径误删旧段）；unlink 失败照旧 ACK(-1)——最坏留 * 一个坏段文件，PC 侧被 CRC 判废，不会画成证据。 * 静默跳过（不刷屏）：卷未就绪 / 环未封存 / try 锁没到（下轮再来， * 环侧 2 s 超时自弃是兜底账，本道不为此打日志）。 * （上面五条口径就是本函数功能「把已封存段整段搬进 /wave」的逐条展开， * 细则出处 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §5.1 与 §10） */ static void wave_store_drain(void) { static FIL s_wfil; /* static：FF_FS_TINY=0 时 FIL ~528 B， * 绝不上栈（FS_VOL_PROBE 同一理由） */ static uint8_t s_wbuf[WAVE_DRAIN_CHUNK_B]; static wave_pack_ctx_t s_wpack; static wave_seg_meta_t s_wmeta; static char s_wpath[WAVE_ST_PATH_MAX]; static DIR s_wdir; static FILINFO s_wfno; static uint8_t s_wnext_idx; /* 本道自持的下一个段号 0..99 */ static uint8_t s_wscan_done; /* 1 = 本 boot 已扫过 /wave */ static uint8_t s_wdir_ready; /* 1 = /wave 已建或已存在 */ static uint8_t s_wcrc_state; /* 0 未验 1 过 2 败（败=永久自弃，不烧垃圾段） */ static uint32_t s_wheld_ms_max; /* 持锁搬段历史峰值 ms（收工报告核余量用） */ uint32_t t0_ms; uint32_t held_ms; uint32_t written = 0u; uint32_t len = 0u; uint32_t iter; uint8_t opened = 0u; uint8_t skip_ack = 0u; /* 1 = 环已自行了断本段，本道不 ACK 不补账 */ wave_ring_stat_t wst2; /* 关档后复检环侧身份用（v1.5） */ const char *why = NULL; FRESULT fr; UINT bw; int rc; /* 就绪门（同 vol_idle_sync_poll 的四级门风格） */ if (sys_evtHandle == NULL) { return; } if ((osEventFlagsGet(sys_evtHandle) & SYS_EVT_STORAGE_READY) == 0u) { return; } /* 封存门：只搬已封存段（唯一跨任务握手量，§5.1） */ if (wave_ring_sealed() == 0u) { return; } /* 空闲门：try 锁；卷被 syslog/配置/FTP 占住 → 本轮放弃，不排队不打日志 */ if (vol_lock_wait(0u) == 0u) { return; } t0_ms = (uint32_t)xTaskGetTickCount(); /* CRC 锚点自检每 boot 一次（落盘前失败 = 整族失败，永久自弃免得白烧写次数） */ if (s_wcrc_state == 0u) { s_wcrc_state = (wave_store_crc_selftest() == WAVE_ST_OK) ? 1u : 2u; } if (s_wcrc_state == 2u) { why = "crc selftest FAIL"; } if ((why == NULL) && (s_wdir_ready == 0u)) { fr = f_mkdir(WAVE_ST_DIR); if ((fr == FR_OK) || (fr == FR_EXIST)) { s_wdir_ready = 1u; } else { why = "mkdir /wave"; } } if ((why == NULL) && (s_wscan_done == 0u)) { FRESULT rr; fr = f_opendir(&s_wdir, WAVE_ST_DIR); if (fr == FR_OK) { uint8_t found = 0u; uint8_t mx = 0u; for (;;) { uint8_t ix; rr = f_readdir(&s_wdir, &s_wfno); if ((rr != FR_OK) || (s_wfno.fname[0] == 0)) { break; } if (wave_store_idx_from_name(s_wfno.fname, &ix) == WAVE_ST_OK) { if ((found == 0u) || (ix > mx)) { mx = ix; } found = 1u; } } (void)f_closedir(&s_wdir); if (rr == FR_OK) { /* max+1 即下一写号；回绕号复用由 PC 侧 t0/frame_seq 对账兜底， * 目录里没有的事实不去猜更多（陌生名字一律不入账） */ s_wnext_idx = (found != 0u) ? wave_store_next_idx(mx) : 0u; s_wscan_done = 1u; } else { why = "readdir /wave"; } } else { why = "opendir /wave"; } } if ((why == NULL) && (s_wscan_done != 0u)) { if (wave_ring_sealed_meta(&s_wmeta) != WAVE_ST_OK) { /* sealed 检查与此读之间环 2 s 超时自弃（err 已由环计过）： * 本道不 ACK、不补账、不打日志，放锁走人 */ skip_ack = 1u; } } if ((why == NULL) && (skip_ack == 0u)) { /* lead 转告(e)：E_FORMAT/E_SIZE = 坏段头，一律当落盘失败丢段计 err， * 不当参数错吞掉 */ rc = wave_store_pack_start(&s_wpack, &s_wmeta, wave_ring_read_cb, NULL); if (rc != WAVE_ST_OK) { why = "pack_start"; } } if ((why == NULL) && (skip_ack == 0u)) { if (wave_store_seg_path(s_wpath, (uint32_t)sizeof(s_wpath), s_wnext_idx) <= 0) { why = "seg_path"; } else { fr = f_open(&s_wfil, s_wpath, FA_WRITE | FA_OPEN_APPEND); if (fr != FR_OK) { why = "f_open"; } else { opened = 1u; } } } iter = 0u; while ((why == NULL) && (opened != 0u)) { rc = wave_store_pack_next(&s_wpack, s_wbuf, (uint32_t)sizeof(s_wbuf), &len); if ((rc != WAVE_ST_OK) && (rc != WAVE_ST_DONE)) { why = "pack_next"; break; } if (len != 0u) { bw = 0u; fr = f_write(&s_wfil, s_wbuf, (UINT)len, &bw); if ((fr != FR_OK) || (bw != (UINT)len)) { why = "f_write short"; /* ②：FR_OK+短写 = 本移植独有失败形态 */ break; } written += len; } if (rc == WAVE_ST_DONE) { break; } if (++iter > 32u) { /* 5250/256 = 21 片；游标卡死时的有界保险 */ why = "pack stall"; break; } } if (opened != 0u) { fr = f_close(&s_wfil); if ((why == NULL) && (skip_ack == 0u) && (fr != FR_OK)) { why = "f_close"; } } if ((why == NULL) && (skip_ack == 0u) && (opened != 0u)) { if (written != wave_store_pack_total(&s_wpack)) { why = "len mismatch"; /* 长度等式（§6.3）：半截文件骗不过这条 */ } } /* v1.5（lead 复核）：adcTask 优先级高于本道，搬段中途它可能正好把滞留 2 s 的本段 * 自弃（甚至已经封出下一段）。数据区的 CRC 是对"本道读到的字节"算的，半新半旧的 * 段一样自洽 → 关档后必须复检：握手量没了、或段首身份不是本段，一律判废。 * 判废走既有失败路：unlink 本道开过的文件 + write_done(-1)（此时多半回 E_STATE， * 环侧的 err 已由自弃计过，这里不重复补账）+ 段号不推进（同号重写覆盖）。 */ if ((why == NULL) && (skip_ack == 0u)) { if ((wave_ring_sealed() == 0u) || (wave_ring_get_stat(&wst2) != WAVE_ST_OK) || (wst2.last_t0_ms != s_wmeta.t0_ms) || (wst2.last_seq != s_wmeta.frame_seq)) { why = "ring abandoned"; } } if (skip_ack == 0u) { /* 失败留痕边沿锁存（搬进本块，lead 裁方案 A）： * ① 它是 static，初值只在编译期发生一次、不是每次进块重置； * ② 它是"上一拍是否处于失败态"的边沿锁存，所以必须跨调用存活； * ③ 单独放这里而不在函数入口那 12 连排台账里，因为 variableScope * 检查要求把局部量收进真正覆盖全部使用点的最小块（本仓刻意开了 style）。 */ static uint8_t s_wfail_latch; /* 一个 episode 只留一条痕 */ if (why == NULL) { (void)wave_ring_write_done(0); s_wnext_idx = wave_store_next_idx(s_wnext_idx); /* 成功才推进（转告(b)） */ s_wfail_latch = 0u; } else { if (opened != 0u) { (void)f_unlink(s_wpath); /* 只清本道开过的文件；unlink 失败照旧 ACK */ } (void)wave_ring_write_done(-1); if (s_wfail_latch == 0u) { s_wfail_latch = 1u; /* 持续失败不刷屏；成功一次重新武装 */ DBG_ERROR("[WAVE] seg drop: %s (idx=%u written=%lu)", why, (unsigned)s_wnext_idx, (unsigned long)written); } } } /* 持锁耗时台账（lead 裁③i/ii）：超线按事件补一条 WARN（原先这里静默占锁， * 就是「等锁即毁喂狗链」前例的同族黑洞）；峰值进静态供收工报告 */ held_ms = (uint32_t)xTaskGetTickCount() - t0_ms; if (held_ms > s_wheld_ms_max) { s_wheld_ms_max = held_ms; } if ((skip_ack == 0u) && (held_ms > (uint32_t)WAVE_DRAIN_HELD_WARN_MS)) { /* 本仓 dbg_log 无 WARN 级（宏只有 ERROR/INFO/DEBUG，ERR 级自动带 [ERR] = /serial-boot-test * 禁用标记）：[WARN] 按 console_log.c 先例进正文，慢不是错（真失败另有 seg drop） */ DBG_INFO("[WAVE][WARN] seg held %lu ms (idx=%u)", (unsigned long)held_ms, (unsigned)s_wnext_idx); } vol_lock_release(); /* 成败/跳过都放锁：锁泄漏比丢一段录波重一百倍 */ } /* * 函数功能："保存网络配置"请求通知（注册给 net_cfg 的保存交接； * 2026-09-25 自 Src/freertos.c 迁出，逻辑零改动） * 入口参数：无 * 返回值：无 * 限定条件：仅由 uiTask 上下文经 net_cfg 回调调用（只置事件位，无内核对象依赖） * 函数说明：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