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STM32F4-Base/test/host/console_log/stub/stm32f4_fake.h
T
wandering1 5a806d8a26 fix(log,net): 处置主机单测照出的 10 条现状,撤销 1 条误报
用户裁定「全部修」。第 1 轮修复跨三名队友、写范围互斥、零越界;
11 条登记现状 → 10 条已处置 + 1 条撤销(非阻塞 recv 「看不见 EOF」是误报:
net_recv_locked:1885 的非阻塞分支已把 CLOSED||session_dead 判成 EOF(0),
动手前读码才发现,误报比漏报更贵)。

存储与日志(App/log/sys_log_mcu.c、soe_store.c、cfg_file_store_mcu.c、sys_log.h)
  A 卷忙整批丢日志:批量路径补 rc==-2 分支整批回投(不计故障/不打日志/
    保序);此前一批最多 8 条既不落盘也不回投,而文档写着「条目不丢」
  B rc==-1 文案与行为相反:改 write fail, requeue + 正常→故障节流
  C 删永不可达的截断支;容量契约写死 sys_log.h(不足一律 -1、不写调用方字节)
  D 自愈触发集违规(比原报告更严重):新增代码侧唯一入口 s_is_selfheal_code,
    触发集收敛为 {DISK_ERR,INT_ERR,NO_FILESYSTEM,DENIED},移出名字/参数类码——
    旧集合在 8.3 同名同因下每轮删一次自己的历史日志且永不自愈,正是存储架构
    §10.1 第 10 条严禁的归集;soe_store 侧同源取更保守子集(打开失败绝不 unlink)
  E 注释里的 FR_NO_SYSTEM 不存在,改 FR_NOT_READY / FR_NO_FILESYSTEM
  F syslog_post 满态留痕节流(A 修好后「队列常驻满」成必然场景,不修等于用
    新刷屏换掉静默丢);丢弃语义一字未改

NET(net_socket.c/.h、net_types.h、net_socket_sim.c、lftpd.c)
  IP 字节序统一到 POSIX 网络序:改 net_inet_addr(&s_addr[0]==第一段)+ 出向
    IP 数组按内存字节顺位拆装(进与出同时换族→芯片侧数组净效果不变,550h 钉住)
    + 模拟器逐字同步;ntoa 函数体未动,只改对它注释里取了废弃族值的例子——
    那正是两套约定长期共存不被发现的原因。lftpd 两处算术核对确认无需改
  UDP 绕过 netTask:两入口加执行任务上下文守卫,新码 NET_ERR_NOT_IN_NETTASK
    (-12,重试永远无意义);结论口径=危险面已结构性关掉、串行化改造仍未做。
    附带关掉第二条更隐蔽的路:非 netTask 自旋 recvfrom 期间控制块被 close 并
    把同一 sockfd 分给新会话→旧自旋者消费新会话数据报

控制台(console_log.c/.h):冷却改独立 s_con_cooling 标志(旧写法在 tick==0 那
  拍冷却等于没记);con_append 的判空位+推进 head+整行拷贝收进同一临界区(旧
  为区外 check-then-act,环 >95% 满时可静默覆盖且既不打 [ERR] 也不计 dropped);
  Instance==NULL 与僵尸通道分诊(未初始化绝不 reinit);三本账分离 + 新读口
  dbg_console_tx_timeout();[ERR] 行改为发成功才销账

测试:net_socket 452、console_log 127、sys_log_mcu 104、soe_store 27、
cfg_file_store_mcu 34;回归 net_listener 34 / net_events 34 / net_pending 43 /
net_select 22 / lftpd 35 / lftpd_inet 28 / lftpd_io 33 / iec104_serv 28 /
nand_port 149 / vol_lock 33 / soe 32 / cfg_file 151 全绿。原「按现状钉住」的
用例全部翻正向;console_log 用「逐条退回旧实现」做变异自证,失败集合单调增长
6→11→18→22(把一条本来空转的断言逼了出来)。
游标抬升:TC-NETSOCK-545→560、TC-SYSLOG-100→107、TC-CONLOG-135→167。

文档:控制台设计说明 §4.1 口径与 §13-O2 销项 + v1.5;运行与自检记录 §4.4/§4.5
四条;存储架构 §10.1 第 10 条推论(指向 s_is_selfheal_code);TRAP-NET-21 后续
条目;BSD 指南新增 §9.0 s_addr 唯一约定;覆盖率口径 §9「第 1 轮修复处置」表 +
后续项 5 条 + 台架复验 7 条 + 新坑 8 条 + 变更记录。

后续项(本轮刻意不做,理由见 §9):UDP 改走 netMsgQueue(需 per-task 结果槽,
net_msg_t 按值拷贝、禁止加回传字段,且要真机回归);sim_syslog.c 同源不可达
支(本轮编译验证不到,不交没编译过的改动);syslog_post 丢弃计数;
dbg_console_tx_timeout() 读端接线(STALL 行是被解析的证据行,加字段要连解析端
与台架判据一起改);104 来源地址日志(现网无输出点)。

gate: @build 0 errors 0 warnings(Code=213720 RO=18860 RW=1204 ZI=131500)。
pre-commit run --all-files -> 39 hooks, 36 Passed; failed = mem-numbers +
mem-budget(受管快照与本树首次构建产物的漂移,非本批增量)+ id-check(已修,
现 0 台账外新账,可判定 84.63% > 基线 82.6%)。实测水位 RW_IRAM1 57.4%、
RW_CCM 87.9%,均低于 92% 红线;RAM/Flash 本批增量为数个 static 变量。
test-coverage / cppcheck / coding-standard / bsp-err / layer-deps / doc-links
全 Passed;全量覆盖率 33/33 套件、line 89.3%、func 92.3%、逐文件下降 0。
按仓内分支约定 --no-verify 提交,台账 --write 回填留待主工作树合并后。
2026-10-24 19:43:56 +08:00

307 lines
14 KiB
C
Raw Blame History

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/*
* 模块名称:主机侧单测桩 - 假 HAL/CMSIS 寄存器面 + 内核入口(console_log 模块专用)
* 模块功能:让 App/log/console_log.c 在 PC 上编起来,并把它依赖的硬件/内核面做成
* **可脚本控制**的模型:
* ① USART1:TXE/TC 可注入「就绪 / 永远不就绪(僵尸通道)/ 前 N 次不就绪」;
* 写进 DR 的字节被收进一条上线字节日志,并按「一次 TC 就绪 = 一块」记块长。
* ② DWT CYCCNT:每次访问推进 con_dwt_step 个周期(= 给时间定价),
* CTRL 的 CYCCNTENA 可脚本成「写不进去」以走 con_tx_counted 支路。
* ③ HAL_GetTick:显式量 + 每次读自动步进。
* ④ 内核入口:临界区计数、当前任务句柄、vTaskDelay(可挂回调 + 跑飞保险)、
* __get_IPSR、osEventFlagsSet、NVIC/RCC 宏。
* ⚠ 仅供 test/host/console_log/ 使用,不参与 MCU 构建(MCU 走真实 stm32f4xx*.h)。
*
* 为什么必须桩(换机复核依据):真实链是 usart.h -> main.h -> stm32f4xx_hal.h ->
* stm32f4xx.h -> core_cm4.h,里面是 ARMCC 内联汇编与 __IO 寄存器绝对地址
* (0xE0001000 一类),宿主 MSVC 既编不动也访问不了。本桩把同样的位语义搬到普通
* 结构体上,字段名 / 位号 / 枚举值一律照真实头抄,生产代码写法一字不改即可编译:
* USART_TypeDef.SR/DR、USART_SR_TXE=bit7、USART_SR_TC=bit6(stm32f4xx_hal_uart.h)
* DWT_Type.CTRL/CYCCNT + DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk=bit0、CoreDebug_Type.DEMCR +
* CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk=bit24(core_cm4.h)
* HAL_StatusTypeDef{OK=0,ERROR=1,BUSY=2,TIMEOUT=3}(stm32f4xx_hal_def.h)
* HAL_UART_STATE_RESET=0x00、HAL_UART_ERROR_NONE=0x00、USART1_IRQn=7
* UART_HandleTypeDef 只搬本模块访问的 4 个字段(Instance/gState/RxState/ErrorCode),
* 余下(Init/Lock/...)刻意不搬:抄半份 HAL 结构只会更快与真实头漂移。
*
* ★ 两个手法(本桩唯一的技巧点,改之前先读懂):
* a) 「读寄存器位」没法用结构体成员钩(u->SR 是成员访问,宏替换不了成员名),但生产
* 代码的判据写作 (u->SR & USART_SR_TXE),而 **USART_SR_TXE 是本桩的宏** —— 把它
* 定义成函数调用,于是每次读该位都进 con_uart_read_txe():在这里计数、判跑飞、按
* 脚本决定就绪与否。SR 成员恒为全 1,就绪完全由钩子返回值决定(返回掩码=就绪,
* 返回 0=不就绪,(全1 & 0)==0 让生产代码继续等)。TC 同理。
* b) DWT 同理:#define DWT (con_dwt_touch(), &g_con_dwt) —— 每次 DWT-> 访问先走一遍
* touch()(CYCCNT += step、计数判跑飞、按需让 CYCCNTENA 位落不住),再把地址给出去。
* 真实硬件 CYCCNT 每周期 +1,这里「每次访问 +step」是同一个模型、只是步长交给测试。
* 于是 CON_TX_TIMEOUT_CYC = SystemCoreClock/10 这类编译期表达式**不必改生产代码**
* 就能在 1 次自旋内成立(step 取 = 上界值即可)。
* c) DR 的写不做钩子(写就是写进真成员)。「哪个字节真正上线了」由 a) 的就绪事件推定:
* 生产代码每写一个 DR 之前必然刚读到一次就绪的 TXE(两个发送循环都是这个结构),
* 所以「上次就绪之后写进 DR 的那个字节」= 此刻离开发送寄存器上线的字节 ——
* 与真实「TXE 空 -> 装载 -> 移位」时序一致,不是桩自己发明的规则。
* 由此还能照出超时路径的真实后果:TXE 卡死时最后那个字节**没有**被写进 DR,
* 也就不会出现在上线日志里(半个块丢失、丢在哪个字节可查)。
*
* 创建日期:2026-10-24
*/
#ifndef STM32F4_FAKE_H
#define STM32F4_FAKE_H
#include <stddef.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* ===== 与真实头同值的位 / 枚举(来源见文件头) ===== */
#define USART_SR_TXE_Msk (0x0080U) /* USART1->SR bit7 发送寄存器空 */
#define USART_SR_TC_Msk (0x0040U) /* USART1->SR bit6 发送完成 */
#define DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk (0x00000001U)
#define CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk (0x01000000U)
#define USART1_IRQn 7
#define HAL_UART_STATE_RESET 0x00U
#define HAL_UART_STATE_READY 0x20U
#define HAL_UART_ERROR_NONE 0x00U
typedef enum {
HAL_OK = 0x00U,
HAL_ERROR = 0x01U,
HAL_BUSY = 0x02U,
HAL_TIMEOUT = 0x03U
} HAL_StatusTypeDef;
/* 主机没有真周期钟。CON_TX_TIMEOUT_CYC = SystemCoreClock/10 与
* CON_APPEND_WAIT_CYC = SystemCoreClock/5 都是编译期表达式,取值原样保留
* 168 MHz(与 MCU 端 SystemCoreClock 一致),时间快慢由 con_dwt_step 决定。 */
extern uint32_t SystemCoreClock;
/* ------------------------------------------------------------------ */
/* ① 假 USART1 */
/* ------------------------------------------------------------------ */
typedef struct {
volatile uint32_t SR;
volatile uint32_t DR;
} USART_TypeDef;
typedef struct {
USART_TypeDef *Instance;
volatile uint32_t gState;
volatile uint32_t RxState;
volatile uint32_t ErrorCode;
} UART_HandleTypeDef;
extern USART_TypeDef g_con_uart; /* 寄存器实体(单 TU,非 static) */
#define CON_UART_TX_MAX 20000U /* 上线字节日志容量 */
#define CON_UART_BLOCK_MAX 64U /* 块长记录容量 */
extern uint32_t con_uart_tx_n; /* 已上线字节数 */
extern uint8_t con_uart_tx[CON_UART_TX_MAX];
extern uint32_t con_uart_block_n; /* 已完成的块数 */
extern uint32_t con_uart_block_len[CON_UART_BLOCK_MAX];
extern uint32_t con_uart_cur_len; /* 当前块已上线字节数 */
extern uint32_t con_uart_txe_reads;
extern uint32_t con_uart_tc_reads;
extern int con_uart_txe_stuck; /* 1 = TXE 永不就绪(僵尸通道) */
extern int con_uart_txe_after; /* 前 N 次 TXE 读**不**就绪,之后就绪 */
extern int con_uart_txe_ready_left; /* >=0 = 只准就绪 N 次,之后卡死 */
extern int con_uart_tc_after; /* 前 N 次 TC 读不就绪,之后就绪 */
extern int con_uart_tc_stuck; /* 1 = TC 永不就绪 */
extern int con_uart_pending; /* 1 = 有个字节已进 DR 待收 */
void con_uart_reset(void);
static void con_uart_tx_put(uint8_t b) {
if (con_uart_tx_n + 1U >= CON_UART_TX_MAX) {
printf("[FATAL] fake USART: tx log overflow (>=%u)\n", CON_UART_TX_MAX);
exit(2);
}
con_uart_tx[con_uart_tx_n++] = b;
/* 每次都在尾部补一个 NUL:让 strstr 一类字符串函数不可能读过缓冲末尾 */
con_uart_tx[con_uart_tx_n < CON_UART_TX_MAX ? con_uart_tx_n : (CON_UART_TX_MAX - 1U)] = 0U;
con_uart_cur_len++;
}
/* 收走「上次就绪之后写进 DR 的字节」:它此刻才真正上线 */
static void con_uart_take_byte(void) {
if (con_uart_pending == 0) {
return;
}
con_uart_pending = 0;
con_uart_tx_put((uint8_t)(g_con_uart.DR & 0xFFU));
}
static uint32_t con_uart_read_txe(void) {
con_uart_take_byte();
con_uart_txe_reads++;
if (con_uart_txe_reads > 200000U) {
printf("[FATAL] fake USART: TXE read %lu times (runaway)\n",
(unsigned long)con_uart_txe_reads);
exit(2);
}
if ((con_uart_txe_stuck != 0) || (con_uart_txe_after > 0)) {
if (con_uart_txe_after > 0) {
con_uart_txe_after--;
}
return 0U;
}
if (con_uart_txe_ready_left >= 0) {
if (con_uart_txe_ready_left == 0) {
return 0U; /* 配额用尽 -> 从这一字节起通道卡死 */
}
con_uart_txe_ready_left--;
}
con_uart_pending = 1;
return USART_SR_TXE_Msk;
}
static uint32_t con_uart_read_tc(void) {
con_uart_take_byte();
con_uart_tc_reads++;
if (con_uart_tc_reads > 200000U) {
printf("[FATAL] fake USART: TC read %lu times (runaway)\n",
(unsigned long)con_uart_tc_reads);
exit(2);
}
if (con_uart_tc_stuck != 0) {
return 0U;
}
if (con_uart_tc_after > 0) { /* TC 抖动:等几轮才置位 */
con_uart_tc_after--;
return 0U;
}
if (con_uart_block_n >= CON_UART_BLOCK_MAX) {
printf("[FATAL] fake USART: block log overflow (>=%u)\n", CON_UART_BLOCK_MAX);
exit(2);
}
con_uart_block_len[con_uart_block_n++] = con_uart_cur_len;
con_uart_cur_len = 0U;
return USART_SR_TC_Msk;
}
/* ★手法 a):判据里的掩码宏定义成函数调用 -> 每次读该位都进钩子 */
#define USART_SR_TXE (con_uart_read_txe())
#define USART_SR_TC (con_uart_read_tc())
/* ------------------------------------------------------------------ */
/* ② 假 DWT / CoreDebug */
/* ------------------------------------------------------------------ */
typedef struct {
volatile uint32_t CTRL;
volatile uint32_t CYCCNT;
} DWT_Type;
typedef struct {
volatile uint32_t DEMCR;
} CoreDebug_Type;
extern DWT_Type g_con_dwt;
extern CoreDebug_Type g_con_core_debug;
extern uint32_t con_dwt_step; /* 每次 DWT 访问推进的周期数 */
extern int con_dwt_ctrl_sticky; /* 0 = CYCCNTENA 写不进去 */
extern uint32_t con_dwt_reads;
void con_dwt_reset(void);
/* ★手法 b):每次访问先「花时间」,再决定是否让使能位落得住 */
static void con_dwt_touch(void) {
con_dwt_reads++;
if (con_dwt_reads > 200000U) {
printf("[FATAL] fake DWT: accessed %lu times (runaway)\n",
(unsigned long)con_dwt_reads);
exit(2);
}
g_con_dwt.CYCCNT += con_dwt_step;
if (con_dwt_ctrl_sticky == 0) {
g_con_dwt.CTRL &= ~DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
}
}
#define DWT (con_dwt_touch(), &g_con_dwt)
#define CoreDebug (&g_con_core_debug)
/* ------------------------------------------------------------------ */
/* ③ HAL 时基(真实原型 uint32_t HAL_GetTick(void),stm32f4xx_hal.c) */
/* ------------------------------------------------------------------ */
extern uint32_t con_tick_now;
extern uint32_t con_tick_step; /* 每次读之后自动推进的 ms(0 = 不动) */
extern uint32_t con_tick_reads;
uint32_t HAL_GetTick(void);
/* ------------------------------------------------------------------ */
/* ④ 内核入口 */
/* ------------------------------------------------------------------ */
typedef void *TaskHandle_t;
typedef uint32_t TickType_t;
typedef long BaseType_t;
typedef unsigned long UBaseType_t;
extern TaskHandle_t con_task_self; /* xTaskGetCurrentTaskHandle 的返回值 */
TaskHandle_t xTaskGetCurrentTaskHandle(void);
extern uint32_t con_delay_calls; /* vTaskDelay 次数 = 真的等过 */
extern void (*con_delay_hook)(void); /* 每次 delay 跑一遍(可模拟别的任务排空) */
void vTaskDelay(TickType_t ticks);
extern uint32_t con_crit_enter;
extern uint32_t con_crit_exit;
void con_crit_push(void);
void con_crit_pop(void);
uint32_t con_crit_depth(void);
/* 进区回调:环空位竞态那条正向用例靠它把"第二个生产者"精确塞进第一个生产者的临界区里
* (旧写法里判据在区外,塞进去的写入不会被复核到;新写法复核在区内,必然看到)。
* 只在 con_crit_push 记完深度之后调用,不改任何深度值。 */
extern void (*con_crit_hook)(void);
#define taskENTER_CRITICAL() con_crit_push()
#define taskEXIT_CRITICAL() con_crit_pop()
/* 环形缓冲实体改由测试持有:生产代码里的 s_con_ring 被宏名成 (*con_ring_cell()),
* 于是**每一次对环的取址访问都进这个钩子** —— 这是本轮唯一能把"整行拷贝发生在
* 临界区内、而读环发送发生在临界区外"这件事直接断言出来的办法(生产侧的空位判据
* 与拷贝之间没有任何函数调用可插桩,靠调用深度而不是靠时序观察来钉结构性事实)。
* 钩子只记事实不改行为:返回的就是那块 4096B 存储。 */
/* 注意:**不要**在这里定义 DBG_CON_RING_SIZE(那是生产 console_log.c 的宏,
* 重复定义会撞 C4005);环形存储用字面量 4096U,与生产的数组维度一致即兼容。 */
extern uint8_t con_ring_store[4096U];
extern int con_ring_probe_on; /* 只在被测那一次调用期间开启 */
extern uint32_t con_ring_probe_hits; /* 探针开启期间被索引取址的次数(证明真碰了环) */
extern uint32_t con_ring_zero_depth_hits;/* 其中发生在临界区之外(深度 0)的次数 */
/* 写者读环发本来就在临界区外(正确行为),探针不该把它算成违规:由测试在进入
* drain 的前后翻转这个标志(等价于把生产侧的 s_con_draining 递进来) */
extern int con_ring_draining;
/* 用老式无原型定义,与生产那行 static 声明展开后的形态一致(避免 C4255/C4273) */
static uint8_t (*con_ring_cell())[4096U] {
if (con_ring_probe_on != 0) {
con_ring_probe_hits++;
if ((con_crit_depth() == 0U) && (con_ring_draining == 0)) {
con_ring_zero_depth_hits++; /* 生产者绕过临界区碰环 = 竞态回来了 */
}
}
return &con_ring_store;
}
#define s_con_ring (*con_ring_cell())
/* 真实 __get_IPSR 是 core_cmFunc.h 的静态内联;这里做成宏读一个可控量 */
extern uint32_t con_ipsr; /* 0 = 线程模式;!=0 = 中断/异常上下文 */
#define __get_IPSR() (con_ipsr)
/* 事件组:原型与真实 cmsis_os2.h 逐字一致 */
typedef void *osEventFlagsId_t;
typedef uint32_t osStatus_t;
#define osFlagsWaitAny 0x00000000u
#define osFlagsNoClear 0x00000001u
extern uint32_t con_evt_sets;
extern uint32_t con_evt_flags;
osStatus_t osEventFlagsSet(osEventFlagsId_t ef_id, uint32_t flags);
/* NVIC / RCC:真实版是寄存器写。自愈路径的判据 = 重初始化做了几回、次序对不对 */
extern uint32_t con_nvic_clears;
extern uint32_t con_rcc_disables;
extern uint32_t con_rcc_enables;
#define __NVIC_ClearPendingIRQ(irqn) do { (void)(irqn); con_nvic_clears++; } while (0)
#define __HAL_RCC_USART1_CLK_DISABLE() do { con_rcc_disables++; } while (0)
#define __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE() do { con_rcc_enables++; } while (0)
#endif /* STM32F4_FAKE_H */