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STM32F4-Base/App/task/protect_task.c
T
wandering1 9f826dbb4d fix(protect): 采样陈旧时独立闭锁保护(判定层失明的兜底门)
问题:L5-4 闭锁读的 adc_health_flags() 只有 adcTask 每拍跑
adc_health_check() 才可能置位。TIM3 一停,adcTask 就永久阻塞在
osThreadFlagsWait(刻意的 fail-safe),check() 不再执行 → stall 位
永远是 0,而 protectTask 仍每 20 ms 拿冻在最后一帧的相量继续判据。
窗口最坏约 800 ms(停喂阈值)+ 2498 ms(IWDG 标称)≈ 3.3 s。

方案:保护侧建一条与消费者存活完全解耦的兜底新鲜度门。
- adc_health.c/h 新增 adc_health_age_stale():无模块状态的纯判据,
  参照系 adc_health_age_t 由调用方自存。故意不让 protectTask 去调
  adc_health_check()——那是「每拍一次、单写者」的契约,两个上下文
  同写会互相刷新差值基线,把现有判定层一起弄坏。
- 新增 ADC_HF_STALE = bit8(与判定层 bit0..bit7 位段错开)。本位
  不由判定层写、不进 sticky、不进编排层 logged 位图。
- protect_task.c 用自己的时基直接读两个**中断侧递增**的计数器
  (tpafe5160_frame_seq / adc_input_stm32_seq),并入掩码。两条车道
  各自一份 primed:共用会让先观测的那条把标志置 1,另一条首拍拿
  adv_ms = 0 算年龄 → 开机即误锁保护。
- 门限 PROT_STALE_AGE_MS = 100 + 20 = 120 ms,买的是时序阶梯:
  判定层活着时它先报 0x1/0x2(带日志与自检留痕),死了只出现
  0x100。闭锁最迟 140 ms,仍远小于最小动作延时(默认 1000 ms)。

实测:
- @build 0 错 0 警:Code 213424 → 213520(+96 B);ZI 131480 →
  131504(+24 B = 两份 age 结构);RW-data 1184 不变
- stack_report:protectTask 静态最坏链 872 B 不变(余 1176 B / 57%)、
  adcTask 1320 B 不变——新判据无日志,不进最坏链
- 主机单测 45/45(新增 TC-ADCHEALTH-012..017 共 14 条断言:首拍只建
  基线 / 超拍不判老 / 门限含等号 / 跨 tick 回绕 / 倒退按分工不判老 /
  双观察者互不污染 / 空参数不判老)
- 台架注入(一次性停 TIM3 300 ms 探针,验完已撤;探针固件与最终
  固件 Program Size 逐字节相同):
  [+5462ms] [ERR][PROT] sampling FAULT -> protection blocked (hf=0x00000100)
  [+5757ms] [PROT] sampling recovered -> protection resumed
  同次开机 [ADC_TASK] health: 出现 0 次;MISS 快照缺的正是 bit6
  (0x1F7 - 0x1B7 = 0x40,实证 adcTask 当时确实阻塞,不是"在跑但没报");
  reset cause: 仅 1 次(300 ms 被 800 ms 容忍吸收,闭锁不靠复位)
  证据 docs/测试说明/boot_log_data/20261021_probe_stale_gate_boot_log.txt
- 字节卫生:BOM 无 / CR 0 / U+FFFD 0;新增行无非法字面量

gate: only mem-budget/mem-numbers pending lead ledger backfill
pre-commit run --all-files 失败仅这两条(台账受管快照与本树 .map 的
Flash/RAM 水位漂移,即本次 +96 B Code、+24 B ZI)。按并行分支约定
本分支不跑 --write,台账由 Lead 合并后统一回填。

文档同步:设计说明新增 §15(原相关文档改 §16),§7 位表加 bit8 行、
§8 责任矩阵与「已知窗口」段改写为已闭合、§10 盲区第 3 条、§11 用例
表、§12 判读手册、§14 改前清单全部跟上;位图配图补 bit8 列,并修掉
生成器把列数硬编码成 8 列导致新列被备注框盖住的问题。
2026-10-22 00:43:32 +08:00

188 lines
9.8 KiB
C
Raw Blame History

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/*
* 模块名称:保护任务(L3 板端接线,B5)——实现
* 模块功能:见 protect_task.h。每拍三件事:
* ① L5-4 采样故障闭锁:adc_health_flags() 电平位命中 → 元件状态
* 复位(防陈旧判据)+ 本拍不 eval;
* ② prot_set_selfcheck()(L5-1 定值完整性巡检,40 项 sum32——
* B8 后 PS_ID_COUNT=40,开销
* 可忽略;失配 → prot_set 内部闭锁,eval 自动复位全元件);
* ③ prot_elm_run()(phasor rms → 判据步进)+ 动作位图边沿日志;
* ④ 全局软压板 PS_GLOBAL_EN(104 YK12 两段式投退,B7):退出 =
* 复位元件 + 停判据(与采样闭锁同构,独立边沿日志)。
* 定值/元件初始化在 app_main_init(内核前,B5);本任务只消费。
* 线程约定:prot_elm_run / prot_set_selfcheck 仅本任务上下文(prot_elm.h);
* 跨上下文复归(104 YK11)经 prot_elm_request_reset 落请求。
* 创建日期:2026-10-12(B5)
* 修改记录:
* v1.0 2026-10-12 王建锋 创建:L5-4 采样故障闭锁 + L5-1 定值巡检 + 判据节拍
* v1.1 2026-10-21 王建锋 ①之外增加**兜底新鲜度门**:本任务用自己的时基直接
* 看两个中断侧计数器是否还在前进(ADC_HF_STALE)。
* adc_health 的 stall 位依赖 adcTask 每拍跑 check(),
* 节拍源一停本任务就再没有任何人判"数据新不新",
* 而相量冻在最后一帧上还会被本任务继续用于判据
*/
#include "protect_task.h"
#include "cmsis_os2.h"
#define DBG_TAG "[PROT]"
#define DBG_LINE_BUF_MAX 128U
#include "dbg_log.h"
#include "adc_input.h" /* adc_input_stm32_seq():DMA 完成计数(中断侧写) */
#include "adc_health.h"
#include "console_log.h" /* dbg_console_writer_ready():启动锚点行门控(B6) */
#include "prot_elm.h"
#include "prot_set.h"
#include "soe_store.h" /* B9:动作/复归边沿 → SOE 投递(零 FS,队列异步) */
#include "task_watchdog.h"
#include "tpafe5160.h" /* tpafe5160_frame_seq():帧序号(BUSY EXTI 写) */
/* L5-4 采样故障电平闭锁位:stall(可自愈)+ backward(锁存)都须停判据。
* 锁存类(FRSTDATA/HW_ERR 等)不在此列——它们是一次性事件痕迹,不构成
* "当前测量不可信";持续 stall/backward 才是。 */
#define PROT_HF_LOCK_MASK (ADC_HF_TPAFE_STALL | ADC_HF_STM32_STALL | \
ADC_HF_SEQ_BACKWARD | ADC_HF_STALE)
/* 兜底新鲜度门限。判定层的 stall 是 100 ms,但那是"每拍都在跑的观察者"的口径;
* 本门每 20 ms 才观测一次,最坏比判定层晚一整周期 → 取 100 + 20 = 120 ms,让
* "判定层先报(带日志与自检留痕)、本门兜底(判定层死了也报)"的时序阶梯成立。
* 排查时 hf 里 0x1/0x2 与 0x100 的先后,本身就是"判定层当时活着吗"的答案。 */
#define PROT_STALE_AGE_MS (ADC_HEALTH_STALL_MS + PROTECT_TASK_CYCLE_MS)
/* 兜底门的参照系:两条车道各存一份。⚠ primed 标志也必须各自独立——若共用一个,
* 先被观测的那条会把它置 1,另一条首拍就拿 adv_ms = 0 去算年龄 → 开机即误锁。
* 状态放调用方而不是复用 adc_health 的模块级状态:那个是"每拍一次、单写者"的
* 契约,两个任务同写会互相刷新差值基线,把现有判定层一起弄坏。 */
static adc_health_age_t s_age_tp; /* TPAFE 车道 */
static adc_health_age_t s_age_a1; /* STM32 车道 */
static uint32_t s_prev_active; /* 上拍动作位图(边沿日志用) */
static uint8_t s_prev_hf_lock; /* 上拍采样闭锁态(边沿日志用) */
static uint8_t s_prev_plate_out; /* 上拍全局软压板退出态(边沿日志用,B7) */
/*
* 函数功能:动作位图变化沿日志 + SOE 投递(逐变化元件)
* 入口参数:active - 本拍 prot_elm_active_mask()
* 函数说明:V0.1 无出口硬件(规划 R7),动作 = 遥信 + 日志 + SOE。
* SOE 走 soe_store_post(纯 RAM 投递,落盘由 defaultTask 异步执行,
* 本任务零 NAND I/O——protect 静态最坏链不变,B9 DoD 硬约束)。
* value = 元件状态打包(bit0 asserted / bit1 picked / bit2 enabled)。
*/
static void s_log_active_edge(uint32_t active) {
uint32_t chg = active ^ s_prev_active;
uint32_t i;
for (i = 0u; (i < (uint32_t)PE_COUNT) && (chg != 0u); i++) {
const uint32_t bit = 1u << i;
if ((chg & bit) != 0u) {
prot_elm_state_t st;
chg &= ~bit;
prot_elm_state((prot_elm_id_t)i, &st);
DBG_INFO("elm %s asserted=%u picked=%u",
prot_elm_name((prot_elm_id_t)i),
(unsigned)st.asserted, (unsigned)st.picked);
(void)soe_store_post(
((active & bit) != 0u) ? (uint8_t)SOE_T_ELM_ASSERT
: (uint8_t)SOE_T_ELM_RETURN,
(uint8_t)i,
(uint32_t)st.asserted | ((uint32_t)st.picked << 1)
| ((uint32_t)st.enabled << 2));
}
}
s_prev_active = active;
}
/*
* 函数功能:protectTask 线程入口
* 入口参数:argument - 未用
* 返 回 值:无(不返回)
* 函数说明:无就绪屏障(判据只依赖 phasor 使用区,未就绪时 prot_elm_run
* 整拍自跳;采样闭锁另有 adc_health 电平位兜底)→ 上电即跑。
* 每拍喂看门狗(TASK_WD_PROTECT,产品 required_mask 0x1F7)。
*/
void protect_task(void *argument) {
uint8_t start_logged = 0u; /* 启动锚点行留痕(writer-ready 门控,B6) */
(void)argument;
for (;;) {
uint32_t now = osKernelGetTickCount();
uint32_t hf = adc_health_flags();
/* 兜底新鲜度门(L5-4 的独立通道):节拍源停摆时 adcTask 会永久阻塞在
* osThreadFlagsWait(那是刻意的 fail-safe),check() 不再执行 → stall 位
* 永远是 0。这里用本任务自己的时基直接读两个**中断侧递增**的计数器,
* 与 adcTask 的存亡无关;两者都只要 TIM3 还在触发就会前进。
* STM32 车道只更新参照系、不额外置位:任一侧老了就同一个位闭锁。 */
if (adc_health_age_stale(&s_age_tp, tpafe5160_frame_seq(), now,
PROT_STALE_AGE_MS) != 0u) {
hf |= ADC_HF_STALE;
}
(void)adc_health_age_stale(&s_age_a1, adc_input_stm32_seq(), now,
PROT_STALE_AGE_MS);
/* 启动锚点行:控制台写者注册后首拍补打(2026-10-10 门控纪律,adcTask
* 首帧同款)。写者注册前 con_append 走无锁裸发,与 defaultTask 启动日志
* 逐字节交错——B6 台架实证:本行曾损坏为 "st[art: cycle=220ms elm=70"
* 致 @test 锚点 MISS(控制台单写者日志设计说明.md §3.4)。 */
if ((start_logged == 0u) && (dbg_console_writer_ready() != 0u)) {
DBG_INFO("protect task start: cycle=%ums elm=%u",
(unsigned)PROTECT_TASK_CYCLE_MS, (unsigned)PE_COUNT);
start_logged = 1u;
}
if ((hf & PROT_HF_LOCK_MASK) != 0u) {
/* L5-4:测量链不可信 → 复位元件(本任务上下文,直接 init 合法)
* 并跳过判据;stall 自愈后下一拍自动恢复 */
if (s_prev_hf_lock == 0u) {
DBG_ERROR("sampling FAULT -> protection blocked (hf=0x%08lX)",
(unsigned long)(hf & PROT_HF_LOCK_MASK));
(void)soe_store_post((uint8_t)SOE_T_SAMPLE_BLOCK,
SOE_ELM_NONE,
hf & (uint32_t)PROT_HF_LOCK_MASK);
}
s_prev_hf_lock = 1u;
prot_elm_init();
} else {
if (s_prev_hf_lock != 0u) {
DBG_INFO("sampling recovered -> protection resumed");
(void)soe_store_post((uint8_t)SOE_T_SAMPLE_RESUME,
SOE_ELM_NONE, 0u);
s_prev_hf_lock = 0u;
}
/* L5-1 巡检:定值区与封存校验和不符 → prot_set 闭锁(下一拍起
* eval 自动复位全元件)。B7 收口:104 定值写改走
* prot_set_set_sealed(影子区写+封存后单字交换),selfcheck 另有
* seqlock 式复核(提交撞见 = 本轮跳过),误锁窗口已消除。 */
(void)prot_set_selfcheck();
/* 全局软压板(PS_GLOBAL_EN,104 YK12 两段式投退,B7):退出 =
* 保护停止判据并复位元件状态(重新投入从干净快照起步) */
if (prot_set_get_ctl(PS_GLOBAL_EN) == 0u) {
if (s_prev_plate_out == 0u) {
DBG_INFO("global plate OUT -> protection disabled");
(void)soe_store_post((uint8_t)SOE_T_PLATE_OUT,
SOE_ELM_NONE, 0u);
s_prev_plate_out = 1u;
}
prot_elm_init();
} else {
if (s_prev_plate_out != 0u) {
DBG_INFO("global plate IN -> protection enabled");
(void)soe_store_post((uint8_t)SOE_T_PLATE_IN,
SOE_ELM_NONE, 1u);
s_prev_plate_out = 0u;
}
prot_elm_run(now);
}
}
s_log_active_edge(prot_elm_active_mask());
task_wd_beat(TASK_WD_PROTECT);
osDelay(PROTECT_TASK_CYCLE_MS);
}
}