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72b4b0943c
Replace task/batch shorthand IDs and residual layer labels in human-facing docs with semantic phrases. Add the new cleanup policy to docs/编号规范.md and update the entry docs. Machine keys (TC/CODE-RULE/MENU-STATE/TRAP/FR), hardware designators/pins/MAC, protocol/version numbers and frozen historical evidence are intentionally kept. Docs only; no code behavior change. Verified with check_doc_links.py --all and git diff --check.
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# BSD Socket API 函数调用关系与设计说明
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> **定位**：本文档是 `docs/网络/BSD_Socket_API_使用指南.md`（下称"使用指南"）的**内部视图**伴读文档。
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> 使用指南回答"**上层该怎么调**"（公开语义 / 示例 / 常见问题）；本文回答"**内部函数各自做什么、互相怎么调用、为什么这么设计**"（调用关系 / 设计意图 / 踩坑）。
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> **范围**：MCU 端 `Drivers/BSP/NET/net_socket.c` + 其拆出的
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> `Drivers/BSP/NET/net_listener.c`（**监听生命周期**）+
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> `Drivers/BSP/NET/net_pending.c`（**挂起 recv / send 请求表**）。
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> 模拟器端后端 `simulator/sim/net_socket_sim.c`（Winsock）是另一套实现，见 `docs/网络/BSD_Socket_API_使用指南.md` §2.3；`net_select.c` 不在此展开，见 `docs/网络/BSD_Socket_API_使用指南.md` §7 / §10.5。
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> `net_listener.c` / `net_pending.c` 真机专属（模拟器不编译）；设计依据分别见
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> `docs/网络/网络自愈架构设计.md` §11 与
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> `docs/网络/Net层阻塞模型架构设计.md`。
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> **交叉引用约定**：机制标 Trap 号 → `docs/问题记录/CH395F_Trap_Records.md`；用法语义引用使用指南 §；关键参数值与 `net_config.h` / `net_socket.c` 内宏一致。
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## 1. 一句话架构
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**一切芯片（CH395F）操作收敛到唯一执行者 netTask 串行完成**；其他任务通过"入队消息 + 任务通知"表达请求，结果只经**任务通知值**回传；阻塞等待**不独占 netTask**（挂起登记 + 主循环节拍完成）；监听器**常驻**（`auto_relisten` + D10 非阻塞重试 + **TRAP-NET-17 周期对账 + 监听重建合一 `net_reconcile_tick`（唯一重建入口=形态③④，100ms）** + TRAP-NET-18 排渣隔离，四层自愈；原监听器 pump 已并入对账）。
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## 2. 三个执行域
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| 执行域 | 运行位置 / 节奏 | 允许的操作 | 典型调用者 |
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| **netTask 主循环** | 独立 FreeRTOS 任务，1ms/tick | **唯一**可碰芯片（SPI2）的地方；4 个非阻塞 tick（D10 重试 / 挂起 recv / 挂起 send / TRAP-NET-17 对账+监听重建合一 reconciler）；队列分派；事件处理器；用户回调 | `net_poll` / `net_process_messages` 及其下游全部 `_locked` / `_tick` / `handle_*` |
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| **应用任务侧** | ftpTask / uiTask / timeSyncTask / testTask 等 | 经队列的公共 API（入队 + `xTaskNotifyWait` 等回执）；纯 RAM 直调 API；**禁止直碰芯片** | 各服务任务 |
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| **直调快路径** | 同步调用，不经过队列 | `net_socket` / 查询族 / 回调注册（纯 RAM）；**直碰 SPI 的三例外**：`net_bind`(UDP) / `net_sendto` / `net_recvfrom` | 初始化阶段、netTask 上下文、测试套件（硬件层测试模式下 netTask 自挂起，testTask 独占芯片） |
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> ⚠ 直碰 SPI 的三例外**只能在"芯片访问者唯一"的上下文**调用：产品构建中应用任务一律走队列（TCP 全路径）；三例外的实际消费者是测试套件（见 AGENTS.md"测试构建"）。从其他任务直接调用会与 `net_poll` 的 SPI 事务竞争，破坏 CH395F 寄存器（TRAP-NET-14 实证：CONNECT 超时）。
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## 3. 总体调用关系图
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```mermaid
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flowchart TB
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subgraph APP["应用任务（非 netTask）"]
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PUB["经队列公共 API<br/>netListen · netAccept · netConnect · netSend<br/>netRecv · netRecvTo · netClose · netDropConn"]
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RAM["直调 · 纯 RAM<br/>netSocket · netSockState · netGetSock<br/>netGetErrno · netSetEventCb · netGetSockname<br/>字节序（netHtons / netInetAddr …）"]
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SPI["直调 · 直碰 SPI（须芯片唯一上下文）<br/>netBind(UDP) · netSendto · netRecvFrom"]
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CB["用户事件回调<br/>（在 netTask 上下文执行！）"]
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end
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MQ[("netMsgQueue<br/>8 槽 · 按值拷贝")]
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XN["xTaskNotify / xTaskNotifyWait<br/>（结果回传的唯一通道）"]
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subgraph NT["netTask 主循环 — 1ms/tick；芯片操作唯一执行者"]
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NPM["netProcessMessages<br/>先跑 4 个 tick，再排空队列分派"]
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NP["netPoll<br/>INT# GPIO 轮询 → 全局中断 → 各 Socket SINT → 状态缓存全量刷新 + sock_reset 步进 → 每轮一批"]
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RetryTick["① netListenerRetryTick<br/>D10 重监听重试：30ms / 2s 时限"]
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PendTick["② netPendingTick<br/>挂起 recv：①数据 ②到点(仅显式预算) ③断连 ④tripwire 60s 只留痕"]
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PendShimTick["③ netSendPendingTick<br/>挂起 send：①断连 ②推进(每轮≤1块) ③写完 ④无进展超时"]
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ReconcileTick["④ netReconcileTick<br/>TRAP-NET-17 对账 + 监听重建合一：100ms / 分级去抖 / 冷却<br/>读驱动状态缓存（①②③④⑤ + U11）"]
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DISP["队列分派 switch<br/>SEND · RECV · CLOSE<br/>CONNECT · LISTEN · ACCEPT · DROP_CONN"]
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subgraph LK["_locked / 内部分派目标（仅 netTask 上下文）"]
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LL["netListenLocked<br/>初次监听（open 重试 3× + sock_reset 排渣）"]
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LN["netConnectLocked<br/>open 重试 3×（sock_reset 排渣）+ tcpConnect"]
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LS["netSendLocked<br/>分块 ≤1KB + sendReady 门控；超 NET_SEND_SPIN_MS 登记挂起 send"]
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LR["netRecvLocked<br/>快路径 / DONTWAIT / 登记挂起"]
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LA["netAcceptLocked<br/>先 netPoll + 状态判定"]
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LC["netCloseLocked<br/>结束挂起 + cmd_done 快路径 / sock_reset(GRACEFUL)"]
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DC["netDropConnLocked<br/>拆会话保监听：sock_reset(QUARANTINE) + 登记重监听"]
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RLS["netListenerTry → netRelistenLocked<br/>单次尝试 + TRAP-NET-18 排渣隔离"]
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end
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EV["事件处理器<br/>handleConnect · handleDisconnect<br/>handleRecv · handleSend · handleTimeout"]
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ST["netListenerSettle<br/>只置沉降/隔离事实（100ms / 400ms）"]
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FE["fireEvent → 用户回调"]
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PR["s_net_pending<br/>（每 fd 至多一个挂起 recv）"]
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SR["s_net_send<br/>（每 fd 至多一个挂起 send）"]
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CH[("ch395f.* 驱动<br/>SPI2 串行事务")]
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end
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PUB -->|入队| MQ
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MQ --> DISP
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DISP --> LL & LN & LS & LR & LA & LC & DC & RLS
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NPM --> RetryTick & PendTick & PendShimTick & ReconcileTick & NP
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RetryTick --> RLS
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ReconcileTick -->|"① 已断"| EV
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ReconcileTick -->|"② 补 accept"| EV
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ReconcileTick -->|"⑤ 静默回收：RESYNC 只修本层 + 取消挂起（不发芯片命令，吸收原 net_resync_listen 语义）"| RSY["reconcile⑤ RESYNC 动作"]
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ReconcileTick -->|"③④ 监听失位 / 孤儿监听即重建（原 pump）"| RLS
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DC -->|"拆会话后登记重监听"| RLS
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NP --> EV
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EV --> FE
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FE -.-> CB
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EV -->|"断连/超时：只置事实"| ST
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ST -.->|"事实 → 由 reconciler 形态③④ 统一重建"| ReconcileTick
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LR -->|无数据+阻塞| PR
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PR --> PendTick
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PendTick -->|xTaskNotify| XN
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LS -->|等发送缓冲超预算| SR
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SR --> PendShimTick
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PendShimTick -->|xTaskNotify| XN
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XN -->|唤醒| PUB
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NP --> CH
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LL & LN & LS & LR & LA & LC & DC & RLS --> CH
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SPI -->|直碰 SPI| CH
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CH -->|INT# 低电平| NP
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```
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**读图要点**：
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1. 应用侧只有两种"等"：① 入队后 `xTaskNotifyWait` 等回执（同步语义）；② 挂起 recv / send 的等待（同一通道，只是"完成"由 `netPendingTick` / `netSendPendingTick` 判定，不由 netTask 立即处理）。
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2. `net_process_messages()` 开头的 **4 个 tick 是网络层自愈主干**：没有任何应用消息时，重试 / 挂起 recv 完成 / 挂起 send 推进 / 状态对账 + 监听重建照常运转——"断连后即使没人发消息，监听器也能自己活过来"靠的就是它们。
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3. 事件处理器**只由 `net_poll` 驱动**，例外是 `net_reconcile_tick`（分级去抖 + 1s 冷却）可再入 `handle_disconnect_event` / `handle_connect_event`——对账是事件未收到的自愈通道（TRAP-NET-17）。**注意职责边界（对账与重建合并后）**：对账与事件处理器**只置事实**（置 CLOSED / 登记沉降），**重建监听的动作统一由 `net_reconcile_tick` 形态③④ 做**（本层唯一重建入口）——"谁先看到 DISCONNECT 就谁重建"的竞争在结构上消失。
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4. 回调 `event_cb` 在 **netTask 上下文**执行：回调内不得阻塞、不得发网络操作。
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5. **模块归属**：`RetryTick`（D10 重试）/ `RLS` 的 `net_listener_request` / `ST`（settle）在 `net_listener.c`（真机专属、模拟器不编译）；挂起 recv 完成检查（`net_pending_tick`）、挂起 send 推进（`net_send_pending_tick`）与两张挂起表（`PR` / `SR`）在 `net_pending.c`（真机专属）；其余 tick（含合并后的 `ReconcileTick` reconciler）与 `_locked` 在 `net_socket.c`。
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## 4. 函数清单：设计作用与调用关系
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### 4.1 初始化与代次（直调；`net_init` 的调用者 = netTask）
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| 函数 | 设计作用 | 主要调用 | 意图 / 注意 |
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|---|---|---|---|
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| `net_init(ip,mask,gw,mac)` | 芯片一次性配置：探测/复位 → 参数 → MAC → 协议栈初始化 → 8 Socket 缓冲布局 → 使能 PING | `net_pending_cancel_all` → `ch395f_check_exist` / `ch395f_reset` / `set_fun_para(0x08)` / `set_tcp_mss` / `set_retrans_count+period` / `set_keepalive_idle+intvl+cnt` → `set_mac_addr` → `parse_ip_string` + `set_ip_addr` / `set_gwip_addr` / `set_mask_addr`（或 `set_dhcp`）→ `ch395f_init` → `set_send_buf` / `set_recv_buf` ×8 → `ping_enable` | ① **重建前**先取消全部挂起 recv 并逐一通知（不通知 = 调用方永久挂死），且必须早于控制块清零与芯片复位；② 重传/KeepAlive/**MAC**/IP/GW/MASK 参数**必须**在 `ch395f_init` 之前下发（`docs/芯片手册/CH395F.md` §9.2.1：SET_MAC 为步骤①，INIT_CH395 加载 MAC——顺序反了本次上电不生效）；③ `fun_para=0x08`：bit3 SOCKET_CLOSE（DISCONNECT/TIMEOUT 后不清缓冲，软件排空后手动关）；bit0/bit1 保持 0——8 个 Socket 由索引 `_SN` 寻址 + 缓冲显式分配实现，与 FUN_PARA 无关（bit0 是保留位，必须为 0）；④ 缓冲布局每 Socket 6 块（收 4 + 发 2）×8 = 48 块恰好用尽，Socket 0~7 必须显式重分配（TRAP-NET-01/-02）；⑤ 捕获 `xTaskGetCurrentTaskHandle` 存入 `s_net_task_handle`（防自通知死锁的判据） |
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| `net_get_generation()` | 读网络代次号（纯 RAM） | 无 | FTP/UI/对时服务据此感知"网络已重建"→ 放弃旧监听并重建 |
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| `net_generation_inc()` | 代次号 +1 | 无 | 唯一合法递增点 = `net_stack_bring_up()` 末尾（PHY/链路就绪后）——太早递增会让服务在网络不可用时抢跑重建；模拟器端恒为 0（无重建概念，上层自愈逻辑空转） |
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### 4.2 主循环：事件泵与队列分派（仅 netTask）
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| 函数 | 设计作用 | 主要调用 | 意图 / 注意 |
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|---|---|---|---|
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| `net_poll()` | 事件泵：GPIO 轮询 INT#（低=有待处理）→ `GET_GLOB_INT_STATUS_ALL`（读=清）→ 按位图逐 Socket 读 SINT → 分派 5 类事件；**每轮末尾**对在用 Socket 全量刷新**驱动状态缓存** + 步进 `ch395f_sock_reset_poll` | `HAL_GPIO_ReadPin` → `ch395f_get_glob_int_status_all` → `ch395f_get_sock_int_status` ×n → `handle_connect/disconnect/recv/send/timeout_event` → `ch395f_get_sock_state` ×n（刷新缓存）+ `ch395f_sock_reset_poll` ×n | **RECV 中断是电平触发**：每次调用**只处理一批**（do-while(0)），处理完立即返回，否则主循环（echo/应用逻辑）饿死（TRAP-NET-08）；SENBUF_FREE 只置 `send_ready` 不记事件；状态缓存**唯一刷新点**在此（reconciler 只读缓存，E2 实测单次回读 18.1µs）；`sock_reset_poll` 步进使同步包装 600ms 放弃后的复位机不搁浅（IDLE 槽纯 RAM 判零 SPI） |
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| `net_process_messages()` | 队列入口 + 自愈 tick 宿主：每轮**先**跑 4 个非阻塞 tick，再排空队列逐条分派，结果 `xTaskNotify` 回传 | `net_listener_tick` → `net_pending_tick` → `net_send_pending_tick` → `net_reconcile_tick`（对账+重建合一）→ `osMessageQueueGet`(0 超时) ×n → switch 分派 → `xTaskNotify` | ① tick 放在队列**之前**：断连后即使没有任何应用消息，监听器也能自主恢复、挂起 recv / send 也能完成；② RECV 若返回 `NET_PENDING_REGISTERED`（哨兵 0x70000000）则**不发即时回执**（`do_notify=0`），完成时才通知；③ 失败结果把 `s_net_errno`（具体负错误码）压入通知值——调用方恢复 errno 后对外统一 -1（BSD 语义）；④ 通知值**整个 32 位**都是结果（不压位域标签，否则 32768 这类大字节数会溢出为负）；⑤ **对账①置 CLOSED 后形态③④同轮即可重建**（合并后，原"pump 置于对账之后"的顺序依赖在单 tick 内自然成立） |
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### 4.3 经队列的公共 API 及其 netTask 侧实现
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调用侧四件套：**参数检查 → `osMessageQueuePut`(osWaitForever) → `net_wait_result` → errno 恢复/返回值**。差异只在消息类型、`timeout_ms` 与结果映射。
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| 公共 API | 消息 | netTask 侧实现 | 关键芯片命令 | 返回语义 | 设计意图 / 注意 |
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|---|---|---|---|---|---|
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| `net_listen` | `NET_MSG_LISTEN` | `net_listen_locked` | `set_proto_type` + `set_sour_port` + `open_socket`（**open 重试 3×，失败走 `net_sock_reset_sync` 确定性排渣**）+ `tcp_listen` + 清**本 Socket** 中断状态 | 0 / -1 | **初次**监听允许有界重试（启动期无竞争）；成功后置 `auto_relisten=1`——监听常驻的源头；启动前只清本 Socket SINT（唯一读者红线：全局寄存器唯一读者 = `net_poll`，全量读清会焊死其它 Socket 事件位，见 `docs/网络/网络自愈架构设计.md` §4.10）；open 失败重试原"close+盲等 500ms"已换 sock_reset（GRACEFUL 100ms 底，E4 定案复位后 open 必成） |
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| `net_accept` | `NET_MSG_ACCEPT` | `net_accept_locked` | 无（先 `net_poll` 泵一次 + 状态判定） | 监听 fd 自身（单连接）/ -1（WOULDBLOCK） | 单连接：监听 Socket 在 CONNECT 后**自身即数据通道**，返回的就是它；CLOSED + auto_relisten 时触发**非阻塞** `net_listener_request`；**accept 路径不做自愈**——单次状态读会误判"刚 listen 未生效"致重建风暴（2026-09-23 实测），统一交给 `net_reconcile_tick` 形态③④（合并后的单一重建入口） |
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| `net_connect` | `NET_MSG_CONNECT` | `net_connect_locked` | `set_proto_type` + `open_socket`（open 重试 3× + `net_sock_reset_sync` 排渣）+ 清残留中断（只清本 Socket SINT，`ch395f_sock_events`）+ `set_sour_port` / `set_des_ip`（大端数组）/ `set_des_port` + `tcp_connect` | 0 = 请求已发出（**异步**）/ -1 | open **先于**寄存器写入（open 会复位寄存器）；open 后清残留 DISCONNECT，防新连接秒断（TRAP-NET-12）；目的 IP 字节序写反 = CONNECT TIMEOUT（TRAP-NET-14）；返回 0 ≠ 已建立——调用方以 `net_sock_state` 轮询等 ESTABLISHED |
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| `net_send` | `NET_MSG_SEND` | `net_send_locked` | `ch395f_write_send_buf`（分块）+ 等 SENBUF_FREE（`net_poll` 轮询，**有界自旋 ≤ `NET_SEND_SPIN_MS`**）；超预算登记挂起 send（`net_send_pending_register`） | 实际字节数 / -1 | 分块 ≤ `NET_SEND_CHUNK_MAX` = 1KB（**硬件发送 FIFO 硬上限**，TRAP-NET-16：写穿 FIFO = 数据错位）；`send_ready` 门控用 `net_poll` 轮询而非 osDelay，**自旋超 `NET_SEND_SPIN_MS`（2ms）即转挂起**（netTask 最坏停滞由 1s 压到 2ms）；短写**必须**告警——静默截断会让对端永久等待剩余字节（2026-09-21 实证：UI 推流应答截断 → 客户端失联） |
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| `net_recv` | `NET_MSG_RECV`（timeout=0→**无限等待**，无 30s 默认预算） | `net_recv_locked` | `net_poll` + `get_recv_len` / `read_recv_buf` | >0 / 0(EOF) / -1（errno = WOULDBLOCK / CONNRESET；阻塞形态无 TIMEDOUT 一档） | 快路径：数据已在 → 立即读出返回（允许部分读）；无数据 + 阻塞（`blocking` 属性=1 且未 DONTWAIT）→ **登记挂起后立即返回**（挂起登记，netTask 零占用），唤醒源=数据/EOF/close/网络重建；DONTWAIT / `blocking=0` + CLOSED/session_dead → EOF + 触发重监听；⚠ IWDG 受监控任务禁用无限形态（`net_socket.h` 文档契约） |
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| `net_recv_nb` | `NET_MSG_RECV`（flags=DONTWAIT） | `net_recv_locked` | 同上 | >0 / 0 / -1（WOULDBLOCK 等） | 原 `NET_MSG_DONTWAIT` 路径转正的具名入口；不改变 `blocking` 属性；受 IWDG 监控 / 有周期职责任务的推荐默认（ui_net_sink / iec104_serv 已迁） |
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| `net_recv_to` | `NET_MSG_RECV`（timeout>0） | `net_recv_locked` | 同上 | >0 / 0 / -1 / **-2（本片超时无数据）** | 队头阻塞修复配套 + **显式预算**入口（等价 Python settimeout，无隐藏默认值）：调用方把长等待切成有界片（如剩余预算），**总超时语义不变、单次占用有界**；`timeout_ms=0` 直接拒（0 = 无限等待，与本接口"有界"存在理由相反）；超时**只凭 -2 判定、不得依赖 errno**（`s_net_errno` 是跨任务共享全局量，随时被别的任务覆盖） |
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| `net_close` | `NET_MSG_CLOSE` | `net_close_locked` | `ch395f_cmd_done(CLOSE)` 快路径（芯片已 CLOSED → 只清本 Socket 残留事件）/ `net_sock_reset_sync(GRACEFUL)` 确定性排渣 | 0 / -1 | **先**结束本 fd 挂起 recv（排空/取消 + 必通知，关不得让等待者悬挂）；排空只碰本 Socket SINT，**不再读清全局中断寄存器**（唯一读者红线：全局唯一读者 = `net_poll`，见 `docs/网络/网络自愈架构设计.md` §4.10）；原"close + 500ms 盲等排空循环"已换 sock_reset（内置 LISTEN 态二段 CLOSE 补发，E2 补充发现）；控制块整体清零（`last_peer_port` 幽灵基准跨 fd 保留，属「relisten 沉降段原语化受阻」） |
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| `net_drop_conn` | `NET_MSG_DROP_CONN` | `net_drop_conn_locked` | `net_pending_settle_close` + `net_sock_reset_sync(QUARANTINE)` +（auto_relisten）`net_listener_request` | 0（含幂等）/ -1 | **拆会话保监听**（队头阻塞收口）：应用放弃会话（对时 30s 预算耗尽 / 协议超时）而单连接监听被挂起对端永久占住时的应用侧出口；EOF 路径**不得**调（`auto_relisten` 已接管）；非 ESTABLISHED/CONNECTING 直接返 0 不动监听；本层收口 CLOSED 不清 fd（保留 local_port/auto_relisten），监听型 fd 登记重监听、失败交 D10 + reconciler 形态④ |
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| ~~`net_relisten`~~ | ~~`NET_MSG_RELISTEN`~~ | **已删除**（消息类型同删） | — | — | 原"无条件芯片侧重建"与 pump/D10 完全重叠，且对健康监听器是 footgun（open→USE→close 自毁 ~1s）；生产零调用。历史实现见 `net_socket.c` git 历史 |
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| ~~`net_resync_listen`~~ | ~~`NET_MSG_RESYNC_LISTEN`~~ | **已删除**（语义并入对账⑤） | — | — | D14 静默回收（芯片自行回监听、不发 DISCONNECT）现由 `net_reconcile_tick` 判据⑤自动认领：本层 ESTABLISHED 且芯片 0x05/0x01 → 只修本层（state→LISTENING + 转登 `last_peer_port` + 清 `lost_conn_seen` + 取消挂起 recv），**不发芯片命令**（纪律原样保留，run8 实证 170s 拒绝）；去抖/冷却沿用对账框架 |
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### 4.4 直调 API（不经队列）
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| 函数 | 设计作用 | 主要调用 | 意图 / 注意 |
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|---|---|---|---|
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| `net_socket(domain,type)` | 分配空闲控制块（`alloc_socket` 线性扫描 `in_use=0`）→ CREATED | `alloc_socket` + `net_listener_clear` + `net_pending_clear` | 新 fd 不得继承上一次的待重试/挂起状态（复用描述符的经典坑）；domain 仅 `NET_AF_INET` |
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| `net_bind(sockfd,addr,addrlen)` | TCP：仅记录本地端口（port=0 → 动态端口 49152 起递增）→ BOUND，**无芯片命令**；UDP：完整开 Socket → UDP_OPEN | UDP 路径：`set_proto_type(UDP)` + `set_sour_port` + `set_des_ip(0xFFFFFFFF)` + `set_des_port(0)` + `open_socket`（Socket 4~7 兜底重设缓冲） | TCP 的 bind 只是"记账"，真正的芯片动作在 listen/connect；UDP 直碰 SPI（§2 三例外之一）；动态端口回绕 65535→49152 |
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| `net_sendto` / `net_recvfrom` | UDP 收发（直碰 SPI，不经队列） | `set_des_ip` / `set_des_port` + `write_send_buf`（分块 1KB + `net_poll` 门控）；`net_poll` + `get_recv_len` + `read_recv_buf` | 同 §2 上下文约束；recv 时 UDP Server 模式前 8 字节是固定头（源 IP + 端口 + 长度），先剥头填 `src_addr` 再读数据；recvfrom 阻塞语义与 net_recv 同构（blocking 属性 / DONTWAIT，无默认预算；轮询自旋实现，生产零调用） |
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| `net_setblocking(sockfd,on)` | 设置阻塞**模式属性**（直写控制块，不经队列） | 写 `s_net_socks[fd].blocking` | 对齐 BSD `O_NONBLOCK` / Python `setblocking`："模式归使用者、超时归调用方"；单字节原子写（先例 `net_set_event_cb`），最坏一次在途 recv 用旧模式；`net_socket()` 默认置 1（close 的 memset 清零后新 fd 必须显式重置） |
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| `net_wait_result(kind,sockfd)` | 调用侧两段式等待：**零等待拾取** → 阻塞等回执 | `xTaskNotifyWait` ×2 | ① 零等待段兜住"入队→等待入口"间隙落地的通知（2026-09-22 台架实证丢通知）；② **清除掩码必须全 1**（传 0 = 不清 → 上次结果残留被重读，run3~11 挂死/错位的真根因）；③ 必须判 **pdTRUE** 而非 `v!=0`（合法结果 0 = EOF 会被误判"无通知"→ 永久挂死）；④ 32 位整体作结果（32768 大字节数不截断）；⑤ 本路径**禁止**加逐调用日志（曾占日志 98.6%、冲掉 [LAT] 证据行，run14 实证） |
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| `net_sock_state(sockfd)` | 跨任务只读状态快照（单字节读，无锁） | 无 | 描述符无效/未占用 → -1；值可能滞后 netTask 最新状态——用于**轮询**（客户端等 ESTABLISHED），不替代 accept/connect |
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||
| `net_get_sock(sockfd)` | 返回控制块指针 | 无 | netTask 上下文内用；跨任务只可读单字节 `state`（即 `net_sock_state`），不得读结构体其他成员 |
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| `net_get_errno()` | 读最后错误码 | 无 | `s_net_errno` 是**跨任务共享**全局量：只作参考，判定以返回值为准（`net_recv_to` 的 -2 同理） |
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| `net_set_event_cb(sockfd,cb,arg)` | 注册/注销事件回调 | 无 | 回调由 `fire_event` 在 **netTask 上下文**调用 → 回调内不得阻塞/发网络操作；`NULL` 注销 |
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| `net_getsockname(sockfd,addr,addrlen)` | 本地地址（IP + 端口） | 读 `s_local_ip`（`net_init` 缓存）+ `local_port` | IP 是 `net_init` 时的值（DHCP 场景不更新——本构建固定 IP）；port=0 时返回已分配动态端口 |
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| 字节序族 `net_htons/ntohs/htonl/ntohl/inet_addr/inet_ntoa` | 纯计算转换 | 无 | 无状态、任意上下文可调 |
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### 4.5 挂起 recv 子系统（阻塞等待不独占 netTask）
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**模型**：阻塞等待 = **挂起请求登记**（每 fd 至多一个，禁止覆盖）+ **主循环节拍完成检查** + **通知唤醒**（LwIP netconn 模型）。消除队头阻塞（旧实现：netTask 自旋等数据，一次 30s 空闲 recv 冻住全网 17.7s）。
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| 函数 | 设计作用 | 主要调用 | 意图 / 注意 |
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|---|---|---|---|
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| `net_pending_register` | 登记挂起（`net_recv_locked` 的"无数据 + 阻塞"路径） | 写 `s_net_pending[fd]` | 每 fd 至多一个：**覆盖会丢失前调用方通知 = 永久挂死**；执行任务自身（netTask）发起的等待直接拒绝（自等自通知 = 死锁，netTask 内须用 DONTWAIT） |
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| `net_pending_tick` | 完成检查（`net_process_messages` 每轮调用，非阻塞） | ① `get_recv_len` + `read_recv_buf` ② 到点（仅显式预算） ③ `get_recv_len` 排空 + `net_listener_request` ④ `net_pending_complete` | 按 **①数据 ②到点（仅 `net_recv_to` 显式预算；无限登记无 deadline）③断连** 顺序检查（逐项对齐旧自旋语义）；CONNECTING/LISTENING 等状态**保持等待**（CONNECT→ESTABLISHED 是合法迁移，不做状态推断取消，防误杀正在建链的等待）；**挂起超时留痕探针**（编译期选项 `NET_PENDING_TRIPWIRE`，默认关）：挂起超阈值 = 完成逻辑缺位 → 只 `[ERR]` 留痕一次，**绝不强制结束、绝不伪造 TIMEDOUT**——③ 与显式 cancel 是无限 recv 的全部唤醒责任方 |
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| `net_pending_complete` | 所有完成/取消路径的公共出口 | `xTaskNotify(caller, result)` + 清 active | 通知值 = 结果原值（>0 字节 / 0 EOF / 负错误码，与消息分派同一回传通道）；失败结果同步 `s_net_errno`（netTask 上下文一致性）；无在位挂起时静默返回（防重复通知） |
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| `net_pending_settle_close` | close 前**结束**本 fd 挂起 | `get_recv_len` + `read_recv_buf` + `net_pending_complete` | 关闭不得丢已到达数据（芯片缓冲 close 前可读）：有数据 → 按字节数通知；无数据 → 取消（CONNRESET）；先于 `ch395f_close_socket` 执行 |
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| `net_pending_cancel` / `cancel_all` | 显式取消（**必通知**） | `net_pending_complete` | 取消路径：陈旧 resync（单 fd）/ 网络重建（全部，`net_init` 开头，早于控制块清零）——"取消不通知 = 调用方永久挂死" |
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||
| `net_pending_clear` | 清除**不通知** | 清 `active` | 仅用于"新 fd 不得继承"（`net_socket`）与 close 后幂等清理（`net_close_locked`）——这两处前驱通知已由 settle 路径发出 |
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### 4.6 D10 非阻塞重监听重试子系统（`net_listener.c`）
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**模型**：重开失败 = **登记待重试**（30ms 节奏 / 2s 时限），`net_listener_tick` 到点重试——任何时刻不阻塞任务。旧实现 `osDelay(500)` 忙等：netTask 冻结 500ms（全网停摆）、实测恢复 588ms、期间重连被拒（M3 台架）。
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> **模块归属**：本子系统的函数在 `net_listener.c`（真机专属，模拟器不编译）；沉降等级只经
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> `net_listener_settle` 登记，外部不得直接写 `s_relisten_quarantine[]`。
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| 函数 | 设计作用 | 主要调用 | 意图 / 注意 |
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|---|---|---|---|
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| `net_listener_settle` | 登记"本 fd 会话已结束，重建前需沉降/隔离"（**只置事实**） | 写 `s_relisten_quarantine[fd]`（等级：GRACEFUL 100ms / QUARANTINE 400ms） | 由 `handle_disconnect_event`（GRACEFUL）/ `handle_timeout_event`（QUARANTINE）调用。**只置事实，动作只在 `net_listener_tick` 一处发生**；越界 fd 静默忽略 |
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||
| `net_listener_request` | **登记**"本 fd 期望回到 LISTEN"（只置意图，**不碰芯片**） | 写 `s_relisten_req[fd]`（来源 +1）+ `next=0`（下一轮 tick 即尝试） | 取代原 `net_listener_try`（当场动作 → 4 个调用点各自补 `state == CLOSED` 门，U12 漏一处即事故；E17 收口后门上收到 tick）。已在请求中 → **不重置重试时刻**：否则 10ms 一次的 accept 轮询会把重试时刻不断往后推 → 永不重试（饥饿）；越界 fd 静默忽略 |
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| `net_relisten_locked` | 真正的 open + listen（**单次尝试**） | （沉降期）`net_drain_chip_rx` + `close_socket` + `get_sock_int_status` / `get_glob_int_status_all` + `get_socket_status` → `set_proto_type` + `set_sour_port` + `open_socket` + `tcp_listen` + 清中断 | ① **严禁 osDelay 忙等**：失败只清理并返回，沉降交给重试轮询；② **TRAP-NET-18 沉降门**：带沉降标记的 socket（异常释放 TIMEOUT → QUARANTINE 400ms；正常释放 DISCONNECT → GRACEFUL 100ms）→ 排空 RX 残渣 + 主动 close + 排空中断 + 等芯片回 CLOSED/TCP_CLOSED；**上限（800ms）只留痕、不强行放行**——芯片未回 CLOSED 时 open 注定吃 USE 错，兜底 = D10 预算到期 + 形态④ 重新登记；③ 成功只置 state=LISTENING，**不 memset**（fd 与 `auto_relisten` 保留——BSD 风格监听常驻） |
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| `net_listener_tick` | 监听重建的**唯一执行者**（netTask 每轮，非阻塞） | `net_relisten_locked` → `net_relisten_done` / 顺延 30ms / 超预算清登记 + `[ERR]` | **门集集中这一处**：控制块有效 + `in_use` + 状态 ∈ {LISTENING, CLOSED} + 监听型（`auto_relisten` / STREAM / `local_port≠0`）+ **芯片已在 LISTEN 即视为请求已达成、静默了结、绝不 open**（U12 结构性防护，读驱动状态缓存零 SPI）+ **同 fd 有在途挂起 recv / send 时跳过**（重开 Socket 会摧毁在途连接 / 截断在途传输，挂起保险）+ 30ms 节奏 / 2s 预算（D10；超预算清登记并留痕，之后由 reconciler 形态③④ 重新登记，监听不永久失效） |
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| `net_relisten_done` | 标记完成 | `net_listener_clear` +（探针构建）恢复计时样本 | 恢复时延 = 首次尝试 → 完成（延迟探针 `relisten` 段） |
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| `net_listener_clear` | 取消该 fd 的重建请求 / 沉降 | 清 `req/next/dead` + `settle_dead/settle_start` + `quarantine` | 触发点：`net_socket`（新 fd 不继承）/ `net_close_locked`（关闭即取消）/ tick 内"登记已陈旧或已达成"；沉降/隔离状态必须一并清，否则残留标记会污染下一次复监听 |
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| `net_drain_chip_rx` | 排空芯片 RX 残留（256B 分块，≤16 次 = 4KB 上限） | `get_recv_len` + `read_recv_buf` | TRAP-NET-18：中止/异常断开时芯片 RX 缓冲残留上一条连接的数据（实测 ~2048B），不排空会被下一条连接当自己的数据读走（静默截断）；分块读避免新增静态缓冲（内存预算紧张） |
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### 4.7 监听重建（原监听器 pump；已并入 `net_reconcile_tick` 形态③④/U11）
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> **现状**：`net_listener_pump()` 已**删除**——其全部三种情形作为**形态③④ + U11** 并入 `net_reconcile_tick`（§4.8，单一 100ms tick，判据读驱动状态缓存）。本节保留"单一重建所有者"的设计口径与情形表；实现位置与参数以 §4.8 为准。
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|
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**设计意图（设计文档 §4 不变量 II）**：其它所有位置**只置事实**（会话结束 / 状态迁移 / 事件派发），**不做重建动作**——于是"谁先看到 DISCONNECT 就谁重建"这类**多所有者竞争在结构上消失**。`net_reconcile_tick` 形态③④是**本层唯一**的周期性重建决策者。
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|
||
**覆盖三种情形**（认领门槛：在用 + `auto_relisten` + TCP + 已绑端口——原 pump 口径，少了它"本层 CLOSED + 已绑端口"的出向连接会被误判为监听器并被 relisten）：
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| # | 本层状态 / 芯片状态 | 动作 | 来源 |
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|---|---|---|---|
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| ③ | 本层 LISTENING 而芯片监听**已失位** | 重建（`net_listener_request`） | 原对账③ / 原 pump① |
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| ④ | 本层 CLOSED（会话已结束）而芯片**不在** LISTEN | 重建（`net_listener_request`） | 原对账④ / 原 pump② |
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| U11 | 本层 CLOSED 而芯片**正在** LISTEN | **只做状态重同步**（CLOSED→LISTENING），**不发任何芯片命令** | U11 缺口 |
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|
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情形 U11 的理由：芯片监听器是**健康**的，重下发 open+listen 会因 `USE` 错误走进关闭分支、把正听着的 Socket 关掉（U12 同源事故）；只把本层状态收回 LISTENING 即可（与对账⑤ RESYNC 同一纪律——原 `net_resync_listen` 已退役）。
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|
||
**去抖 + 冷却**（③④ 沿用原实测结论，取值不变）：同一失配需**连续 2 轮**（`NET_RECON_STABLE_RELISTEN`，≈200ms）才动手；同一 Socket 动手后**冷却 1s**（防抖成风暴，2026-09-23 实证）；U11 被动重同步**不去抖、不占冷却**（零风险）。**tick 周期 100ms**（原 pump 周期；合并后对账也从 200ms 提到 100ms）：比 200ms 快、又不至于像 50ms 那样频繁 close/open 与消费者收发撞车（2026-10-12 台架实测 50ms 会把 uiTask 最坏单轮从 172ms 推到 1034ms）。
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> `session_dead` **不在此清零**（与 `net_relisten_locked` 同一契约：重建监听 ≠ 应用已确认会话结束；清零只发生在 `handle_connect_event`）。
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### 4.8 TRAP-NET-17 周期对账 + 监听重建（合一 `net_reconcile_tick`，事件未收到自愈，`net_events.c`）
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`net_reconcile_tick()`（`net_process_messages` 每轮调用；周期 **100ms**，`NET_RECONCILE_PERIOD_MS`；含原 pump 形态③④/U11）：
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**问题**：芯片在快速复连场景会**收不到 CONNECT/DISCONNECT 事件**（读清消费竞态——E14 复核：非芯片侧丢失；或芯片静默回收 Socket 不发中断）；事件未收到时纯事件驱动无法自愈——典型：对端连接一直占着单连接监听的"后备"（芯片 TCP 仍 ESTABLISHED），后续 SYN 全被拒，而应用因未收到 DISCONNECT 仍以为有客户端（永不调 accept）。
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|
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**机制**：对每个在用 Socket 读**驱动状态缓存**（`ch395f_sock_state_cached`，唯一刷新点 = `net_poll` 每轮全量刷新，E2 实测单次回读 18.1µs；**本 tick 不再自发状态 SPI**，唯一按需 SPI = 形态② 命中时回读对端端口做幽灵甄别），判定**五类**失同步 + 一类被动重同步并修正：
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| # | 失同步 | 动作 | 复用的实现 |
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|---|---|---|---|
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| ① | 本层 ESTABLISHED 而芯片已无连接（sock/tcp = CLOSED） | 按断开处理 → CLOSED + 回调（应用读到 EOF 后由形态③④重建监听） | `handle_disconnect_event`（内置陈旧事件甄别） |
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||
| ② | 本层 LISTENING 而芯片已完成握手（tcp = ESTABLISHED） | 补做 standalone accept 簿记 | `handle_connect_event` |
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| ③ | 本层 LISTENING（监听型 fd）而芯片监听失位 | 重建 | `net_listener_request`（原 pump①） |
|
||
| ④ | 本层 CLOSED（监听型 fd）而芯片不在 LISTEN | 重建 | `net_listener_request`（原 pump②） |
|
||
| ⑤ | 本层 ESTABLISHED 而芯片静默回收回 LISTEN（0x05/0x01，无 DISCONNECT 中断） | RESYNC 只修本层、不发芯片命令 | 原 `net_resync_listen` 语义（已并入） |
|
||
| U11 | 本层 CLOSED（监听型 fd）而芯片**正在** LISTEN | 只重同步 CLOSED→LISTENING，不发芯片命令 | 原 pump③ |
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||
> ⚠ **单一所有者不变量**：重建决策**只此一处**（原 `net_listener_pump` 已删除，③④/U11 就在本 tick）；
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> 认领门槛见 §4.7（在用 + `auto_relisten` + TCP + 已绑端口）——少了它"本层 CLOSED + 已绑端口"的
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> 出向连接会被误判为监听器并 relisten。
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|
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**去抖 + 冷却（缺一不可）**：单次状态读可能落在"刚 open/listen 尚未生效"的瞬态——**2026-09-23 实测**：无去抖的 accept 路径自愈把监听反复重建直至 `relisten give up`（三服务口全死、89 行 ERROR）。故**分级去抖**（单位=轮，100ms/轮）：②=1 轮（`NET_RECON_STABLE_ACCEPT`，幽灵甄别兜底假阳性）；③④⑤=2 轮（`NET_RECON_STABLE_RELISTEN`）；①=4 轮（`NET_RECON_STABLE_DEATH`，**勿改小**——风暴态三机制里 M3 可疑门的让位再入 400ms 租约，见 `docs/网络/网络自愈架构设计.md` §4.1.6，E9a 实证）；同一 Socket 动手后**冷却 1s**（`NET_RECONCILE_COOLDOWN_MS`；U11 被动重同步不去抖不占冷却）。开销：每 100ms 每在用 Socket 的状态回读已收拢在 `net_poll`（≈100µs/轮），本 tick 本身零额外 SPI。
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### 4.9 事件处理器（netTask 上下文；由 `net_poll` 驱动，对账 tick 可再入）
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| 函数 | 设计作用 | 主要调用 | 意图 / 注意 |
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|---|---|---|---|
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| `handle_connect_event` | LISTENING → standalone accept（回读对端地址 → ESTABLISHED + `send_ready=1` + 清残留 TIMEOUT + 回调）；CONNECTING → 客户端连接成功（回读对端 + 使能 KeepAlive + 回调） | `ch395f_get_remot_ipp` + `get_sock_int_status` +（client）`set_keepalive_enable` + `fire_event` | GET_REMOT_IPP 为**小端**输出（与 set_des_ip 的大端相反）——解析别抄反；`session_dead` 的**唯一清零点** |
|
||
| `handle_disconnect_event` | 状态机迁移 + 陈旧事件甄别 + **登记沉降事实**（不再自己重建） | `ch395f_get_socket_status`（事件路径**主动 SPI**，不用缓存——缓存刷新在 net_poll 末尾，事件路径上必然滞后）→（LISTENING：只回读留痕，监听失位交 **reconciler 形态③** 重建；仍在监听 → 判陈旧丢弃）/（ESTABLISHED：芯片仍 ESTABLISHED → 判陈旧丢弃；M3 可疑门 → 置可疑电平让位对账①，见 `docs/网络/网络自愈架构设计.md` §4.1.6） | ① **陈旧 DISCONNECT 甄别**（D20）：同一 fd"关闭→重监听→再连接"循环复用，上一条连接的 FIN/ACK 可能在 fd 已复用时才上报 → 不甄别则新连接秒断（实测：FTP 同会话第二个数据连接必 425）；② 正常释放（FIN）→ **GRACEFUL 沉降 100ms**（只置事实，重建由 `net_reconcile_tick` 形态③④ 做）；③ 置 CLOSED 后**不立即关芯片 Socket**——留给 `net_recv_locked` 排空剩余数据（FIN 可能先于数据到达） |
|
||
| `handle_recv_event` | 置 `readable` + 回调；**不读 recv_len** | `fire_event` | 不读长度是为了避免与 `net_recv_locked` 的 `ch395f_get_recv_len` 竞争（旧"分批读归零"机理，未证实）；`readable` 供 `net_select` 无 SPI 访问判读 |
|
||
| `handle_send_event` | 发送缓冲已空：触发回调（`send_ready` 由 SENBUF_FREE 前置位） | `fire_event` | — |
|
||
| `handle_timeout_event` | CONNECTING → CREATED（连接超时）；**ESTABLISHED → 登记隔离 + CLOSED**（TRAP-NET-18）；LISTENING → 仅记日志 | **`net_listener_settle(fd, NET_LISTENER_SETTLE_QUARANTINE)`** + `fire_event` | TIMEOUT = 异常释放（如客户端中止上传）：对端在途数据随后落进 RX 缓冲 → 必须隔离（400ms）后才许复监听；正常 FIN 释放走 disconnect 路径（GRACEFUL 100ms），**不走**隔离 |
|
||
| `fire_event` | 调用已注册回调 | `p_sock->event_cb` | **回调上下文 = netTask**：回调内不得阻塞、不得发网络操作（会自等死锁） |
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### 4.10 工具函数
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| 函数 | 设计作用 |
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|---|---|
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| `alloc_socket` | 线性扫描 `s_net_socks`，返回首个 `in_use=0` 的索引（-1 = 8 个全占） |
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| `parse_ip_string` | 点分十进制 → 4 字节数组（网络序，供 `ch395f_set_*_addr`） |
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| `s_mac_is_zero` | MAC 全零判定（NULL/全零 = 用芯片内置 MAC） |
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| `net_bench_cmd_log` | 台架命令序列日志（`NET_BENCH_CMD_LOG` 编译开关，默认关；每个真实 SPI 命令点一行，排障用） |
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---
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## 5. 典型端到端路径
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### 5.1 发送（队列路径）
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant A as appTask（如 ftpTask）
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participant Q as netMsgQueue
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participant N as netTask
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participant C as CH395F
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A->>Q: net_send：入队（fd/buf 指针/len，按值拷贝）
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Note over A: net_wait_result：零等待拾取 → 无则阻塞
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Q->>N: NET_MSG_SEND
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N->>C: net_send_locked：write_send_buf（≤1KB/块）
|
||
alt 健康路径（块间等待 < NET_SEND_SPIN_MS=2ms）
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||
loop 每块
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N->>C: 等 SENBUF_FREE（net_poll 有界自旋，不睡）
|
||
end
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||
else 超预算（对端零窗口 / 不读）
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||
N->>N: net_send_pending_register（每 fd 至多 1；do_notify=0）
|
||
Note over A,N: netTask 立即解放；A 在自己上下文睡通知
|
||
loop 每个主循环节拍（1ms）
|
||
N->>C: net_send_pending_tick：①断连 ②推进 ③写完 ④无进展超时
|
||
end
|
||
end
|
||
C-->>N: SENBUF_FREE / SEND_OK（net_poll 置 send_ready）
|
||
N->>A: xTaskNotify（实际字节数 / 负错误码）
|
||
A->>A: 返回字节数 / -1（errno 已恢复；短写按 ret < len 处理）
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||
```
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### 5.2 阻塞接收无数据（挂起 recv 路径）
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant A as appTask
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||
participant Q as netMsgQueue
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||
participant N as netTask
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participant C as CH395F
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A->>Q: net_recv_to：入队（fd/buf/len/单片预算）
|
||
Q->>N: NET_MSG_RECV
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||
N->>C: net_poll + get_recv_len
|
||
C-->>N: 无数据
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||
N->>N: net_pending_register（每 fd 至多 1；do_notify=0）
|
||
Note over A,N: netTask 立即解放；A 在自己上下文睡任务通知
|
||
loop 每个主循环节拍（1ms）
|
||
N->>C: net_pending_tick：①数据 ②到点 ③断连
|
||
end
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||
C-->>N: 数据到达 / 到点 / 断连
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N->>C: read_recv_buf（断连时先排空残留）
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||
N->>A: xTaskNotify（字节数 / 0 / 负错误码）
|
||
A->>A: >0 数据 · 0 EOF（自动重监听）· -1 真错误 · -2 本片超时
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||
Note over N: close / 网络重建 / 陈旧 resync → 显式 settle/cancel（必通知）
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||
```
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||
### 5.3 断连 → 自动重监听（含 TRAP-NET-18 沉降）
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant N as netTask
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participant C as CH395F
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participant A as appTask
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Note over C: 客户端 FIN（正常）或 RST/无响应（异常）
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N->>C: net_poll 读 SINT
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||
alt DISCONNECT（正常）
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||
N->>N: handle_disconnect_event：回读甄别 → CLOSED + 回调<br/>+ net_listener_settle(GRACEFUL 100ms)
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||
else TIMEOUT（异常，如中止上传）
|
||
N->>N: handle_timeout_event：net_listener_settle(QUARANTINE 400ms) + CLOSED
|
||
end
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||
Note over N: 只置事实 —— 重建统一由 net_reconcile_tick 形态③④（100ms）决定
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||
N->>C: net_listener_request（登记）→ net_listener_tick → net_relisten_locked
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||
opt 沉降期内（TRAP-NET-18）
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||
N->>C: 排空 RX 残渣（256B 分块）+ close + 排空中断
|
||
C-->>N: 未到 CLOSED/TCP_CLOSED → 返回（30ms 后重试轮询复检）
|
||
end
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||
N->>C: set_proto_type + set_sour_port + open_socket + tcp_listen
|
||
alt open 失败（TRAP-NET-09 沉降）
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||
N->>N: 登记重试（30ms 节奏 / 2s 时限）→ net_listener_tick 到点重试
|
||
else 成功
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||
N->>N: state = LISTENING（auto_relisten 保留）
|
||
N-->>A: xTaskNotify（accept 返回 / recv 返回 0）
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||
end
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||
Note over N: 2s 超限时 → 清状态 + "relisten give up"（错误日志，应用可感知）
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||
```
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||
### 5.4 事件未收到自愈（TRAP-NET-17 对账 + 监听重建合一 reconciler）
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant N as netTask
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participant C as CH395F
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||
participant A as appTask
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Note over C: 快速复连：芯片完成握手但 CONNECT 事件未收到
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Note over N: 本层滞留 LISTENING → 应用以为无客户端（永不调 accept）
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||
loop 每 100ms（net_poll 每轮刷新驱动状态缓存）
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||
N->>N: net_reconcile_tick：读 ch395f_sock_state_cached（每个在用 socket）
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||
C-->>N: 失配（本层 LISTENING，芯片 ESTABLISHED）
|
||
end
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||
Note over N: 形态② 去抖=1 轮（幽灵甄别挡假阳性；仅命中时回读对端端口，本 tick 唯一按需 SPI）
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||
N->>N: handle_connect_event：补 accept 簿记 → ESTABLISHED
|
||
N-->>A: 下一次 net_accept 返回客户端（连接不再"吞掉"）
|
||
Note over N: 其余形态：① 本层 ESTABLISHED 而芯片已断 → handle_disconnect_event（去抖 4 轮）<br/>③④ 本层 LISTENING 丢监听 / CLOSED 孤儿 → 本 tick 形态③④ 重建（唯一重建入口，去抖 2 轮）<br/>⑤ 静默回收 → RESYNC 只修本层；U11 芯片在听 → 只重同步
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||
```
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||
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||
### 5.5 网络重建（IP 变更免重启）
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||
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||
```mermaid
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||
sequenceDiagram
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||
participant N as netTask
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||
participant C as CH395F
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||
participant A as 各应用任务
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N->>A: net_init 开头：net_pending_cancel_all(CONNRESET)——逐一取消并通知
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N->>N: 控制块全部清零
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N->>C: check_exist → reset → fun_para(0x08)/MSS/重传/KeepAlive
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N->>C: IP·GW·掩码（或 DHCP）→ ch395f_init → MAC → 8 Socket 缓冲布局
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Note over N,A: net_stack_bring_up：PHY/链路就绪 → net_generation_inc<br/>FTP/UI/对时据**代次变化**放弃旧监听并重建（见 docs/子系统设计/网络配置说明.md §4）
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## 6. 设计铁律（为什么是这样）
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| # | 铁律 | 实证来源 |
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|---|---|---|
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| 1 | **一切芯片访问收敛 netTask**（唯一执行者）；跨任务调用走队列 | TRAP-NET-14：跨任务 SPI 竞争破坏芯片寄存器 → 连接必超时 |
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| 2 | **结果只经任务通知值回传**；消息按值入队，调用方看不到 netTask 对消息的写入；勿给消息加"回传用"字段 | TRAP-NET-10：6 个 API 永远返回 -1；"加 msg.err 字段"的修法曾致 `ui_net_sink` 每次空轮询误判真错误 → 连上即断 |
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| 3 | **netTask 不为任何人自旋等待**：阻塞 recv = 挂起登记；重开失败 = 重试登记（D10）；初次 listen/connect 的 open 重试环（`net_sock_reset_sync` 有界等待，GRACEFUL 100ms 底 / 600ms 封顶）是唯一豁免（启动期无竞争，原 3×500ms 盲等已换确定性排渣） | 队头阻塞整改：一次空闲 30s recv 冻住全网 17.7s；旧重监听 osDelay(500) → 恢复 588ms、期间重连被拒 |
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| 4 | **netTask 不向自身发消息 / 不自我挂起**（挂起登记对执行任务自身发起直接拒绝） | 自等自通知 = 死锁 |
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| 5 | **基于状态读的重建动作必须去抖 + 冷却**：分级门槛 ②=1 轮 / ③④⑤=2 轮 / ①=4 轮（100ms/轮）+ 冷却 1s | 2026-09-23：无去抖 → 监听反复重建直至 `relisten give up`，三服务口全死 |
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| 6 | **异常释放（TIMEOUT）后复监听前必须隔离**：排空 RX 残渣 + 等 CLOSED/TCP_CLOSED；隔离上限 < 重试放弃时限 | TRAP-NET-18：~2KB 残渣被下条连接当自己的数据 → 首笔上传截断 2048B 并误报 226 成功；上限=2s 时隔离耗尽重试预算 → 监听被弃 |
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| 7 | **RECV 电平触发中断每轮只处理一批** | TRAP-NET-08：连续循环 → 主循环饿死 |
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| 8 | **close 前先结束挂起 recv + 排空残留 DISCONNECT** | TRAP-NET-12：锁存的陈旧 DISCONNECT 秒断下一连接 |
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| 9 | **两段式等待防丢失通知**：零等待拾取 + 阻塞；清除掩码全 1；以 pdTRUE 判定 | run3~11：丢失通知 → 挂死 / 结果错位；0 结果误判"无通知" → 永久挂死 |
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| 10 | **网络重建先取消并通知全部挂起，再复位芯片** | 取消不通知 = 调用方永久挂死 |
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| 11 | **监听重建只有一个所有者**（`net_reconcile_tick` 形态③④；原 `net_listener_pump` 已删）；其它位置**只置事实**（置 CLOSED / 登记沉降），不做重建动作 | 第三方送检验收：多所有者导致"谁先看到 DISCONNECT 就谁重建"的竞争与重建风暴 |
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## 7. ch395f 驱动接口使用图（`net_socket.c` / `net_listener.c` → 芯片命令）
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| 芯片命令 | 使用处 | 说明 |
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|---|---|---|
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| `ch395f_check_exist` / `ch395f_reset` | `net_init` | 上电探测与复位 |
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| `ch395f_set_fun_para(0x08)` | `net_init` | bit3 手动关缓冲（SOCKET_CLOSE）；bit0/1=0，Socket 个数与 FUN_PARA 无关 |
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| `ch395f_set_tcp_mss` / `set_retrans_count` / `set_retrans_period` / `set_keepalive_idle+intvl+cnt` | `net_init`（**均须在 `ch395f_init` 之前**） | 值见 `net_config.h` |
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| `ch395f_set_mac_addr` | `net_init`（**须在 `ch395f_init` 之前**） | 写芯片 EEPROM；INIT_CH395 加载 MAC（`docs/芯片手册/CH395F.md` §9.2.1 步骤①） |
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| `ch395f_set_ip_addr` / `set_gwip_addr` / `set_mask_addr` / `set_dhcp` | `net_init`（**均须在 `ch395f_init` 之前**） | 固定 IP 或 DHCP |
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| `ch395f_init` / `ch395f_ping_enable` | `net_init` | 协议栈初始化（INIT_CH395）/ PING（须在 init 之后） |
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| `ch395f_set_send_buf` / `ch395f_set_recv_buf` | `net_init`（8 Socket 布局）；`net_bind`(UDP)（Socket 4~7 兜底） | 每 Socket 收 4 块 + 发 2 块 |
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| `ch395f_get_glob_int_status_all` | **仅 `net_poll`**（唯一读者红线：全局寄存器唯一读者，见 `docs/网络/网络自愈架构设计.md` §4.10；`net_listen_locked` / `net_connect_locked` / `net_close_locked` / `net_relisten_locked` 的原全局读清已全部删除） | **读 = 清**（中断清除机制，无按位手段）——其他位置读清会焊死 net_poll 的按 Socket 门控 |
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| `ch395f_get_sock_int_status` | `net_poll`（逐 Socket SINT）；各 open 路径后清残留；事件处理器清 TIMEOUT | **读 = 清** |
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| `ch395f_sock_events` | `net_connect_locked`（open 后清残留，唯一读者红线的护栏原语，见 `docs/网络/网络自愈架构设计.md` §4.10）；`net_close_locked`（芯片已 CLOSED 快路径只清本 Socket 残留事件） | 只碰**本 Socket** SINT 的护栏原语 |
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| `ch395f_open_socket` / `ch395f_close_socket` | `net_bind`(UDP)、`net_listen_locked`、`net_connect_locked`、`net_relisten_locked`（含沉降期主动 close）；`net_close_locked` 的 CLOSE 已改经 `ch395f_cmd_done` / `ch395f_sock_reset_*` | TRAP-NET-09：close 后需沉降才能重开 |
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| `ch395f_tcp_listen` / `ch395f_tcp_connect` | `net_listen_locked` / `net_relisten_locked`；`net_connect_locked` | — |
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| `ch395f_set_proto_type` / `set_sour_port` / `set_des_ip` / `set_des_port` | `net_bind`(UDP)、`net_listen_locked`、`net_connect_locked`、`net_relisten_locked`、`net_sendto` | open 之后写端口/IP（open 会复位寄存器）；set_des_ip 期望**大端数组** |
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| `ch395f_write_send_buf` | `net_send_locked` / `net_send_pending_tick`（挂起 send 推进）/ `net_sendto` | 单次 ≤1KB（硬件 FIFO 上限，TRAP-NET-16） |
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| `ch395f_get_recv_len` / `ch395f_read_recv_buf` | `net_recv_locked`、`net_pending_tick`、`net_pending_settle_close`、`net_recvfrom`、`net_drain_chip_rx`、`handle_disconnect_event`（M3 可疑门 RX 非空判据） | `handle_recv_event` **故意不读**（防竞争，旧机理未证实） |
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| `ch395f_get_socket_status` | `handle_disconnect_event`（两处甄别——事件路径**主动 SPI**，缓存必然滞后于刚到达的中断）、`net_relisten_locked`（沉降门）、`net_connect_locked`（诊断回读）。⚠ **周期对账不再直接调**——改读缓存（下行） | 输出 **2 字节**（[0]=Socket 状态 [1]=TCP 状态），缓冲必须给 2 字节 |
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| `ch395f_get_sock_state` / `ch395f_sock_state_cached` | 刷新**仅 `net_poll`** 每轮对在用 Socket 调 `get_sock_state`（唯一刷新点）；`sock_state_cached` 读缓存 = `net_reconcile_tick`（形态①②③④⑤/U11 判据） | 芯片状态唯一事实源；E2 实测单次回读 18.1µs，缓存新鲜度 ≤1ms |
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| `ch395f_sock_reset_begin` / `ch395f_sock_reset_poll` | `net_sock_reset_sync`（`net_listen_locked` / `net_connect_locked` open 重试、`net_close_locked`、`net_drop_conn_locked`）；`net_poll` 每轮对在用 Socket **步进**（IDLE 槽纯 RAM 判零 SPI） | 驱动复位状态机：读空 RX → CLOSE → 排空事件(quiescent) → 等 byte0=00H；内置 LISTEN 态二段 CLOSE 补发（E2 补充发现）；GRACEFUL 100ms 底 / QUARANTINE 400ms 底 |
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| `ch395f_cmd_done` | `net_close_locked`（CLOSED 快路径判据） | 命令完成判定（OPEN/LISTEN/CLOSE 三形态，读缓存不额外发 SPI） |
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| `ch395f_link_up_cached` / `ch395f_link_change_count` | `net_reconcile_tick`（链路态订阅留痕，见 `docs/网络/网络自愈架构设计.md` §4.4 链路态喂料缓存） | 驱动 link 变化计数，net_poll 喂 |
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| `ch395f_get_remot_ipp` | `handle_connect_event`、`net_reconcile_tick`（幽灵甄别，形态② 命中时唯一按需 SPI）、`net_connect_locked`（诊断） | **小端**输出（与 set_des_ip 相反） |
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| `ch395f_set_keepalive_enable` | `handle_connect_event`（client 连接成功时） | — |
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## 8. 改动意图速查
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| 想改什么 | 先看哪些函数 |
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| 监听恢复策略（节奏/时限/沉降） | `net_listener_request` / `net_relisten_locked` / `net_listener_tick`；常量 `NET_RELISTEN_*_MS`（`net_listener.c` 内）；重建决策在 `net_reconcile_tick` 形态③④（下行） |
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| 阻塞接收等待语义 | `net_pending_register` / `net_pending_tick` / `net_pending_complete`；常量 `NET_PENDING_WATCHDOG_MS` |
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| 阻塞发送等待语义（挂起 send） | `net_send_pending_register` / `net_send_pending_tick` / `net_send_pending_complete`；常量 `NET_SEND_SPIN_MS`（有界自旋预算）/ `NET_SEND_TIMEOUT_MS`（无进展超时）/ `NET_SEND_CHUNK_MAX`（分块上限，`net_pending.h` 唯一定义处） |
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| 事件未收到自愈 + 监听重建策略（合一 tick） | `net_reconcile_tick`（`NET_RECONCILE_PERIOD_MS` / `NET_RECONCILE_COOLDOWN_MS` / `NET_RECON_STABLE_ACCEPT|RELISTEN|DEATH`，①②③④⑤+U11，唯一重建入口=形态③④）+ `handle_disconnect_event` / `handle_connect_event` |
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| 新增一个公共 API | 模式：`net_socket.h` 声明（`NET_NO_OS` 条件编译）→ `net_msg_type_t` 加类型（如需要）→ `net_process_messages` 加 dispatch 分支 → netTask 侧 `_locked` 实现；调用侧复制"参数检查 → 入队 → `net_wait_result` → errno 恢复"骨架 |
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| 缓冲布局 / MSS / 重传 / KeepAlive 参数 | `net_init` + `net_config.h` + `ch395f.h`（`CH395F_RECV/SEND_BLOCKS`、`CH395F_TCP_MSS`）；改完必须 0 错 0 警构建 + 全测试套件回归 |
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| 队列容量 / 消息结构 | CubeMX 生成的 `MX_FREERTOS_Init`（8 槽）+ `net_socket.h` 的 `net_msg_t`（**勿加回传字段**） |
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| 超时参数（收发/重试/对账） | `net_config.h`（收发/重传/KeepAlive）；`net_listener.c` 内 `NET_RELISTEN_*`；`net_socket.c` 内 `NET_RECONCILE_*` / `NET_RECON_STABLE_*` / `NET_PENDING_WATCHDOG_MS` |
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## 9. 相关文档
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- `docs/网络/BSD_Socket_API_使用指南.md` —— 公开 API 语义、示例、常见问题（本文的上半部）
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- `docs/网络/网络自愈架构设计.md` —— **监听生命周期权威设计**（边沿→电平、单一所有者重建 = `net_reconcile_tick` 形态③④、`net_listener.c` / `net_events.c` 模块化边界 §11）
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||
- `docs/问题记录/CH395F_Trap_Records.md` —— TRAP-NET-01~23 机制细节（本文引用处）
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||
- `docs/网络/Net层阻塞模型架构设计.md` —— 阻塞等待模型的现状架构设计（pending 请求模型 / 五路完成语义）
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||
- `docs/测试说明/专项验证/链路延迟测试说明.md` —— 芯片 / 队列 / 挂起 recv 等分段时延基线与自愈路径的台架证据
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||
- `docs/子系统设计/网络配置说明.md` §4 —— 代次号与网络重建时序
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||
- `docs/测试说明/板级测试/CH395F_Test_Guide.md` —— 单连接模型测试规则（TC-NET-6xx）
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