/* * 模块名称:cfg_file_store (MCU 后端) * 模块功能:cfg_file 存储后端——NAND 上 FatFS 文件 /config.ini(卷根,8.3 合规); * 原子写 = 临时文件 /config.TMP + f_rename;mtime 变更令牌 = * (fdate << 16) | fmtime;旧版遗留文件 /cfg/netcfg.bin 供迁移读取 * 适用平台:STM32F407ZGTx * 作者:王建锋 * 创建日期:2026-09-14 * 修改记录: * v1.0 2026-09-14 王建锋 创建初始版本 * v1.1 2026-09-18 王建锋 增 cfg_store_alloc / cfg_store_free / cfg_store_heap_free: * 共享核心临时缓冲改走 FreeRTOS 堆(P0-1,MicroLIB C 堆仅 512B) * v1.2 2026-09-22 王建锋 原子写修复:rename 前先 unlink 已存在目标——本 FatFs * 移植 f_rename 不覆盖既有目标(FR_EXIST),旧实现一切 * "目标存在的覆盖写"必然失败(E-01 台架验证暴露) */ /* 头文件包含区 */ #include #include "FreeRTOS.h" #include "cfg_file_store.h" #include "ff.h" /* 静态变量定义区 */ static const char s_path[] = "/config.ini"; static const char s_path_tmp[] = "/config.TMP"; static const char s_path_legacy[] = "/cfg/netcfg.bin"; /* 函数定义区 */ /* * 函数功能:读文件(最多 cap 字节) * 入口参数:p_path - 文件路径 const char * * p_buf - 接收缓冲(不可为 NULL) uint8_t * * cap - 缓冲容量 size_t * p_nread - 实际读字节数输出(不可为 NULL) size_t * * 返回值:0 - 成功;-1 - 文件缺失/读失败 int * 限定条件:卷已挂载(未挂载时 f_open 返回 FR_NO_SYSTEM,转 -1) */ int cfg_store_read(const char *p_path, uint8_t *p_buf, size_t cap, size_t *p_nread) { FIL f; FRESULT fr; UINT br = 0u; if (p_buf == NULL || p_nread == NULL) { return -1; } fr = f_open(&f, p_path, FA_READ); if (fr != FR_OK) { return -1; } fr = f_read(&f, p_buf, (UINT)cap, &br); (void)f_close(&f); if (fr != FR_OK) { return -1; } *p_nread = (size_t)br; return 0; } /* * 函数功能:原子写文件(先写 /config.TMP,成功后 unlink 既有目标 + f_rename 替换) * 入口参数:p_path - 目标文件路径 const char * * p_buf - 待写数据(不可为 NULL) const uint8_t * * len - 数据长度 size_t * 返回值:0 - 成功;-1 - 写/改名失败(目标文件保持不动,临时文件清理) int * 限定条件:卷已挂载;中途失败(含掉电)不损坏目标文件 */ int cfg_store_write_atomic(const char *p_path, const uint8_t *p_buf, size_t len) { FIL f; FRESULT fr; UINT bw = 0u; if (p_buf == NULL) { return -1; } fr = f_open(&f, s_path_tmp, FA_WRITE | FA_CREATE_ALWAYS); if (fr != FR_OK) { return -1; } fr = f_write(&f, (const void *)p_buf, (UINT)len, &bw); (void)f_close(&f); if (fr != FR_OK || bw != (UINT)len) { (void)f_unlink(s_path_tmp); return -1; } /* 本 FatFs 移植的 f_rename 对已存在目标返回 FR_EXIST、不覆盖(ff.c * "new name already in use" 检查,上游同语义)——"目标存在的覆盖写"必须先 * unlink 目标再 rename。2026-09-22 台架实证(E-01 验证暴露):缺本步时 * 一切非首启写(UI 保存/模板重建)静默失败,模拟器后端(POSIX rename * 覆盖语义)照不出。unlink→rename 非原子窗口掉电 = 配置文件暂失, * 开机 load 按"首启"重建工厂模板——与函数失败语义一致,丢失边界 = * 本次进行中的保存内容(目标原值本就是待覆盖的旧代数据) */ (void)f_unlink(p_path); /* 目标不存在返回 FR_NO_FILE,无害 */ fr = f_rename(s_path_tmp, p_path); if (fr != FR_OK) { (void)f_unlink(s_path_tmp); return -1; } return 0; } /* * 函数功能:文件状态(size + mtime 变更令牌) * 入口参数:p_path - 文件路径 const char * * p_st - 输出(不可为 NULL) cfg_file_stat_t * * 返回值:0 - 成功;-1 - 文件缺失/读失败 int * 限定条件:无 * 函数说明:FAT 时间分钟级粒度——同分钟内同长度重写不可检出(可接受, * 见《配置文件设计说明》§6.2 mtime 令牌说明) */ int cfg_store_stat(const char *p_path, cfg_file_stat_t *p_st) { FILINFO fno; FRESULT fr; if (p_st == NULL) { return -1; } fr = f_stat(p_path, &fno); if (fr != FR_OK) { return -1; } p_st->size = (uint32_t)fno.fsize; p_st->mtime = (uint32_t)(((uint32_t)fno.fdate << 16) | (uint32_t)fno.ftime); return 0; } /* * 函数功能:删除文件 * 入口参数:p_path - 文件路径 const char * * 返回值:0 - 成功;-1 - 文件缺失/删除失败 int * 限定条件:无 */ int cfg_store_remove(const char *p_path) { if (f_unlink(p_path) != FR_OK) { return -1; } return 0; } /* * 函数功能:取配置文件路径 * 入口参数:无 * 返回值:"/config.ini"(卷根,8.3 合规:CONFIG + INI) const char * * 限定条件:无 */ const char *cfg_store_config_path(void) { return s_path; } /* * 函数功能:取配置文件临时文件路径 * 入口参数:无 * 返回值:"/config.TMP"(卷根,8.3 合规:CONFIG + TMP) const char * * 限定条件:无 */ const char *cfg_store_tmp_path(void) { return s_path_tmp; } /* * 函数功能:取旧版配置遗留文件路径 * 入口参数:无 * 返回值:"/cfg/netcfg.bin"(旧 NCFG 二进制格式) const char * * 限定条件:无 */ const char *cfg_store_legacy_path(void) { return s_path_legacy; } /* * 函数功能:分配共享核心临时缓冲(FreeRTOS 堆) * 入口参数:size - 字节数 size_t * 返回值:缓冲指针(内容未清零);失败返回 NULL void * * 限定条件:任务上下文调用(heap_4 内部临界区自护);释放必须用 cfg_store_free * 函数说明:MCU 端 MicroLIB C 堆仅 512B(startup Heap_Size=0x200),共享核心的 KB 级 * 缓冲若走 C 库 malloc 必然返回 NULL,故统一由本接口取 FreeRTOS 堆(P0-1) */ void *cfg_store_alloc(size_t size) { return pvPortMalloc(size); } /* * 函数功能:释放 cfg_store_alloc 分配的临时缓冲 * 入口参数:p_buf - 缓冲指针(NULL 安全) void * * 返回值:无 * 限定条件:p_buf 必须来自 cfg_store_alloc(禁止释放栈地址或 C 库指针) */ void cfg_store_free(void *p_buf) { if (p_buf != NULL) { vPortFree(p_buf); } } /* * 函数功能:FreeRTOS 堆当前空闲字节数(分配失败诊断) * 入口参数:无 * 返回值:空闲字节数(未计入碎片影响) uint32_t * 限定条件:无 */ uint32_t cfg_store_heap_free(void) { return (uint32_t)xPortGetFreeHeapSize(); }