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STM32F4-Base/Drivers/BSP/GD5F2GQ5UE
wandering1 720f841494 fix(storage): dhara 移植层 is_free 整页精度 + HAL 越界守卫;日志读写批量化
登记簿 N-21(报告 N-12/N-13)与 N-24(报告 N-16)两项未闭环问题修复并销项。

N-12:dhara_nand_is_free() 旧实现只读页首 64 B 判全 0xFF,会把"页首
0xFF、后段有数据"的已编程页误判空闲,dhara 遂往已编程页再编程 = 位碰撞、
journal/map 指向垃圾且不报任何错。改整页扫描(栈上 64 B 分块、页首命中即
早退,故"已编程且页首有数据"的绝大多数页成本与旧实现同价)。

N-13:报告原建议经核对不成立——本仓裁剪版 dhara 既无 DHARA_NO_PAGE(哨兵
实为 DHARA_PAGE_NONE,journal.h:46)也无 DHARA_E_UNSUPPORTED(error.h 枚举
里没有,照抄直接编译失败),且 map.c 三处 dhara_journal_copy 调用点各自已
挡掉哨兵。真风险是移植层零上界校验:越界页号被芯片地址位截断成某个真实页
→ 静默读写错页。改为六个 HAL 入口统一几何上界守卫 + DHARA_E_CORRUPT_MAP。
错误码选择是刻意的:BAD_BLOCK 会让 journal.c:904 标坏无辜好块,RECOVER 会
让 map.c:275 启动回收;无错误通道的 is_free/is_bad/mark_bad 一律取保守值。

N-16 写侧:一次排空合并成"每文件一次 open/write/close"(≤8 条 = 512 B
静态缓冲)。掉电语义不变——批次仍在同一次 drain 调用内 close,而 close
回写目录项这个不同 LPN 会把 FTL 单页写回缓存逼出到 NAND;失败尾部回投
队列,条目不丢(旧实现 -2 卷忙会直接丢掉那一条)。容量轮转仍只在按条慢
路径做,批量路径发现装不下一批就返回 -3 退回。
N-16 读侧:s_read_raw() 加 8 条滑动读窗口 + 写者代数失效,API 与 UI 零改动。

验证:@build 0 错 0 警(Code 213,540 / ER_IROM1 232,280 B = 22.2%,
RW_IRAM1 75,232 B = 57.4%,ZI +1,640 B 全为静态缓冲、不吃任务栈);
@test PASS,且台架 journal 恢复点与修复前同轨——连续四次启动 sectors used
恒 14,094、Map head 每轮 +128 单调推进、epoch 稳定 3 → 整页 is_free 未
改变恢复语义、无双编程、无回退;stack_report 9 个任务全 PASS(defaultTask
静态最坏链 3,024 B / 余 40%,实测峰值 2,164 B / 余 57%)。

新增主机侧移植层单测 test/host/nand_port/(第 16 个 -unit-test 钩子):
RAM 假芯片 + 真实 dhara map/journal 源,149 断言,含"旧算法只看页首 64 B"
对照用例(将来有人把 is_free 改回去会立刻红)与 dhara 级 resume 双编程计数
为 0 的场景。L0.5 由 15 runner / 955 断言 → 16 runner / 1,104 断言。

文档:存储架构说明 §5.3 加移植层两条硬约束;运行与自检记录设计说明
§4.4/§4.5 写批量化与读窗口;GD5F Trap Records 新增 Trap 07(含三条遗留
代价与一条待办编译期断言);登记簿 N-21/N-24 删行销项并同步 README
§1/§2.0/§2.1、排期详述 C3、报告 §0.1/§0.2/§0.4/§4.x/§7 与去处表;
钩子计数 33→34、主机侧单测 15→16 全库同步。
2026-10-15 12:34:39 +08:00
..

Drivers/BSP/GD5F2GQ5UE/ — GD5F2GQ5UE SPI NAND 驱动 + FTL

256MB SPI NAND Flash 驱动,以及之上的 FTL(Flash 转换层,nand_ftl.c)—— 提供逻辑块映射、坏块管理、磨损均衡。再上层是 dhara(坏块/磨损算法)与 FatFs。

文件一览

文件 作用
gd5f2gq5ue.c/h NAND 芯片底层驱动:读/写/擦除、页/块管理、ID 与状态查询
nand_ftl.c/h FTL 层:逻辑地址 → 物理地址映射、坏块表、磨损均衡

硬件接口

  • SPI1:PE0 CS / PB3 SCK / PB4 MISO / PB5 MOSI / PB8 WP / PE1 HOLD

三层存储栈

FatFs(文件系统)
   ↓
dhara(坏块管理 + 磨损均衡算法,Lib/dhara/)
   ↓
nand_ftl.c(本目录,FTL 适配)
   ↓
gd5f2gq5ue.c(本目录,芯片驱动)
   ↓
GD5F2GQ5UE 芯片

⚠️ 改本驱动前必读陷阱

陷阱 说明
FatFs 打开模式 FA_OPEN_APPEND(0x30) 不含 FA_WRITE(0x02)——追加写必须 FA_WRITE|FA_OPEN_APPEND,否则 f_write 恒返 FR_DENIED(7)
FatFs 文件名 严格 8.3 短名、不得以点开头(.fschk 会 FR_INVALID_NAME,纯 RAM 判定不碰盘);自愈逻辑严禁把名字类错误归入"卷损坏"触发集
f_write 簇分配失败返回 FR_OK + 短写 判失败必须校验写回字节数(无错误码)
禁用 C 库堆分配 MicroLIB 堆仅 512B,malloc 必返回 NULL;用 pvPortMalloc/vPortFree

完整台账见 docs/问题记录/GD5F2GQ5UE_Trap_Records.md。

相关文档

  • 存储架构:docs/架构设计/STM32F4-Base存储架构说明.md
  • 测试指南:docs/测试说明/GD5F2GQ5UE_Test_Guide.md
  • 容量恢复:docs/测试说明/存储维护与容量恢复.md