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待办池 docs/待处理内容.md §3.2 的 10 个 P2 全部闭环；逐项落代码 + 注释说明。 P2-1 cfg_file: 受管键行超 CFG_LINE_TEST_MAX 拒绝保存（防重复键行） P2-2 ch395f: DMA 失败传播状态 + 锁存通道故障 + 读不拷不可信数据 P2-7 net_select: LISTENING 不再恒判可读（消除 select 忙轮询地雷） P2-8 time_sync: 核实 L3 pending 改写已闭环（net_recv_to 分片 + 总预算） P2-9 sys_log: 挂载改幂等 + 卷锁，defaultTask 2s 重试建 /log P2-10 sys_log: s_read_raw 纳入卷锁 try（读者/写者 unlink 互斥） P2-11 net_task: RECONFIG 改 osEventFlagsWait 原子取走 + 清除 P2-12 app_cfg: APP_*_ENABLE 如实标注为未接线占位，删“开关”说法 P2-13 freertos: 产品构建 vTaskDelete(testTask) 回收 8KB CCM 栈 P2-15 download.bat: 先删旧日志 + 增“未产出日志”判定 P2-13 用 USER CODE 区回收而非生成区 #if 门控：生成区改动会被 CubeMX 重生成覆盖，本方案重生成不丢。P2-12 因产品定义 B0 未定、APP_NET_ENABLE 无单一接线点，按修复建议备选（删“开关”说法）处理。 验证：@build 0 错 0 警；主机单测 watchdog 39/39 + sys_clock 100/100 + cfg_file 149/149（新增 TC-CFG-044）；pre-commit --all-files 17/17。
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11 KiB
C
326 lines
11 KiB
C
/*
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* 模块名称：Network Select Implementation
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* 模块功能：I/O 多路复用实现，包括 select 和 poll 两种模式，用于同时监控多个 Socket 的读写事件
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* 适用平台：STM32F407ZGTx + CH395F 以太网芯片
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* 作者：王建锋
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* 创建日期：2026-07-18
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* 修改记录：
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||
* 2026-07-18 王建锋 创建初始版本
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||
*/
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#include <string.h>
|
||
#include <stdio.h>
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#include "cmsis_os.h" /* CMSIS-RTOS2 API: osDelay() */
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#include "FreeRTOS.h"
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#include "task.h"
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||
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#include "net_select.h"
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#include "net_socket.h"
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#include "ch395f.h"
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#include "main.h"
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||
/*
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||
* 私有函数声明区
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||
*/
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static int check_socket_readable(int sockfd);
|
||
static int check_socket_writable(int sockfd);
|
||
static int check_socket_error(int sockfd);
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||
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/*
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* 公共函数实现区
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||
*/
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||
/*
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* 函数功能：I/O 多路复用（select 模式），等待多个 Socket 的读写事件就绪
|
||
* 入口参数：nfds - 最大文件描述符数 +1 int > 0
|
||
* readfds - 读事件集合指针 net_fd_set_t *（可为 NULL）
|
||
* writefds - 写事件集合指针 net_fd_set_t *（可为 NULL）
|
||
* exceptfds- 异常事件集合指针 net_fd_set_t *（可为 NULL）
|
||
* timeout - 超时时间结构体指针 net_timeval_t *（NULL=无限等待）
|
||
* 出口参数：readfds/writefds/exceptfds - 仅保留就绪的 Socket 位 net_fd_set_t *
|
||
* 返回值：就绪的 Socket 数量（>= 0）；-1 表示参数无效 int
|
||
* 限定条件：net_init() + MX_FREERTOS_Init() 已执行；可在任意任务上下文调用
|
||
* 函数说明：1. 轮询 Socket 控制块（RAM）中的读/写/异常状态，判断事件是否就绪
|
||
* 2. 不在此直接访问 CH395F SPI——所有 ch395f 事务统一由 netTask 的 net_poll()
|
||
* 每 10ms 串行执行并刷新控制块状态（send_ready / readable），本函数仅做
|
||
* RAM 读取，避免与应用任务发起的 SPI 访问竞争（见 Trap 16）
|
||
* 3. 阻塞等待直到有事件就绪或超时
|
||
* 4. 通过 osDelay(1) 让出 CPU，平衡实时性与 CPU 利用率（状态刷新延迟 <=10ms）
|
||
*/
|
||
int net_select(int nfds, net_fd_set_t *readfds, net_fd_set_t *writefds,
|
||
net_fd_set_t *exceptfds, net_timeval_t *timeout) {
|
||
uint32_t start_tick;
|
||
uint32_t timeout_ms = 0;
|
||
net_fd_set_t result_read = {0};
|
||
net_fd_set_t result_write = {0};
|
||
net_fd_set_t result_except = {0};
|
||
int ready_count = 0;
|
||
int i;
|
||
|
||
/* 检查输入参数合法性 */
|
||
if ((nfds <= 0) || (nfds > NET_MAX_SOCKETS)) {
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
/* 计算超时时间（毫秒） */
|
||
if (timeout != NULL) {
|
||
timeout_ms = (uint32_t)(timeout->tv_sec * 1000) +
|
||
(uint32_t)(timeout->tv_usec / 1000);
|
||
}
|
||
|
||
start_tick = HAL_GetTick();
|
||
|
||
while (1) {
|
||
/* 仅读取 netTask 的 net_poll() 已刷新的控制块状态（无 CH395F SPI 访问） */
|
||
ready_count = 0;
|
||
|
||
/* 检查哪个 Socket 有事件 */
|
||
for (i = 0; i < nfds && i < NET_MAX_SOCKETS; i++) {
|
||
const net_sock_t *p_sock = net_get_sock(i);
|
||
|
||
if (p_sock == NULL) {
|
||
continue;
|
||
}
|
||
|
||
/* 检查可读事件 */
|
||
if ((readfds != NULL) && NET_FD_ISSET(i, readfds)) {
|
||
if (check_socket_readable(i)) {
|
||
NET_FD_SET(i, &result_read);
|
||
ready_count++;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/* 检查可写事件 */
|
||
if ((writefds != NULL) && NET_FD_ISSET(i, writefds)) {
|
||
if (check_socket_writable(i)) {
|
||
NET_FD_SET(i, &result_write);
|
||
ready_count++;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/* 检查异常事件 */
|
||
if ((exceptfds != NULL) && NET_FD_ISSET(i, exceptfds)) {
|
||
if (check_socket_error(i)) {
|
||
NET_FD_SET(i, &result_except);
|
||
ready_count++;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/* 有事件就绪，返回 */
|
||
if (ready_count > 0) {
|
||
break;
|
||
}
|
||
|
||
/* 超时检测 */
|
||
if (timeout != NULL) {
|
||
if ((timeout_ms > 0) &&
|
||
((HAL_GetTick() - start_tick) >= timeout_ms)) {
|
||
break; /* 超时返回 0 */
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/* 让出 CPU：FreeRTOS osDelay() 会正确进入休眠，允许其他任务运行 */
|
||
osDelay(1); /* 1ms 周期轮询，平衡实时性和 CPU 利用率 */
|
||
}
|
||
|
||
/* 复制结果集合 */
|
||
if (readfds != NULL) {
|
||
readfds->fd_bits = result_read.fd_bits;
|
||
}
|
||
if (writefds != NULL) {
|
||
writefds->fd_bits = result_write.fd_bits;
|
||
}
|
||
if (exceptfds != NULL) {
|
||
exceptfds->fd_bits = result_except.fd_bits;
|
||
}
|
||
|
||
return ready_count;
|
||
}
|
||
|
||
/*
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||
* 函数功能：I/O 多路复用（poll 模式），等待多个 Socket 的读写事件就绪
|
||
* 入口参数：fds - pollfd 数组指针 net_pollfd_t *
|
||
* nfds - 数组元素数量 int > 0
|
||
* timeout - 超时时间（毫秒） int >= 0（-1=无限等待，但本实现按 >=0 处理）
|
||
* 出口参数：fds[i].revents - 填充实际发生的事件掩码 short
|
||
* 返回值：就绪的 fd 数量（>= 0）；-1 表示参数无效 int
|
||
* 限定条件：net_init() + MX_FREERTOS_Init() 已执行；可在任意任务上下文调用
|
||
* 函数说明：1. 轮询 Socket 控制块（RAM）中的读/写/错误/挂起状态，判断事件是否就绪
|
||
* 2. 不在此直接访问 CH395F SPI——状态由 netTask 的 net_poll() 每 10ms 刷新
|
||
* 3. 阻塞等待直到有事件就绪或超时
|
||
* 4. 通过 osDelay(1) 让出 CPU，平衡实时性与 CPU 利用率（状态刷新延迟 <=10ms）
|
||
*/
|
||
int net_poll_events(net_pollfd_t *fds, int nfds, int timeout) {
|
||
uint32_t start_tick;
|
||
int ready = 0;
|
||
int i;
|
||
|
||
if ((fds == NULL) || (nfds <= 0)) {
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
start_tick = HAL_GetTick();
|
||
|
||
while (1) {
|
||
/* 仅读取 netTask 的 net_poll() 已刷新的控制块状态（无 CH395F SPI 访问） */
|
||
ready = 0;
|
||
|
||
for (i = 0; i < nfds; i++) {
|
||
fds[i].revents = 0;
|
||
|
||
/* 检查 fd 有效性 */
|
||
if ((fds[i].fd < 0) || (fds[i].fd >= NET_MAX_SOCKETS)) {
|
||
fds[i].revents |= NET_POLLNVAL;
|
||
ready++;
|
||
continue;
|
||
}
|
||
|
||
const net_sock_t *p_sock = net_get_sock(fds[i].fd);
|
||
|
||
if (p_sock == NULL) {
|
||
fds[i].revents |= NET_POLLNVAL;
|
||
ready++;
|
||
continue;
|
||
}
|
||
|
||
/* 检查可读 */
|
||
if (fds[i].events & NET_POLLIN) {
|
||
if (check_socket_readable(fds[i].fd)) {
|
||
fds[i].revents |= NET_POLLIN;
|
||
ready++;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/* 检查可写 */
|
||
if (fds[i].events & NET_POLLOUT) {
|
||
if (check_socket_writable(fds[i].fd)) {
|
||
fds[i].revents |= NET_POLLOUT;
|
||
ready++;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/* 检查错误 */
|
||
if (check_socket_error(fds[i].fd)) {
|
||
fds[i].revents |= NET_POLLERR;
|
||
ready++;
|
||
}
|
||
|
||
/* 检查挂起（连接断开） */
|
||
if (NET_SOCK_STATE_CLOSED == p_sock->state) {
|
||
fds[i].revents |= NET_POLLHUP;
|
||
ready++;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
if (ready > 0) {
|
||
break;
|
||
}
|
||
|
||
/* 超时检测 */
|
||
if (timeout >= 0) {
|
||
if ((HAL_GetTick() - start_tick) >= (uint32_t)timeout) {
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/* 让出 CPU：FreeRTOS osDelay() 会正确进入休眠，允许其他任务运行 */
|
||
osDelay(1); /* 1ms 周期轮询，平衡实时性和 CPU 利用率 */
|
||
}
|
||
|
||
return ready;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 私有函数实现区
|
||
*/
|
||
|
||
/*
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||
* 函数功能：检查指定 Socket 当前是否可读
|
||
* 入口参数：sockfd - 待检查的 Socket 描述符 int 0 - NET_MAX_SOCKETS-1
|
||
* 出口参数：无
|
||
* 返回值：1 - 可读（接收缓冲非空）；0 - 不可读或描述符无效 int
|
||
* 限定条件：net_init() 已调用
|
||
* 函数说明：1. P2-7（2026-10-04）：LISTENING 态**不再**恒判可读。本网络层无
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||
* "待 accept 的挂起连接队列"——新连接到达时 CONNECT 事件把该 socket
|
||
* 自身直接转为 ESTABLISHED（handle_connect_event："监听自身转数据通道"），
|
||
* 故监听态恒无数据可读。原实现对 LISTENING 恒返回 1，会使
|
||
* select()/poll() 在监听 socket 上永久立即就绪（忙轮询地雷；当前无
|
||
* 调用方，属潜在地雷）。连接到达经 NET_EVENT_CONNECTED 回调通知。
|
||
* 2. 其余态：readable 由 net_poll 在 RECV_OK 时置位、net_recv_locked
|
||
* 读空后清零。避免应用任务直接访问 CH395F SPI（见 Trap 16）
|
||
*/
|
||
static int check_socket_readable(int sockfd) {
|
||
const net_sock_t *p_sock;
|
||
|
||
p_sock = net_get_sock(sockfd);
|
||
if (p_sock == NULL) {
|
||
return 0;
|
||
}
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||
|
||
/* 监听态恒不可读（见上方 P2-7 说明） */
|
||
if (NET_SOCK_STATE_LISTENING == p_sock->state) {
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/* 有数据可读 */
|
||
if (p_sock->readable) {
|
||
return 1;
|
||
}
|
||
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：检查指定 Socket 当前是否可写
|
||
* 入口参数：sockfd - 待检查的 Socket 描述符 int 0 - NET_MAX_SOCKETS-1
|
||
* 出口参数：无
|
||
* 返回值：1 - 可写（已连接且发送缓冲空闲）；0 - 不可写或描述符无效 int
|
||
* 限定条件：net_init() 已调用
|
||
* 函数说明：1. 仅已建立连接且 send_ready 标志置位的 Socket 视为可写
|
||
*/
|
||
static int check_socket_writable(int sockfd) {
|
||
const net_sock_t *p_sock;
|
||
|
||
p_sock = net_get_sock(sockfd);
|
||
if (p_sock == NULL) {
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/* 已建立连接的 Socket 发送缓冲区空闲时可写 */
|
||
if (NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED == p_sock->state) {
|
||
if (p_sock->send_ready) {
|
||
return 1;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：检查指定 Socket 是否存在错误状态
|
||
* 入口参数：sockfd - 待检查的 Socket 描述符 int 0 - NET_MAX_SOCKETS-1
|
||
* 出口参数：无
|
||
* 返回值：1 - 有错误（含描述符越界或 Socket 未分配）；0 - 无错误 int
|
||
* 限定条件：无
|
||
* 函数说明：1. 描述符越界视为错误
|
||
* 2. 未分配（net_get_sock 返回 NULL）的 Socket 视为错误
|
||
*/
|
||
static int check_socket_error(int sockfd) {
|
||
const net_sock_t *p_sock;
|
||
|
||
/* 无效 fd 视为错误 */
|
||
if ((sockfd < 0) || (sockfd >= NET_MAX_SOCKETS)) {
|
||
return 1;
|
||
}
|
||
|
||
p_sock = net_get_sock(sockfd);
|
||
if (p_sock == NULL) {
|
||
return 1; /* 未使用的 Socket 视为错误 */
|
||
}
|
||
|
||
return 0;
|
||
}
|