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STM32F4-Base/App/sync/time_sync.c
T
wandering1 506eccc68f docs: 错误码传播审计收口并删除该文档(E-xx 转历史编号族)
本次会话先后销项与关闭:
- E-61 SD2506 清 INTAF:原实现只读取 CTR1,而按手册 ARST=0 时读操作
  不清标志,属空操作;改为读-改-写 CTR1,并按手册订正 CTR1 位宏
  (INTAF/INTDF/BLF 位置,ARST 归 CTR3)
- E-16 cfg_file:新增 CFG_FILE_MAX_NAME_LEN(段名/键名 ≤15),注册时
  拒绝超长键名;s_gen_document 两处 snprintf 改检查式;补 TC-CFG-024
  用例(主机单测 149→151 PASSED)
- E-23 TC704:PHASE7_MULTI_COUNT 8→5(并发上限 = 8 − 3 个常驻监听),
  accept 失败分支加网络代次检查(网络重建即重建监听)
- E-26(UDP)按“保留 API + 文档定案”关闭;E-30 评估为不必要后关闭;
  N-4(ACCEPT 决定不实施)关闭

审计文档剩余 5 项 P2 + 2 项监督,经用户裁定“都不重要”后整体删除:
- 删除 docs/问题记录/错误码传播审计.md(634 行)
- 九类缺陷模式表迁入 docs/编号规范.md §4.2.1(PAT-01~09)
- E-xx 转为纯历史编号族:编号规范 §4.1 属主改“无(原属主已删除)”,
  §4.3 保持冻结;全仓 26 处引用按“保留编号、去悬空文档名”处理
- 顺带修正 N-4 收口遗留:排期详述 C1 才是 E-25/E-27/E-28 的承载处
  (审计 §4 曾误写为登记簿);README 两处 C1 旧名改回“net 层跨上下文收口”

一并提交此前遗留的体系层评审报告 2026-10-14 复核 WIP(六维评分复核、
未闭环 Top 5→3、三区水位实测刷新)。

校验:Keil 构建 0 错误 0 警告(Code=212344);check_doc_links
--sections-strict 与 --all(142 文档)通过;内存双台账刷新后均 PASS。
2026-10-15 07:39:38 +08:00

279 lines
13 KiB
C
Raw Blame History

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/*
* 模块名称:Time Sync — PC 本地时间推送接收(TCP)
* 模块功能:在独立任务 timeSyncTask 中以 TCP Server 方式监听端口,接收 PC 推送的本地时间包,
* 调用 sys_clock_set_unix() 更新系统墙钟并写回 SD2506 RTC
* 适用平台:STM32F407ZGTx + CH395F
* 作者:王建锋
* 创建日期:2026-08-27
* 修改记录:
* v1.0 2026-08-27 王建锋 创建初始版本(UDP 推送,netTask 内轮询)
* v1.1 2026-08-28 王建锋 改为 TCP Server,迁入独立任务 timeSyncTask,
* 所有 socket 操作经 net_socket 线程安全 API 走消息队列,
* netTask 仅负责 net_poll/net_process_messages,多任务并发安全
* v1.2 2026-10-02 王建锋 round 8b 消抖:等待片长 200ms→50ms,并把各处长
* 等待(500/2000/200ms)统一走 time_sync_delay_fed()
* 按 ≤50ms 分片、每片喂心跳——消除"心跳滑出两个连续
* 100ms 抽样窗"的节拍抖动(round 7 台架 snap=0x17)
*/
#include <string.h>
#include "time_sync.h"
#include "net_socket.h"
#include "sys_clock.h"
#include "sys_events.h"
#include "task_watchdog.h"
/* 深调用链模块(timeSyncTask 栈仅 2048 B,本任务链 = 建监听 → net_bind → CH395F):
* 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
#define DBG_TAG "[TIME_SYNC]"
#include "dbg_log.h"
/* 监听端口:PC 推送端(TCP 客户端)需连到本端口 */
#define TIME_SYNC_PORT 8888
/*
* E-02 头阻塞修复 + L3 pending 化(timeSync 侧;lftpd 侧见 lftpd_inet.c):
* 旧实现用单次 30s 阻塞 net_recv(默认 NET_RECV_TIMEOUT_MS)等时间包——等待期间
* netTask(全部 socket 操作的唯一执行者)被独占,其余任务的网络操作(远端显示 /
* FTP)整体停摆(历史审计 E-02,属主文档已删除)。
* 2026-09-22 先落地分片有界读(5ms 片),同日 L3 pending 化后改为"挂起请求":
* 每次等待 = 一次挂起登记(netTask 零占用,完成按主循环节拍检查),调用方
* 单次超时 = 剩余总预算(总等待 ≤ TIME_SYNC_TOTAL_BUDGET_MS,语义与旧 30s
* 一致);等待期间调用方在自己上下文睡任务通知,旧分片协议(片长/片间让出)退役。
*/
#define TIME_SYNC_TOTAL_BUDGET_MS 30000U
/* 看门狗分片等待:单次 net_recv_to 的等待片长上限。须显著小于看门狗抽样窗
* (task_watchdog.c WD_POLL_PERIOD_MS=100ms)——片长 ≤50ms 时每片前喂的心跳
* 必然落在同一个 100ms 抽样窗内,消除"心跳恰好滑过两个连续窗口"的边界抖动
* (round 7 台架稳态 snap=0x17 即抽样窗 vs 心跳节拍的良性错位,round 8b 消抖)。
* 语义上仅把一次长等待拆成多次短等待,总预算不变。 */
#define TIME_SYNC_WAIT_SLICE_MS 50U
/*
* 函数功能:可喂心跳的延时(把长等待切成 ≤50ms 短片,每片喂一次心跳)
* 入口参数:ms - 总延时(ms) uint32_t
* 返回值:无
* 限定条件:任务上下文调用
* 函数说明:看门狗抽样窗为 100ms(task_watchdog.c WD_POLL_PERIOD_MS)。把任意长
* 等待切成 ≤TIME_SYNC_WAIT_SLICE_MS 的短片、每片前喂心跳,使心跳必然
* 落在单个抽样窗内——语义等价于一次长延时,仅把"心跳节奏"钉在窗内
* (round 8b 消抖;不改变总延时预算)。
*/
static void time_sync_delay_fed(uint32_t ms) {
while (ms > 0U) {
uint32_t slice = (ms > TIME_SYNC_WAIT_SLICE_MS) ? TIME_SYNC_WAIT_SLICE_MS : ms;
task_wd_beat(TASK_WD_TIMESYNC);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(slice));
ms -= slice;
}
}
/*
* 函数功能:创建并监听 TCP 时间同步服务端口
* 入口参数:无
* 返回值:监听 Socket 描述符(>=0),失败返回 -1
* 限定条件:net_init() 已成功;可在非 netTask 上下文调用
* 函数说明:net_socket/net_bind/net_listen 均为线程安全 API,内部经消息队列由 netTask 串行处理。
* 单连接模式下监听 Socket 在收到连接后会转为数据通道,连接关闭后即被释放,
* 因此每次调用都会新建监听 Socket(与 lftpd 同模式),失败自动重试。
*/
static int time_sync_open_listener(void) {
int retry;
for (retry = 0; retry < 5; retry++) {
task_wd_beat(TASK_WD_TIMESYNC); /* 每次重试前喂心跳(见下方 500ms/2000ms 延时) */
int s = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM);
if (s < 0) {
DBG_ERROR("time_sync: net_socket FAIL");
time_sync_delay_fed(500U);
continue;
}
struct net_sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family = NET_AF_INET;
addr.sin_port = net_htons(TIME_SYNC_PORT);
addr.sin_addr.s_addr = NET_INADDR_ANY;
if (net_bind(s, (struct net_sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) != 0) {
DBG_ERROR("time_sync: bind port %d FAIL", TIME_SYNC_PORT);
net_close(s);
time_sync_delay_fed(2000U);
continue;
}
if (net_listen(s) != 0) {
DBG_ERROR("time_sync: listen FAIL");
net_close(s);
time_sync_delay_fed(2000U);
continue;
}
DBG_INFO("time_sync: TCP listen on :%d (sock=%d)", TIME_SYNC_PORT, s);
return s;
}
return -1;
}
/*
* 函数功能:处理一个已建立的时间同步连接
* 入口参数:conn_sock - 已建立的连接 Socket 描述符(单连接模式下即监听 Socket 自身)
* 返回值:无
* 函数说明:pending 读取 PC 发来的时间包("TIME"+uint32 大端 本地时间),解析后
* 写回 RTC。**不在此 close**(单连接模式下 conn_sock 即
* 监听 fd,close 连监听一起毁、重建窗 ~0.3-1s;net 层 auto_relisten
* 已把同 fd 收回监听,外层直接续 accept——lftpd 样板)。每次等待 =
* 一次挂起请求(netTask 零占用),单次超时 = 剩余总预算
* (≤30s,语义与旧 30s 阻塞一致);跨调用累积,容忍时间包被 TCP 分段送达
*/
static void time_sync_handle_conn(int conn_sock) {
uint8_t buf[16];
int got = 0;
TickType_t t0 = xTaskGetTickCount();
while (got < (int)sizeof(buf)) {
/* 单次预算 = 剩余总预算(L3 pending:等待期 netTask 零占用,调用方
* 在自己上下文睡任务通知,旧片间 vTaskDelay(1) 让出退役)
* ⚠ 看门狗约束:本任务在 required_mask 内,而单次 net_recv_to 可睡满
* 30s 预算 —— 等待期必须周期性喂心跳,否则"对端连上但不发时间包"这种
* 完全正常的场景会被判为任务卡死(见设计说明 §4.4 长耗时白名单)。
* 做法:把长等待切成 WD 窗口内的短片(片长 ≤200ms),每片先喂心跳。 */
TickType_t elapsed = xTaskGetTickCount() - t0;
uint32_t rem = (elapsed >= (TickType_t)pdMS_TO_TICKS(TIME_SYNC_TOTAL_BUDGET_MS)) ? 0U
: (uint32_t)((TickType_t)TIME_SYNC_TOTAL_BUDGET_MS - elapsed);
if (rem == 0U) {
DBG_INFO("time_sync: no TIME packet in 30s, drop conn");
break; /* 总预算耗尽(语义同旧 30s 超时) */
}
task_wd_beat(TASK_WD_TIMESYNC);
if (rem > TIME_SYNC_WAIT_SLICE_MS) {
rem = TIME_SYNC_WAIT_SLICE_MS; /* 分片:等待期保持心跳节奏 */
}
int n = net_recv_to(conn_sock, buf + got, (int)(sizeof(buf) - got), rem);
if (n > 0) {
got += n;
if (got >= 8) {
break; /* 时间包收齐,解析 */
}
continue; /* 包未收齐(分段送达),继续等余下字节 */
}
if (n == 0) {
break; /* 对端关闭(EOF) */
}
if (n == -2) {
continue; /* 本片预算等满无数据 → 下一片重算剩余预算 */
}
break; /* 真错误 */
}
if (got >= 8) {
if (buf[0] == 'T' && buf[1] == 'I' && buf[2] == 'M' && buf[3] == 'E') {
uint32_t epoch = ((uint32_t)buf[4] << 24) |
((uint32_t)buf[5] << 16) |
((uint32_t)buf[6] << 8) |
((uint32_t)buf[7]);
sys_clock_set_unix(epoch);
DBG_INFO("time_sync: wall clock updated (epoch=%lu)", (unsigned long)epoch);
}
} else {
/* E-02 收口(docs/网络/网络自愈架构设计.md §5.2 E13):本层放弃会话 → 主动拆除。
* 挂起但 TCP 仍活的客户端(PC 内核自动 ACK keepalive,芯片僵尸判不死)
* 会永久占住单连接监听;EOF 路径 drop 幂等返 0(net 层已 relisten)。
* 模拟器多连接后端 conn≠ls,由 sim 实现按数据 fd 关闭。 */
(void)net_drop_conn(conn_sock);
}
/* 原 net_close(conn_sock) 已删——单连接模式 conn==监听 fd,
* close 毁监听(AGENTS 模块约定:EOF 时应用层不得 close);net 层
* auto_relisten 已把同 fd 收回 LISTENING,外层循环直接续 accept。
* 模拟器多连接后端 conn≠ls,由调用方(外层)负责关数据 fd。 */
}
/*
* 函数功能:时间同步任务主体(独立 FreeRTOS 任务)
* 入口参数:argument - 未使用
* 返回值:无
* 限定条件:net_init() 已由 netTask 完成;netTask 正在处理消息队列
* 函数说明:等待网络栈就绪后,循环:建监听 -> 等连接 -> 处理 -> **同 fd 续
* accept**(会话收尾不 close,监听跨会话常驻,仅网络
* 代次变化时重建)。全部 socket 操作经消息队列由 netTask 串行执行,
* 与本任务/其它网络任务并发安全。
*/
void time_sync_task(void *argument) {
(void)argument;
task_wd_bind(TASK_WD_TIMESYNC); /* FTL 心跳路由:登记本任务句柄(入口一次) */
/* 等网络栈真正就绪(取代拍脑袋的 8s 魔法延时),确保 netTask 已开始处理消息;
* osFlagsNoClear:就绪位是状态,不能被本任务消费掉(否则其它等待者永不唤醒) */
if (sys_evtHandle != NULL) {
/* osFlagsNoClear:就绪位是状态,不能被本任务消费掉(否则其它等待者永不唤醒)。
* 2026-10-02 台架修复:等待改 100ms 分片 + 每片喂心跳——IWDG 必需掩码含
* TS 位,原 osWaitForever 无心跳 → 启动初期(存储已就绪、网络未就绪)
* 掩码 800ms 不可达 → 停喂 → 复位循环(2026-10-02 台架根因之一)。
* 100ms 分片 = 抽样窗,纯任务睡眠零队列开销。 */
for (;;) {
uint32_t r = osEventFlagsWait(sys_evtHandle, SYS_EVT_NET_READY,
osFlagsWaitAny | osFlagsNoClear, 100u);
if ((r & osFlagsError) == 0u) {
break; /* NET_READY 已置位(状态位,未被消费) */
}
task_wd_beat(TASK_WD_TIMESYNC); /* 看门狗:分片喂心跳(屏障等待态) */
}
}
/* 监听 fd 跨会话常驻:仅首次/网络代次变化/被毁时重建 */
int ls = -1;
for (;;) {
/* 心跳:本任务在 required_mask 内。以下每一处可能长于 100ms 抽样窗的
* 阻塞点(监听重试 2s、accept 轮询 200ms/次、收尾 50ms)都就近补心跳。 */
task_wd_beat(TASK_WD_TIMESYNC);
/* 记录本次监听对应的网络代次;代次变化(网络重建)则放弃旧监听重建 */
uint32_t gen = net_get_generation();
if (ls < 0) {
ls = time_sync_open_listener();
if (ls < 0) {
DBG_ERROR("time_sync: open listener FAIL, retry later");
time_sync_delay_fed(2000U);
continue;
}
}
/* 等待 PC 连接:net_accept 在无连接时立即返回 -1,循环重试同一监听 Socket */
int conn = -1;
do {
conn = net_accept(ls, NULL, NULL);
if (conn < 0) {
if (net_get_generation() != gen) {
net_close(ls); /* 网络重建:旧监听失效,回外层重建 */
ls = -1;
break;
}
time_sync_delay_fed(200U);
}
} while (conn < 0);
if (conn < 0) {
DBG_INFO("time_sync: network re-init, relisten");
continue;
}
time_sync_handle_conn(conn);
/* 会话收尾不 close(单连接模式 conn==ls,close 连监听
* 一起毁);net 层 auto_relisten 已把同 fd 收回 LISTENING,下轮循环
* 直接续 accept。模拟器多连接后端(conn≠ls)才关数据 fd。 */
if (conn != ls) {
net_close(conn);
}
time_sync_delay_fed(50U);
}
}