/* * 模块名称:IEC 60870-5-104 被控站服务(板端胶水任务) * 模块功能:监听端口来自 [comm] 段(工厂默认 2404)的 TCP server + 单连接 * socket 收发 + 把字节流喂给 iec104_link 纯逻辑层;对时经 * sys_clock_set_unix 落墙钟;数据源走 iec104_pts 默认源 * (phasor / prot_elm / prot_set)。协议语义全部在 App/protocol/iec104, * 本文件只做 I/O 编排(分层约束)。 * 线程约定:iec104Task 独占(NET_READY 屏障后循环,100ms 节拍 + 看门狗心跳)。 * 创建日期:2026-10-12(B4) * 修改记录: * 2026-10-26 DTU 项目组 道G task-8:公共地址与监听端口取值来源改 * [comm] 段 getter(iec104_comm.h,改后重启生效; * 端口另在下次重 bind 自然生效)。只改取值来源, * 链路编排零改动。 */ #include "iec104_serv.h" #define DBG_LINE_BUF_MAX 128U /* 深链模块日志缓冲收紧(time_sync 先例) */ #define DBG_TAG "[I104]" #include "iec104_comm.h" /* [comm] 段 getter:ca / 监听端口(道G task-8) */ #include "iec104_link.h" #include "iec104_pts.h" #include "net_socket.h" #include "prot_set.h" /* 定值脏标志 peek(B7 落盘通知) */ #include "run_par.h" /* 运行参数脏 peek(卡 10 落盘通知,同款语义) */ #include "sys_clock.h" #include "sys_log.h" /* task-19:对时成功落一条操作记录(SYSLOG_OPER) */ #include "sys_events.h" #include "task_watchdog.h" #include "dbg_log.h" #include "cmsis_os2.h" #include /* 服务周期:COV 延迟 ≤100ms(远小于 SOE 5000ms 验收线);心跳间隔同值 */ #define IEC104_POLL_MS 100u /* 接收搬运缓冲(静态,不入栈;link 层内部另有 512B 重组缓冲) */ #define IEC104_RX_SZ 128u /* 兜底节拍:门控判"无数据"时每 32 轮无条件收一次(ui_net_sink RM 先例, * 防 RECV_OK 事件未收到把数据永久藏住);须为 2 的幂 */ #define IEC104_LIVENESS_DIV 32u /* 连续发送失败阈值:同 ui_net_sink 先例(短写=对端收坏帧) */ #define IEC104_SEND_FAIL_MAX 3u /* ---------------- 服务状态(iec104Task 独占) ---------------- */ static iec104_link_t s_link; static int s_listen = -1; static int s_client = -1; /* 单连接模型:MCU 上即 s_listen */ static uint32_t s_gen; /* 网络代次(重建自愈,ui_net_sink 先例) */ static uint8_t s_rx[IEC104_RX_SZ]; static uint8_t s_liveness_ctr; static uint8_t s_send_fail_run; static uint8_t s_conn_dead; /* 发送连败 → 本轮 link 调用返回后拆链 */ /* ---------------- 只读观测计数(道G task-12;上电以来,跨重连**不清零**)----------- * 与上面三枚的分工要说清:s_liveness_ctr / s_send_fail_run / s_conn_dead 是**控制量** * ——它们为"要不要拆链"服务,会被复位、也是 8 位,拿它们当统计数字必错(拆一次链 * 就把连败清零)。下面四枚只做一件事:被 iec104_serv_get_stats() 读出去显示。 * 为什么留在本文件而不是并进 App/util/boot_stats:104 的账本归 104(分层), * boot_stats 只管开机账;两边各一张表比一张混表好查。 * 为什么**不放进 iec104_link_t**:实例是 serv.c:48 的文件级 static,feed 拿不到指针; * 更要紧的是 link_open/link_close 的语义会把"上电以来"洗成"本次连接"。 * 写者 = iec104Task(本文件),读者 = uiTask/feed;u32 单字读写在 Cortex-M4 上原子, * 跨字段不保证同一瞬间——四个数之间没有"合起来才成立"的判据,混窗对显示无害。 * 到顶**饱和**不回绕:停在 42 亿一眼能看出到头,回绕成个位数会被读成"刚上电"。 */ static uint32_t s_st_conn_up; /* 主站接入次数(accept 成功且已 open link) */ static uint32_t s_st_apdu_tx; /* 成功发出的 APDU 帧数(短写不计,那算 tx_fail) */ static uint32_t s_st_tx_fail; /* 发送短写/失败次数(与连败复位无关,只累计) */ static uint32_t s_st_rx_bytes; /* 收到的字节数(帧数在 link 层重组,serv 只看得见字节) */ /* * 函数功能:单枚观测计数 +1,到顶饱和(四枚同式,收成一处,别在四个调用点各写一遍) * 入口参数:p - 计数变量地址 uint32_t * * 返 回 值:无 void * 限定条件:iec104Task 上下文(唯一写者);NULL 时无害返回 * 函数说明:**只加不清**——观测计数一旦有清零路径,"上电以来"就退化成"上次谁清零 * 以来"。p 为 NULL 直接返回(与三个对外 getter 的 NULL 契约一致)。 */ static void s_cnt_add(uint32_t *p) { if (p == 0) { return; } if (*p < 0xFFFFFFF0u) { *p = *p + 1u; } } /* 前向声明(cfg 初始化引用) */ static void s_send_apdu(void *ctx, const uint8_t *apdu, uint16_t len); static int s_clock_sync(void *ctx, uint64_t epoch_ms); static uint64_t s_epoch_ms(void *ctx); /* 链路 cfg:ca 占位工厂默认,任务启动经 s_apply_comm_ca() 从 [comm] 段取真值 * (道G task-8;点表口径默认 1);非 const 即此一处写、其余只读 */ static iec104_link_cfg_t s_cfg = { IEC104_COMM_DEF_CA, s_send_apdu, s_clock_sync, s_epoch_ms }; /* * 函数功能:link 层发送回调——经 net_send 串行 RPC 发出一个 APDU * 入口参数:ctx 未用;apdu/len = 完整 APCI 帧 * 返回值:无 * 限定条件:s_client >= 0(在 link 调用栈内执行,即本任务上下文) * 函数说明:短写/失败累计(ui_net_sink 先例);连续 3 次 → 置 s_conn_dead, * 由 s_service_link 在 link 调用返回后统一拆链(严禁在回调里拆) */ static void s_send_apdu(void *ctx, const uint8_t *apdu, uint16_t len) { int ret; (void)ctx; if (s_client < 0) { return; } ret = net_send(s_client, apdu, (int)len, 0); if (ret == (int)len) { s_send_fail_run = 0u; s_cnt_add(&s_st_apdu_tx); /* 只数真发出去的(道G task-12 观测计数) */ return; } s_cnt_add(&s_st_tx_fail); /* 短写/失败也进观测账,与下面的连败判定各管各的 */ if (s_send_fail_run < 255u) { s_send_fail_run++; } DBG_ERROR("i104 send short: ret=%d/%u run=%u", ret, (unsigned)len, (unsigned)s_send_fail_run); if (s_send_fail_run >= IEC104_SEND_FAIL_MAX) { s_conn_dead = 1u; } } /* * 函数功能:link 层对时回调——epoch 毫秒落系统墙钟(含 SD2506 RTC 写回), * 成功时顺带落一条操作记录(道F task-19:「时钟设置」是四处操作记录 * 写入点之一,另外三处见 App/log/README.md 的五类记录对照表) * 入口参数:ctx 未用;epoch_ms = C_CS 解析出的 UTC 时刻 * 返回值:0 成功 / -1 失败(link 层回 actcon+PN) * 函数说明:uint32 秒域上限 2106-02-07,越界显式拒绝(CP56 域到 2127)。 * **只在真正改成功之后才投记录**:越界拒绝与 sys_clock_set_unix 失败两条腿 * 一条都不投——操作记录是审计面,写进去一条没发生过的"对时"比少一条更坏 * (TC-I104SRV-050b / 051 分别钉这两条腿)。 * 投递用 syslog_post_quiet():iec104Task 是深链任务(本文件顶部已把 * DBG_LINE_BUF_MAX 收到 128 就是同一件事的证据),不许在它的调用链上 * 内联日志行缓冲;两个投递口的收/丢判据一致,差别只在留痕位置 * (口径与理由见 App/log/README.md「两个投递口」)。 * 文案是 ROM 常量、17 字节 < SYSLOG_DESC_MAX(28):iec104Task 里不 snprintf。 */ static int s_clock_sync(void *ctx, uint64_t epoch_ms) { uint64_t secs = epoch_ms / 1000ULL; int rc; (void)ctx; if (secs > 0xFFFFFFFFULL) { return -1; } rc = sys_clock_set_unix((uint32_t)secs); if (rc == 0) { syslog_post_quiet(SYSLOG_OPER, "clock set by 104"); } return rc; } /* * 函数功能:link 层时标源——当前墙钟 epoch 毫秒(B9:M_SP_TB_1 自发用) * 入口参数:ctx 未用 * 返回值:epoch 毫秒;墙钟未建(UINT32_MAX)→ UINT64_MAX(link 置 CP56 IV) * 函数说明:sys_clock 秒域时基 → ms 字段恒 0(不造假亚秒,B9 口径); * 纯 RAM 推算,无 I/O、无副作用。 */ static uint64_t s_epoch_ms(void *ctx) { uint32_t s = sys_clock_get(); (void)ctx; if (s == UINT32_MAX) { return UINT64_MAX; } return (uint64_t)s * 1000ULL; } /* * 函数功能:把 [comm] 段公共地址取进链路 cfg(道G task-8 取值来源改造) * 返回值:无 * 限定条件:iec104_link_init 之前调用(任务启动一次)——ca 生效语义 = * 改后重启;端口不同:s_bind_listen 每次现取 iec104_comm_port(), * 下次重 bind(拆链重建/网络代次重建)即生效,不必整机重启 */ static void s_apply_comm_ca(void) { s_cfg.ca = iec104_comm_ca(); } /* * 函数功能:创建并监听 [comm] port(socket+bind+listen,抄 ui_net_sink bind_listen) * 返回值:0 成功(s_listen 写回)/ -1 失败 * 限定条件:net 子系统可用(NET_READY 屏障后) */ static int s_bind_listen(void) { int ls; struct net_sockaddr_in addr; ls = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM); if (ls < 0) { return -1; } (void)memset(&addr, 0, sizeof(addr)); addr.sin_family = NET_AF_INET; addr.sin_port = net_htons(iec104_comm_port()); addr.sin_addr.s_addr = NET_INADDR_ANY; if (net_bind(ls, (struct net_sockaddr *)&addr, (int)sizeof(addr)) < 0) { net_close(ls); return -1; } if (net_listen(ls) < 0) { net_close(ls); return -1; } s_listen = ls; return 0; } /* * 函数功能:主动断开当前 104 连接并重建监听(协议故障/t1 超时/发送连败) * 入口参数:why = 日志原因串(ASCII) * 返回值:无 * 函数说明:与 EOF 路径不同——协议违例时主站不会自行断开,必须本端 close * 促其重连;单连接模型下 client 即 listen,close 后统一重建 * (time_sync 会话收尾先例,非芯片侧 auto_relisten 风暴路径) */ static void s_drop_conn(const char *why) { DBG_ERROR("i104 drop: %s", why); if (s_client >= 0) { net_close(s_client); } s_client = -1; s_listen = -1; iec104_link_close(&s_link); s_send_fail_run = 0u; s_conn_dead = 0u; s_liveness_ctr = 0u; if (s_bind_listen() < 0) { s_listen = -1; /* 主循环下轮重试 */ } } /* * 函数功能:link 层节拍服务 + 故障检测(poll 后查 IDLE 跳变/发送连败) * 入口参数:now = 注入时基(tick ms) * 返回值:无 */ static void s_service_link(uint32_t now) { iec104_link_poll(&s_link, now); if (s_conn_dead != 0u) { s_drop_conn("send fail"); return; } if (iec104_link_state(&s_link) == IEC104_ST_IDLE) { s_drop_conn("protocol fault"); } } /* * 函数功能:读 104 观测计数(契约见 iec104_serv.h 的 iec104_serv_get_stats) * 入口参数:p_out - 输出缓冲;NULL 时无害返回 iec104_serv_stats_t * * 返 回 值:无 void * 限定条件:任意上下文;不取锁、不读时刻、不碰 socket、不阻塞 * 函数说明:先读进局部再整体赋出——四枚都读完后才发布,读者拿到的是"同一轮读取"的 * 四元组(中途若有新计数产生,那一枚可能偏新一格,但不会读到半改写的字)。 * 本函数**不清零、不复位任何计数**:统计口一旦能清零,"上电以来"就退化成 * "上次谁读过以来",那条账再没人敢信。 */ void iec104_serv_get_stats(iec104_serv_stats_t *p_out) { iec104_serv_stats_t s; if (p_out == NULL) { return; } s.conn_up = s_st_conn_up; s.apdu_tx = s_st_apdu_tx; s.tx_fail = s_st_tx_fail; s.rx_bytes = s_st_rx_bytes; *p_out = s; } /* * 函数功能:单次服务循环(代次自愈 → accept → 门控收 → 喂 link → 节拍) * 返回值:无 * 限定条件:NET_READY 已置位;s_cfg/s_link 已 init * 函数说明:门控(net_listener_armed/net_can_read 纯 RAM 读)+ 兜底节拍照 * ui_net_sink 先例;EOF 时 client==listen 严禁 close(net 层 * 已 auto_relisten,close 会连监听一起毁) */ static void s_serv_poll(void) { uint32_t now = osKernelGetTickCount(); int n; /* 网络重建(代次变化):旧监听/客户端随芯片复位失效 → 重建 */ if (net_get_generation() != s_gen) { if ((s_client >= 0) && (s_client != s_listen)) { net_close(s_client); } if (s_listen >= 0) { net_close(s_listen); s_listen = -1; } s_client = -1; iec104_link_close(&s_link); s_send_fail_run = 0u; s_conn_dead = 0u; s_liveness_ctr = 0u; s_gen = net_get_generation(); (void)s_bind_listen(); return; } if (s_listen < 0) { (void)s_bind_listen(); /* 启动失败/被毁:重试 */ return; } if (s_client < 0) { int c; /* accept 门控迁移(docs/网络/网络自愈架构设计.md §4.2):门控从 net_can_accept(只认 ESTABLISHED,已退役) * 迁 net_listener_armed——旧门控把 LISTENING 窗口全挡掉,:2404 的丢 * CONNECT 探针(net_accept_locked 内)因此从不运行(与已修的 :7003 * 同型);armed=ESTABLISHED 待 accept / LISTENING / * CLOSED+auto_relisten+残留(ESTABLISHED 放行由台架实证补齐: * 漏它则本任务 200ms 周期抢不过对账② ~400ms 去抖、整场饿死) */ if (net_listener_armed(s_listen) == 0) { if (net_get_sock(s_listen) == NULL) { s_listen = -1; /* 控制块消失:交回上方重建 */ } return; } c = net_accept(s_listen, NULL, NULL); if (c >= 0) { s_client = c; s_send_fail_run = 0u; s_conn_dead = 0u; s_liveness_ctr = 0u; iec104_link_open(&s_link, now); s_cnt_add(&s_st_conn_up); /* 主站接入次数(上电以来;道G task-12) */ DBG_INFO("i104: accepted fd=%d", c); } return; } /* 门控 + 兜底:无数据多数轮直接走 link 节拍;每 32 轮无条件收一次 */ if (net_can_read(s_client) == 0) { if (((++s_liveness_ctr) & (IEC104_LIVENESS_DIV - 1u)) != 0u) { s_service_link(now); return; } } else { s_liveness_ctr = 0u; } /* DONTWAIT 已转正为具名 API net_recv_nb——本任务在 IWDG * required_mask 内且有 100ms 周期职责(喂狗/链路节拍/上送),禁止无限 * 阻塞 recv(文档契约见 net_socket.h net_recv 注释),非阻塞轮询是义务 */ n = net_recv_nb(s_client, s_rx, (int)sizeof(s_rx)); if (n > 0) { /* 收字节观测计数(道G task-12):这里数的是 recv 段返回的**字节数**,不是 * APDU 帧数——帧边界在 link 层重组,serv 这一层看不见;页面文案别写"接收帧数"。 * 加法也做饱和:n 最大 128,先留出余量再比,避免"加完才判"溢出成小数字。 */ if (s_st_rx_bytes < (0xFFFFFFF0u - (uint32_t)n)) { s_st_rx_bytes = s_st_rx_bytes + (uint32_t)n; } else { s_st_rx_bytes = 0xFFFFFFF0u; } iec104_link_on_rx(&s_link, s_rx, (uint16_t)n, now); } else if (n == 0) { /* 对端关闭:net 层已 auto_relisten;client==listen 时严禁 close */ if (s_client != s_listen) { net_close(s_client); /* 模拟器多连接后端:数据通道独立 */ } s_client = -1; s_liveness_ctr = 0u; iec104_link_close(&s_link); if ((net_get_sock(s_listen) == NULL) && (s_bind_listen() < 0)) { s_listen = -1; } return; } else if (net_get_errno() != NET_ERR_WOULDBLOCK) { s_drop_conn("recv err"); return; } s_service_link(now); } /* * 函数功能:iec104Task 任务体(freertos.c USER CODE 区创建) * 入口参数:argument 未用 * 返回值:无(不返回) * 函数说明:NET_READY 屏障(100ms 分片 + 每片喂心跳,timeSyncTask 先例)→ * 点表/链路 init + 建监听 → 100ms 服务循环(每轮喂看门狗) */ void iec104_serv_task(void *argument) { (void)argument; if (sys_evtHandle != NULL) { for (;;) { uint32_t r = osEventFlagsWait(sys_evtHandle, SYS_EVT_NET_READY, osFlagsWaitAny | osFlagsNoClear, 100u); if ((r & osFlagsError) == 0u) { break; /* 就绪位是状态位(NoClear),不消费 */ } task_wd_beat(TASK_WD_IEC104); } } iec104_pts_init(); s_apply_comm_ca(); iec104_link_init(&s_link, &s_cfg, NULL); s_gen = net_get_generation(); if (s_bind_listen() < 0) { DBG_ERROR("i104: bind port %u FAIL, retry in loop", (unsigned)iec104_comm_port()); } else { DBG_INFO("i104: listening on %u", (unsigned)iec104_comm_port()); } for (;;) { task_wd_beat(TASK_WD_IEC104); s_serv_poll(); /* 定值改动(C_SE 执行段 / YK12)→ 通知属主任务落盘 /prot_set.bin(B7)。 * peek 非消费:写盘失败时脏标志仍在,下一轮再投递 = 天然重试; * 本任务不碰文件系统(配置引擎属主 = defaultTask,模块约定) */ if ((prot_set_dirty_peek() != 0u) && (sys_evtHandle != NULL)) { (void)osEventFlagsSet(sys_evtHandle, SYS_EVT_PROT_SET_SAVE); } /* 运行参数整定(C_SE 0x8020~0x8058 段)→ 通知属主落盘 config.ini * (卡 10;peek 非消费 = 写盘失败天然重试,与上块 B7 语义完全同款) */ if ((run_par_dirty_peek() != 0u) && (sys_evtHandle != NULL)) { (void)osEventFlagsSet(sys_evtHandle, SYS_EVT_RUN_PAR_SAVE); } osDelay(IEC104_POLL_MS); } }