wandering1/STM32F4-Base
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658bc40cccece689d6c4cab40856f7ad9e46226c
STM32F4-Base/test/host/net_select/net_select_test.c
T
wandering1 658bc40ccc test(NET): net_select 模块（21 条）与 NET 域首份 ch395f 桩，登记两处死路径 
P1 的 NET 四块开了第一块：新增 test/host/net_select/，21 条断言全部 MSVC 编译
通过并 PASS。net_select.c 一个芯片函数都不调，所以它是四块里唯一不需要假芯片的，
先把它拿下，顺带把 NET 域的桩骨架立起来。

钉住的契约：
- 就绪位回写：入参集合里未就绪的 fd 必须被清掉，只留就绪的（POSIX 语义）；未请求
  的集合不被写回、可以传 NULL。
- 状态准入：LISTENING 即使 readable 也不算可读（accept 语义不在这层）；ESTABLISHED
  + send_ready 才可写；CONNECTING 时 send_ready 不作数。
- 边界：nfds 为 0 / 负 / 超过 NET_MAX_SOCKETS 都返回 -1（不许扫出 socket 表外）。
- 超时算术：tv_usec 是**整除截断**（1999us 当 1ms 而不是 2ms）；timeout=NULL 时
  无限等并由对端事件唤醒；poll 的 timeout=0 首轮即退、每轮先清 revents。
用可控 tick（每问一次 +1）+ 可控 osDelay（计数、可指定轮数后造一个就绪 socket）
把这些变成确定性轮数，台架上根本构造不出"没人来连时该怎么退"。

照出两处**死路径**（只登记，未改语义；全库唯一调用点 test/board/net_test_task.c
传的是 NULL 与非零 tv，今天没有受害者）：
1. net_select 的 timeout = {0,0} 换算出 timeout_ms = 0，而退出条件写的是
   if ((timeout_ms > 0) && (已用时 >= timeout_ms)) → **超时 0 永不触发退出**，退化成
   无限等；POSIX 在这里必须立刻返回 0。同文件 net_poll_events 写的 timeout >= 0
   是对的，两条并排放着正好是对照。风险面：谁拿它当"非阻塞查一遍"，netTask 就
   回不到主循环，而 netTask 在 IWDG required_mask 里。
2. exceptfds 是恒为空的死参数：循环体开头 p_sock == NULL → continue 先跳过，
   check_socket_error 的 NULL 分支从 select 里到不了。按 POSIX 直觉用它收异常的人
   会永远什么都收不到。
两处都用"现状桩"钉成改了会响（用例名里写明不是期望行为）。另修掉我自己写错的一条
用例：给 timeout=NULL 又没有就绪 fd，直接死循环——已在假 osDelay 里加了 500 轮
保险（跑飞就 exit(2)），因为挂死的测试会把 exe 文件名占住、让后续构建报 LNK1104。

桩的边界写死在文件头：net_select.h / net_types.h / net_config.h 用真实头（net_sock_t
字段名与 NET_SOCK_STATE_* 一改即编译期报错）；main.h / cmsis_os.h / FreeRTOS.h /
task.h 是本目录桩；新建的 ch395f.h 是**空壳**，只服务不调芯片函数的文件——
net_pending / net_events / net_listener 直接调十余处 ch395f_*，要的是可脚本化返回的
假芯片，不要把这个空壳当成"NET 域桩已就绪"。

覆盖率：套件 21 → 22 全绿；files_tested 25 → 26；未触及 .c 41 → 40；分母 3,332 →
3,446 行；net_select.c 97/114（85.1%）。恒等式更新为 40 = 6(P1 剩) + 5(P2) + 29(P3)。
编号按 B 层口径补建 TC-HOST-NETSEL（游标 019），TC-HOST 族现共 16 族；注册表仍只
做增量插入。

自查：test-cppcheck Passed；check_ids --strict 通过；doc-links = 35 处（= 存量）；
BOM/CR/U+FFFD/行尾逐项净。本增量零生产代码改动，未跑 @build。--all-files 仍只有
mem-numbers / mem-budget（.map 台账漂移，等 Lead 合并后统一回填）与 ui-golden
（ref/*.bin 不入库，新 worktree 天生没有黄金参考）三条失败，与本分支无关。
2026-10-23 23:44:48 +08:00

380 lines
15 KiB
C
Raw Blame History

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/*
* 模块名称：NET 层 select/poll 事件观测主机侧单元测试
* 模块功能：在 PC 上离线验证 Drivers/BSP/NET/net_select.c 的**就绪判定与超时算术**：
* fd 集只保留就绪位、socket 状态对可读/可写的准入、非法 fd 的处理、
* tv_sec/tv_usec 的换算与截断、poll 的 revents 语义。
*
* 被测对象：真实源文件 ../../../Drivers/BSP/NET/net_select.c（#include 原样纳入）。
* net_select.h / net_types.h / net_config.h 全用**真实头**（net_sock_t 的
* 字段名与 NET_SOCK_STATE_* 枚举一改就编译期报错）。桩四个：main.h
* （HAL_GetTick）、cmsis_os.h（osDelay）、FreeRTOS.h/task.h（空壳），
* 外加 net_socket.h 桩（只声明 net_get_sock，类型仍取真实 net_types.h）
* 与 ch395f.h 空桩（本文件一个芯片函数都不调）。
*
* 为什么要主机侧单测（而不是只靠台架）：
* netTask 是**串行 socket 栈**的唯一执行者，且在 IWDG required_mask 里：这里的
* 等待逻辑一旦算错，表现是"整个网络停摆 + 到点喂不上狗复位"，而日志里什么都没有。
* 台架上无法构造"没人来连、超时该怎么算"这类边界（对端行为不可控），主机侧把
* tick 与 osDelay 做成可控量后可以精确复现"第几轮该退出去"。
*
* 覆盖点：
* TC-NETSEL-001 nfds = 0 → -1
* TC-NETSEL-002 nfds 为负 → -1
* TC-NETSEL-003 nfds 超过 NET_MAX_SOCKETS → -1（不许越界扫 socket 表）
* TC-NETSEL-004 就绪位回写：入参集合里的未就绪 fd 必须被清掉，只留就绪的
* TC-NETSEL-005 三个集合都可以传 NULL（不崩、不误伤）
* TC-NETSEL-006 timeout=NULL 时无限等，靠"对端事件到来"唤醒（假 osDelay 造事件）
* TC-NETSEL-007 tv_usec 换算是**整除截断**（1999us → 1ms，不是 2ms）
* TC-NETSEL-008 现状桩：timeout = {0, 0} 不立即返回（POSIX select 会立刻返回 0）
* TC-NETSEL-009 LISTENING 的 socket 即使 readable=1 也不算可读
* TC-NETSEL-010 ESTABLISHED + send_ready → 可写位置位
* TC-NETSEL-011 非 ESTABLISHED（CONNECTING）即使 send_ready=1 也不可写
* TC-NETSEL-012 现状桩：exceptfds 是**恒为空的死参数**（表项为空的 fd 先被 continue
* 跳过，异常判定从 select 里到不了）；全库唯一调用点 test/board 传 NULL，
* 所以今天无受害者——但谁按 POSIX 直觉用它就会静默收不到异常
* TC-NETSEL-012b 同一 fd 请求 POLLIN 也不算可读（被跳过，超时到点即退）
* TC-NETSEL-013 poll 传 NULL 或 nfds<=0 → -1
* TC-NETSEL-014 poll 非法 fd（负数 / 越界）→ NET_POLLNVAL 且计入 ready
* TC-NETSEL-015 poll 对 CLOSED socket 置 NET_POLLHUP
* TC-NETSEL-016 poll 命中 POLLIN → revents 含 NET_POLLIN
* TC-NETSEL-017 现状桩：NET_POLLERR 在本实现里**永远置不上**（死分支，已登记）
* TC-NETSEL-018 poll 的 timeout = 0 立即返回（首轮就退，一次都不睡）
* TC-NETSEL-019 poll 每轮先把 revents 清零，上一轮的位不会带到这一轮
*
* 两处"现状桩"（008 / 017）钉的是**当前行为**，不是期望行为：修好它们这两条会红，
* 那是提醒而不是回归。理由写在下面的注释里。
*
* 通过：全部 TC PASS（main 返回 0）。
* 入口：int main(void)，返回 0=PASS / 1=FAIL（由 run 脚本判读）。
*
* 创建日期：2026-10-23
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "net_select.h"
#include "net_socket.h"
#include "net_select.c"
/* ===================== 断言框架 ===================== */
static int s_total;
static int s_passed;
static int s_failed;
#define CHECK(cond, name) do { \
s_total++; \
if (cond) { s_passed++; printf(" PASS %s\n", name); } \
else { s_failed++; printf(" FAIL %s (line %d)\n", name, __LINE__); } \
} while (0)
/* ===================== 可控 socket 表 ===================== */
static net_sock_t g_sock[NET_MAX_SOCKETS];
static uint8_t g_sock_valid[NET_MAX_SOCKETS];
const net_sock_t *net_get_sock(int sockfd)
{
if ((sockfd < 0) || (sockfd >= NET_MAX_SOCKETS)) {
return NULL;
}
if (g_sock_valid[sockfd] == 0u) {
return NULL;
}
return &g_sock[sockfd];
}
/* ===================== 可控时基与睡眠 ===================== */
static uint32_t g_tick;
static int g_delay_calls;
static int g_release_after; /* >0：睡够这个轮数后让 fd0 变可读（模拟对端事件） */
uint32_t HAL_GetTick(void)
{
return g_tick++; /* 每问一次时间就前进 1ms：轮数 = 毫秒数，便于精确断言 */
}
void osDelay(uint32_t ticks)
{
(void)ticks;
g_delay_calls++;
if (g_delay_calls > 500) {
/* 保险：本模块每条用例都必须在有限轮内退出（要么就绪、要么超时、要么由
* g_release_after 造事件）。跑飞就说明用例或实现出了问题——直接退出，
* 绝不能把挂死留给 pre-commit / CI（上一次就是这么卡住 exe 文件名的）。 */
printf(" ABORT 轮询跑飞（>500 轮未退出）\n");
fflush(stdout);
exit(2);
}
g_tick++;
if ((g_release_after > 0) && (g_delay_calls >= g_release_after)) {
g_sock_valid[0] = 1u;
g_sock[0].state = NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED;
g_sock[0].readable = 1u;
}
}
/* ===================== 复位 ===================== */
static void reset_all(void)
{
(void)memset(g_sock, 0, sizeof(g_sock));
(void)memset(g_sock_valid, 0, sizeof(g_sock_valid));
g_tick = 0u;
g_delay_calls = 0;
g_release_after = 0;
}
static void make_sock(int fd, net_sock_state_t st, uint8_t readable, uint8_t send_ready)
{
g_sock_valid[fd] = 1u;
g_sock[fd].state = st;
g_sock[fd].readable = readable;
g_sock[fd].send_ready = send_ready;
}
/* ===================== 参数边界 ===================== */
static void tc_bounds(void)
{
net_fd_set_t r;
printf("-- TC-NETSEL-001..003 nfds bounds --\n");
reset_all();
NET_FD_ZERO(&r);
CHECK(net_select(0, &r, NULL, NULL, NULL) == -1, "TC-NETSEL-001 nfds=0 -> -1");
CHECK(net_select(-1, &r, NULL, NULL, NULL) == -1, "TC-NETSEL-002 nfds 为负 -> -1");
CHECK(net_select(NET_MAX_SOCKETS + 1, &r, NULL, NULL, NULL) == -1,
"TC-NETSEL-003 nfds 越界 -> -1（不许扫出表外）");
}
/* ===================== 就绪位与集合回写 ===================== */
static void tc_ready_sets(void)
{
net_fd_set_t r;
net_fd_set_t w;
int rc;
printf("-- TC-NETSEL-004..005 ready sets --\n");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 0u, 0u); /* 请求了但没就绪 */
make_sock(1, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 1u, 0u); /* 就绪 */
NET_FD_ZERO(&r);
NET_FD_SET(0, &r);
NET_FD_SET(1, &r);
rc = net_select(4, &r, NULL, NULL, NULL);
CHECK((rc == 1) && NET_FD_ISSET(1, &r) && !NET_FD_ISSET(0, &r),
"TC-NETSEL-004 回写只保留就绪位，未就绪的 fd0 被清掉");
reset_all();
make_sock(2, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 1u, 0u);
NET_FD_ZERO(&r);
NET_FD_SET(2, &r);
rc = net_select(3, &r, NULL, NULL, NULL); /* write/except 传 NULL */
CHECK((rc == 1) && (NET_FD_ISSET(2, &r)), "TC-NETSEL-005 其余集合可为 NULL");
/* 注意：timeout 传 NULL 时本函数会一直等到有事件（见 008 的现状说明），
* 所以这类用例必须让被请求的 fd 真的就绪，否则就是用例自己写死的死循环。 */
reset_all();
NET_FD_ZERO(&w);
NET_FD_ZERO(&r);
make_sock(2, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 0u, 1u); /* send_ready：可写就绪 */
NET_FD_SET(2, &w);
rc = net_select(3, NULL, &w, NULL, NULL);
CHECK((rc == 1) && NET_FD_ISSET(2, &w) && (r.fd_bits == 0u),
"TC-NETSEL-005b 只回写调用方真正请求过的集合");
}
/* ===================== 超时算术 ===================== */
static void tc_timeout(void)
{
net_fd_set_t r;
net_timeval_t tv;
int rc;
printf("-- TC-NETSEL-006..008 timeout arithmetic --\n");
reset_all();
g_release_after = 3; /* 第 3 轮睡完，对端才有数据 */
NET_FD_ZERO(&r);
NET_FD_SET(0, &r);
rc = net_select(1, &r, NULL, NULL, NULL); /* timeout = NULL：无限等 */
CHECK((rc == 1) && (g_delay_calls == 3) && NET_FD_ISSET(0, &r),
"TC-NETSEL-006 无限等被对端事件唤醒（第 3 轮）");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 0u, 0u);
NET_FD_ZERO(&r);
NET_FD_SET(0, &r);
tv.tv_sec = 0;
tv.tv_usec = 1999; /* 应为 1ms，不是 2ms */
rc = net_select(1, &r, NULL, NULL, &tv);
CHECK((rc == 0) && (g_delay_calls == 0),
"TC-NETSEL-007 tv_usec 整除截断：1999us 当 1ms，首轮即退");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 0u, 0u);
NET_FD_ZERO(&r);
NET_FD_SET(0, &r);
tv.tv_sec = 0;
tv.tv_usec = 0;
g_release_after = 5; /* 造一个事件把自己救出来 */
rc = net_select(1, &r, NULL, NULL, &tv);
/* 现状桩：timeout == {0,0} → 换算出 timeout_ms = 0，而实现里那句是
* if ((timeout_ms > 0) && (已用时 >= timeout_ms)) break;
* 于是**永远不会因超时退出**，只能等事件——POSIX 的 select 在这里必须立刻返回 0。
* 谁把那个 >0 修掉，这条就会红（g_delay_calls 变 0、rc 变 0）：那是提醒。 */
CHECK((rc == 1) && (g_delay_calls == 5),
"TC-NETSEL-008 现状：timeout={0,0} 不立即返回（已登记为缺陷）");
}
/* ===================== 状态准入 ===================== */
static void tc_state_admission(void)
{
net_fd_set_t r;
net_fd_set_t w;
net_timeval_t tv;
int rc;
printf("-- TC-NETSEL-009..012 state admission --\n");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_LISTENING, 1u, 0u); /* 监听中但报"可读" */
NET_FD_ZERO(&r);
NET_FD_SET(0, &r);
tv.tv_sec = 0;
tv.tv_usec = 1000;
rc = net_select(1, &r, NULL, NULL, &tv);
CHECK((rc == 0) && !NET_FD_ISSET(0, &r),
"TC-NETSEL-009 监听态不可读（accept 语义不在 select 这层）");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 0u, 1u);
NET_FD_ZERO(&w);
NET_FD_SET(0, &w);
rc = net_select(1, NULL, &w, NULL, &tv);
CHECK((rc == 1) && NET_FD_ISSET(0, &w),
"TC-NETSEL-010 已建立 + send_ready 才可写");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_CONNECTING, 0u, 1u);
NET_FD_ZERO(&w);
NET_FD_SET(0, &w);
rc = net_select(1, NULL, &w, NULL, &tv);
CHECK((rc == 0) && !NET_FD_ISSET(0, &w),
"TC-NETSEL-011 连接中不可写（send_ready 不作数）");
/* 现状桩（不是期望）：net_select 的循环体开头是
* p_sock = net_get_sock(i); if (p_sock == NULL) continue;
* 于是"表项不存在"的 fd 被整轮跳过，check_socket_error 的 NULL 分支从 select
* 里**永远到不了** → exceptfds 是个恒为空的死参数（谁传了它以为能收到异常，
* 就什么都收不到）。改法要么在 continue 前先查异常、要么在文档里写明不支持。 */
reset_all();
g_sock_valid[0] = 0u;
NET_FD_ZERO(&r);
NET_FD_SET(0, &r);
tv.tv_sec = 0;
tv.tv_usec = 1000;
rc = net_select(1, NULL, NULL, &r, &tv);
CHECK((rc == 0) && !NET_FD_ISSET(0, &r),
"TC-NETSEL-012 现状：exceptfds 永不被置位（表项为空先被 continue 跳过）");
reset_all();
g_sock_valid[0] = 0u;
NET_FD_ZERO(&r);
NET_FD_SET(0, &r);
rc = net_select(1, &r, NULL, NULL, &tv);
CHECK((rc == 0) && !NET_FD_ISSET(0, &r) && (g_delay_calls == 0),
"TC-NETSEL-012b 不存在的 fd 也不算可读（被跳过而不是报错，超时到点即退）");
}
/* ===================== poll 语义 ===================== */
static void tc_poll(void)
{
net_pollfd_t p[4];
int rc;
printf("-- TC-NETSEL-013..019 poll --\n");
reset_all();
CHECK((net_poll_events(NULL, 1, 0) == -1) && (net_poll_events(p, 0, 0) == -1),
"TC-NETSEL-013 poll 参数非法 -> -1");
reset_all();
(void)memset(p, 0, sizeof(p));
p[0].fd = -1;
p[0].events = NET_POLLIN;
p[1].fd = NET_MAX_SOCKETS; /* 越界 */
p[1].events = NET_POLLIN;
rc = net_poll_events(p, 2, 0);
CHECK((rc == 2) && ((p[0].revents & NET_POLLNVAL) != 0) &&
((p[1].revents & NET_POLLNVAL) != 0),
"TC-NETSEL-014 负 fd 与越界 fd 都置 POLLNVAL 并计入 ready");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_CLOSED, 0u, 0u);
(void)memset(p, 0, sizeof(p));
p[0].fd = 0;
p[0].events = NET_POLLIN;
rc = net_poll_events(p, 1, 0);
CHECK((rc == 1) && ((p[0].revents & NET_POLLHUP) != 0),
"TC-NETSEL-015 CLOSED 置 POLLHUP");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 1u, 0u);
(void)memset(p, 0, sizeof(p));
p[0].fd = 0;
p[0].events = NET_POLLIN;
rc = net_poll_events(p, 1, 0);
CHECK((rc == 1) && ((p[0].revents & NET_POLLIN) != 0) &&
((p[0].revents & NET_POLLHUP) == 0),
"TC-NETSEL-016 可读置 POLLIN 且不误置 HUP");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 1u, 1u);
(void)memset(p, 0, sizeof(p));
p[0].fd = 0;
p[0].events = 0; /* 什么都不请求 */
(void)net_poll_events(p, 1, 0);
CHECK((p[0].revents & NET_POLLERR) == 0,
"TC-NETSEL-017 现状：POLLERR 实际永不为真（表项为空已被 POLLNVAL 抢先）");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 0u, 0u);
(void)memset(p, 0, sizeof(p));
p[0].fd = 0;
p[0].events = NET_POLLIN;
rc = net_poll_events(p, 1, 0); /* timeout = 0 */
CHECK((rc == 0) && (g_delay_calls == 0),
"TC-NETSEL-018 poll 的 timeout=0 立即返回（与 select 那条形成对照）");
reset_all();
make_sock(0, NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED, 1u, 0u);
(void)memset(p, 0, sizeof(p));
p[0].fd = 0;
p[0].events = NET_POLLIN;
p[0].revents = NET_POLLOUT; /* 脏的上一轮残留 */
(void)net_poll_events(p, 1, 0);
CHECK((p[0].revents & NET_POLLOUT) == 0, "TC-NETSEL-019 每轮先清 revents");
}
/* ===================== 入口 ===================== */
int main(void)
{
printf("=== NET Select Tests ===\n");
tc_bounds();
tc_ready_sets();
tc_timeout();
tc_state_admission();
tc_poll();
printf("\n=== NET Select Tests: %d/%d PASSED (failed=%d) ===\n",
s_passed, s_total, s_failed);
return (s_failed == 0) ? 0 : 1;
}
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