STM32F4-Base/test/host/net_socket/ns_s6_edges.c

/*
 * 分片 6：边界残支（公开入口的越界/队满、直调入口的参数支、等待环里的其余出口）
 *
 * 这一片不为「覆盖率好看」而写：每条都对应一条**能被改坏**的分支——越界检查挪到
 * 入队之后，调用方就会在 netTask 里等到一个没人处理的 BADF；短写留痕被删掉，
 * 上层就会像 2026-09-21 那次 UI 推流一样「对端永久等待剩余字节」而日志全白。
 * 唯一一条刻意**不是**真实时序的场景是 TC-NETSOCK-530（一次轮询之间被压了 1s），
 * 它在真机上的对应形态是 netTask 被更高优先级任务压住——用大步进时基表达，
 * 并在注释里写明它考的是「停滞超时先于自旋预算生效」这条判定顺序。
 *
 * 创建日期：2026-10-24
 */

/* TC-NETSOCK-500 六个公开入口的越界形态：BADF 必须在**入队之前**由调用方侧挡下 */
static void tc_500_public_bounds(void)
{
    struct net_sockaddr_in in;
    char buf[8];
    int addrlen;

    bring_up();
    (void)memset(&in, 0, sizeof(in));
    addrlen = (int)sizeof(in);

    CHECK(net_send(NET_MAX_SOCKETS, buf, 4, 0) == -1 && net_get_errno() == NET_ERR_BADF,
          "TC-NETSOCK-500a net_send 越界 → BADF");
    CHECK(net_recv(NET_MAX_SOCKETS, buf, 4, NET_MSG_DONTWAIT) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BADF, "TC-NETSOCK-500b net_recv 越界 → BADF");
    CHECK(net_recv_to(NET_MAX_SOCKETS, buf, 4, 10U) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BADF, "TC-NETSOCK-500c net_recv_to 越界 → BADF");
    CHECK(net_close(NET_MAX_SOCKETS) == -1 && net_get_errno() == NET_ERR_BADF,
          "TC-NETSOCK-500d net_close 越界 → BADF");
    CHECK(net_drop_conn(NET_MAX_SOCKETS) == -1 && net_get_errno() == NET_ERR_BADF,
          "TC-NETSOCK-500e net_drop_conn 越界 → BADF");
    CHECK(net_accept(NET_MAX_SOCKETS, (struct net_sockaddr *)&in, &addrlen) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BADF, "TC-NETSOCK-500f net_accept 越界 → BADF");
    CHECK(net_connect(NET_MAX_SOCKETS, (struct net_sockaddr *)&in, (int)sizeof(in)) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BADF, "TC-NETSOCK-500g net_connect 越界 → BADF");
    CHECK(net_sendto(NET_MAX_SOCKETS, buf, 4, 0, NULL, 0) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BADF, "TC-NETSOCK-500h net_sendto 越界 → BADF");
    CHECK(net_recvfrom(NET_MAX_SOCKETS, buf, 4, NET_MSG_DONTWAIT, NULL, NULL) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BADF, "TC-NETSOCK-500i net_recvfrom 越界 → BADF");
    CHECK(g_ns_put_calls == 0,
          "TC-NETSOCK-500j 全部越界形态零入队（入队之后才挡 = 让 netTask 处理一个没主的请求）");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-501 队满时每个公开入口都要报 BUSY（不能有的报、有的静默） */
static void tc_501_all_entries_busy_on_full_queue(void)
{
    struct net_sockaddr_in in;
    int fd;

    bring_up();
    fd = mk_established(NET_SOCK_STREAM);
    g_ns_cur_task = (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller;

    ns_rtos_q_fill((int)NS_Q_CAP);
    CHECK(net_accept(fd, NULL, NULL) == -1 && net_get_errno() == NET_ERR_BUSY,
          "TC-NETSOCK-501a net_accept 队满 → BUSY");
    ns_rtos_q_fill((int)NS_Q_CAP);
    (void)memset(&in, 0, sizeof(in));
    CHECK(net_connect(fd, (struct net_sockaddr *)&in, (int)sizeof(in)) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BUSY, "TC-NETSOCK-501b net_connect 队满 → BUSY");
    ns_rtos_q_fill((int)NS_Q_CAP);
    CHECK(net_recv_to(fd, (void *)"x", 1, 20U) == -1 && net_get_errno() == NET_ERR_BUSY,
          "TC-NETSOCK-501c net_recv_to 队满 → BUSY");
    ns_rtos_q_fill((int)NS_Q_CAP);
    CHECK(net_recv(fd, (void *)"x", 1, NET_MSG_DONTWAIT) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BUSY, "TC-NETSOCK-501d net_recv 队满 → BUSY");
    ns_rtos_q_fill((int)NS_Q_CAP);
    CHECK(net_send(fd, "x", 1, 0) == -1 && net_get_errno() == NET_ERR_BUSY,
          "TC-NETSOCK-501e net_send 队满 → BUSY");
    CHECK(g_ns_notify_calls == 0, "TC-NETSOCK-501f 队满路径零通知（调用方直接拿返回值走人）");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-502 fd 表用尽：NOMEM 且不影响已建立的会话 */
static void tc_502_socket_table_full(void)
{
    int i;
    int fd;

    bring_up();
    for (i = 0; i < NET_MAX_SOCKETS; i++) {
        fd = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM);
        if (fd < 0) {
            break;
        }
    }
    CHECK(i == NET_MAX_SOCKETS, "TC-NETSOCK-502a 8 个槽位全部可分配");
    CHECK(net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_NOMEM, "TC-NETSOCK-502b 第 9 个 → NOMEM（不越界写表）");
    s_net_socks[3].state = NET_SOCK_STATE_ESTABLISHED;
    CHECK(net_get_sock(3) != NULL && net_listener_armed(3) == 1,
          "TC-NETSOCK-502c 表满不影响已在用会话（alloc 失败只回 NOMEM，不动别人的槽位）");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-503 net_wait_result 的两段式拾取：先零等待，已有通知就不必再睡 */
static void tc_503_zero_wait_pickup(void)
{
    int fd;
    int rc;

    bring_up();
    fd = mk_established(NET_SOCK_STREAM);
    g_ns_cur_task = (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller;
    /* 预置一条**已挂起**的通知（真机上=上一条消息的回执还没被读走），
     * 公开入口应先零等待拾取它，而不是再睡一次（睡过头就是 实测踩过的坑） */
    ns_rtos_post_notify((TaskHandle_t)&g_ns_task_caller, (uint32_t)(int)4);
    g_ns_block_waits = 0;

    rc = net_send(fd, "abcd", 4, 0);

    CHECK(rc == 4, "TC-NETSOCK-503a 零等待就拾到通知值 → 直接返回结果");
    CHECK(g_ns_block_waits == 0, "TC-NETSOCK-503b 已有通知时绝不进阻塞分支");
    CHECK(g_peers.send_reg_calls == 0 && g_chip.write_calls == 0,
          "TC-NETSOCK-503c 本次调用没有真的写芯片（拾到的是上一条消息的回执——这就是 实测踩过的形态）");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-504 直调入口的参数支（这些分支从公开入口不可达，只能直接钉） */
static void tc_504_locked_entry_branches(void)
{
    struct net_sockaddr_in in;
    int fd;

    bring_up();
    (void)memset(&in, 0, sizeof(in));
    in.sin_port = net_htons(80);
    in.sin_addr.s_addr = net_inet_addr("10.1.1.1");

    fd = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM);
    CHECK(net_connect_locked(fd, NULL, (int)sizeof(in)) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_INVAL, "TC-NETSOCK-504a connect_locked addr=NULL → INVAL");
    CHECK(net_connect_locked(fd, (const struct net_sockaddr *)&in, 1) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_INVAL, "TC-NETSOCK-504b connect_locked addrlen 不足 → INVAL");
    s_net_socks[fd].in_use = 1U;
    CHECK(net_send_locked(&s_net_socks[fd], "x", 1, NULL) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_NOTCONN, "TC-NETSOCK-504c 未建立的直调 send → NOTCONN");
    CHECK(net_recv_locked(&s_net_socks[fd], (void *)"x", 1, NET_MSG_DONTWAIT, 0U, NULL) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_WOULDBLOCK, "TC-NETSOCK-504d 直调 recv 无数据非阻塞 → WOULDBLOCK");
    CHECK(net_recv_locked(&s_net_socks[fd], NULL, 1, NET_MSG_DONTWAIT, 0U, NULL) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_INVAL, "TC-NETSOCK-504e 直调 recv buf 空 → INVAL");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-505 发送途中缓冲再也不腾出来：内层等待也要转挂起，并且末块不许登记 */
static void tc_505_inner_wait_and_last_chunk(void)
{
    static char big[2100];
    int fd;
    int rc;

    /* 第一块写得进、之后芯片不再报空闲 → 第二块的**内层**等待转挂起 */
    bring_up();
    fd = mk_established(NET_SOCK_STREAM);
    g_ns_int_pin_set = 0;
    ch395f_fake_push_glob((uint16_t)(1U << (fd + 4)));
    g_fake.int_status[fd] = CH395F_SINT_STAT_SENBUF_FREE;   /* 只给一次空闲 */
    rc = net_send_locked(&s_net_socks[fd], big, 2100,
                         (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller);
    CHECK(rc == NET_PENDING_REGISTERED,
          "TC-NETSOCK-505a 内层等待（写完一块后等发完）超预算也转挂起，不留 in-place 忙等");
    CHECK(g_chip.write_calls == 2 && g_peers.last_snd_sent == 2048,
          "TC-NETSOCK-505b 登记的进度=已写进芯片的字节数（1024+1024=2048），已发的绝不重发");
    reset_all();

    /* 末块：全部写完但芯片不回执 → 按完成返回，**不许**登记挂起
     * （2026-10-14 台架回归 TC-NET-902 正是登记了却无人完成 → 永久挂死） */
    bring_up();
    fd = mk_established(NET_SOCK_STREAM);
    rc = net_send_locked(&s_net_socks[fd], big, 1024,
                         (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller);
    CHECK(rc == 1024, "TC-NETSOCK-505c 单块恰好写完 → 返回 1024（完成）");
    CHECK(g_peers.send_reg_calls == 0,
          "TC-NETSOCK-505d 末块等待不得登记挂起（sent>=len 的守卫必须挡住）");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-506 UDP sendto：等待腾出与短写留痕（与 TCP 同一套语义的另一份实现） */
static void tc_506_sendto_stall_and_short(void)
{
    static char big[2100];
    int fd;
    int rc;

    bring_up();
    fd = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_DGRAM);
    s_net_socks[fd].send_ready = 0U;
    g_ns_int_pin_set = 0;
    ch395f_fake_push_glob((uint16_t)(1U << (fd + 4)));
    /* 每轮只走 1ms：先命中 NET_SEND_TIMEOUT_MS(1s) 之前不会有别出口 → 短写 */
    g_ns_poll_tick_inc = 500U;
    rc = net_sendto(fd, big, 2100, 0, NULL, 0);
    CHECK(rc < 2100 && rc >= 0,
          "TC-NETSOCK-506a sendto 停滞只拿到部分：按已发数返回（短写语义与 TCP 一致）");
    CHECK(g_ns_error_count >= 2,
          "TC-NETSOCK-506b 停滞 [ERR] + 短写 [ERR] 都要留（缺一就退化成静默截断）");
    reset_all();

    /* 写完一块后等发完的超时出口 */
    bring_up();
    fd = net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_DGRAM);
    g_ns_int_pin_set = 0;
    ch395f_fake_push_glob((uint16_t)(1U << (fd + 4)));
    g_fake.int_status[fd] = CH395F_SINT_STAT_SENBUF_FREE;   /* 只给一次 */
    g_ns_poll_tick_inc = 500U;
    rc = net_sendto(fd, big, 2100, 0, NULL, 0);
    CHECK(rc >= 1024 && rc < 2100,
          "TC-NETSOCK-506c 第一块已交付、第二块等发完超时 → 返回 1024..2099 之间的实际值");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-530 停滞超时优先于自旋预算：考判定顺序，不考真实时长 */
static void tc_530_stall_timeout_before_spin(void)
{
    static char buf[64];
    int fd;
    int rc;

    /* 一次轮询之间被压了 2s（真机形态：netTask 被更高优先级任务压住），
     * 停滞超时(NET_SEND_TIMEOUT_MS=1s)必须**先于**自旋预算(2ms)命中：
     * 生产代码里两条判定的先后顺序就是这条断言的内容。 */
    bring_up();
    fd = mk_established(NET_SOCK_STREAM);
    s_net_socks[fd].send_ready = 0U;
    g_ns_poll_tick_inc = 2000U;

    rc = net_send_locked(&s_net_socks[fd], buf, (int)sizeof(buf),
                         (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller);
    CHECK(rc == 0,
          "TC-NETSOCK-530a 停滞超时按已发数 0 返回（短写形态，不是 -1）");
    CHECK(g_peers.send_reg_calls == 0,
          "TC-NETSOCK-530b 停滞超时优先：不进挂起登记（判定顺序被换掉的话这里会登记）");
    CHECK(net_get_errno() == NET_ERR_TIMEDOUT,
          "TC-NETSOCK-530c errno = TIMEDOUT（供调用方区分停滞与断线）");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-535 已经写出去一块之后的超时收口（内层等待的另一条出口） */
static void tc_535_inner_timeout_after_chunk(void)
{
    static char big[2100];
    int fd;
    int rc;

    /* 第一块写得进（send_ready 初值 1），第二块的**内层**等待直接撞上停滞超时
     * （判定顺序：先超时后自旋，所以这里收口在超时支而不是登记挂起） */
    bring_up();
    fd = mk_established(NET_SOCK_STREAM);
    g_ns_poll_tick_inc = 2000U;

    rc = net_send_locked(&s_net_socks[fd], big, 2100,
                         (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller);

    CHECK(rc == 1024, "TC-NETSOCK-535a 已交付的第一块照样交出（1024），剩余按短写处理");
    CHECK(g_peers.send_reg_calls == 0,
          "TC-NETSOCK-535b 停滞超时收口在登记挂起**之前**（换序就会登记一条永远完不成的挂起）");
    CHECK(g_chip.write_calls == 1, "TC-NETSOCK-535c 只写了一次芯片：不得把已交付的块重发");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-536 net_recv_to 的三条回传分支（-2 / -1+errno / >=0） */
static void tc_536_recv_to_three_exits(void)
{
    char buf[16];
    int fd;

    /* >=0：正常拿到数据 */
    bring_up();
    fd = mk_established(NET_SOCK_STREAM);
    s_net_socks[fd].readable = 1U;
    ch395f_fake_push_recv_len((uint8_t)fd, 12U);
    g_ns_cur_task = (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller;
    CHECK(net_recv_to(fd, buf, (int)sizeof(buf), 100U) == 12,
          "TC-NETSOCK-536a 有数据 → 返回实际字节数（走 >=0 支）");

    /* <0 且非 TIMEDOUT：分派侧 BADF → 恢复 errno 后返回 -1 */
    reset_all();
    bring_up();
    (void)net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM);      /* 占掉 fd0，用未分配的 fd1 */
    g_ns_cur_task = (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller;
    CHECK(net_recv_to(1, buf, (int)sizeof(buf), 100U) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BADF,
          "TC-NETSOCK-536b 真错误 → -1 且 errno 从通知值恢复（与 -2 严格区分）");

    /* ==TIMEDOUT：已在 TC-NETSOCK-224 钉过 -2；这里补一条「-2 不改写 errno」 */
    reset_all();
    bring_up();
    fd = mk_established(NET_SOCK_STREAM);
    (void)net_set_errno(NET_OK);
    ns_peers_arm_pending_done(fd, NET_ERR_TIMEDOUT);
    g_ns_cur_task = (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller;
    CHECK(net_recv_to(fd, buf, (int)sizeof(buf), 30U) == -2 &&
          net_get_errno() == NET_OK,
          "TC-NETSOCK-536c 超时只凭返回码判定，**不改写**错误码槽（本分支刻意不设 errno）");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-537 fire_event：注册了回调才会被叫到（本层唯一的回调触发点在 SEND_OK） */
static void tc_537_event_callback_path(void)
{
    int fd;

    bring_up();
    fd = mk_established(NET_SOCK_STREAM);
    /* handle_send_event 是兄弟模块（net_events）的职责，本层只负责把中断交给它；
     * 回调是否触发属 net_events 的断言面（其单测 TC-NETEV 已覆盖），此处只钉
     * 「net_poll 不因回调未注册而跳过事件」。 */
    s_net_socks[fd].event_cb = NULL;
    g_ns_int_pin_set = 0;
    ch395f_fake_push_glob((uint16_t)(1U << (fd + 4)));
    g_fake.int_status[fd] = CH395F_SINT_STAT_SEND_OK;
    CHECK(net_poll() == 1, "TC-NETSOCK-537 未注册回调也照常计事件（不因空指针跳过分发）");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-540 close / drop_conn 的失败结果也要经通知值恢复精确 errno */
static void tc_540_negative_results(void)
{
    net_msg_t msg;
    int fd;

    /* close 的负结果支：net_close_locked 自身恒返 0（复位没成也放行，见 TC-NETSOCK-320h），
     * 所以 CLOSE 唯一的负值来自**分派侧**的 net_get_sock 判空 → 通知值 -2 →
     * 调用方在自己的槽位里恢复成 BADF。范围合法但未分配的 fd 正好走这条。 */
    bring_up();
    fd = 3;                                  /* 范围内、未分配 */
    g_ns_cur_task = (TaskHandle_t)&g_ns_task_caller;
    CHECK(net_close(fd) == -1 && net_get_errno() == NET_ERR_BADF,
          "TC-NETSOCK-540a close 未分配的 fd → -1 且 errno 从通知值恢复成 BADF（不是笼统 NET_ERR）");
    CHECK(net_drop_conn(fd) == -1 && net_get_errno() == NET_ERR_BADF,
          "TC-NETSOCK-540a2 drop_conn 同一条负值恢复支");
    reset_all();

    /* drop_conn 同理：用未分配 fd 走分派侧 BADF 后再由调用方恢复 */
    bring_up();
    (void)memset(&msg, 0, sizeof(msg));
    msg.type = NET_MSG_DROP_CONN;
    msg.sockfd = 1;
    msg.caller = (TaskHandle_t)&g_ns_task_net;
    (void)ns_rtos_q_put_raw(&msg);
    net_process_messages();
    CHECK(g_ns_notify_last_val == (uint32_t)NET_ERR_BADF,
          "TC-NETSOCK-540b drop_conn 分派侧 BADF 经通知值回传");

    /* RECV 的 BADF 支（分派侧 net_get_sock 判空） */
    reset_all();
    bring_up();
    (void)memset(&msg, 0, sizeof(msg));
    msg.type = NET_MSG_RECV;
    msg.sockfd = 4;
    msg.buf = (void *)"x";
    msg.len = 1;
    msg.caller = (TaskHandle_t)&g_ns_task_net;
    (void)ns_rtos_q_put_raw(&msg);
    net_process_messages();
    CHECK(g_ns_notify_last_val == (uint32_t)NET_ERR_BADF,
          "TC-NETSOCK-540c recv 分派侧 BADF 同样经通知值回传");
    reset_all();
}

/* TC-NETSOCK-545 未绑队列时的 sendto/recvfrom/getpeername 等纯本地入口 */
static void tc_545_local_entries_without_queue(void)
{
    struct net_sockaddr_in in;
    int addrlen = (int)sizeof(in);

    reset_all();
    CHECK(net_getsockname(0, (struct net_sockaddr *)&in, &addrlen) == -1 &&
          net_get_errno() == NET_ERR_BADF, "TC-NETSOCK-545a 未初始化也能安全报 BADF（不崩）");
    CHECK(net_getpeername(0, (struct net_sockaddr *)&in, &addrlen) == -1,
          "TC-NETSOCK-545b getpeername 同上");
    CHECK(net_inet_addr("1.2.3.4") != 0U, "TC-NETSOCK-545c 纯函数不依赖初始化");
    reset_all();
}

static void ns_run_s6(void)
{
    tc_500_public_bounds();
    tc_501_all_entries_busy_on_full_queue();
    tc_502_socket_table_full();
    tc_503_zero_wait_pickup();
    tc_504_locked_entry_branches();
    tc_505_inner_wait_and_last_chunk();
    tc_506_sendto_stall_and_short();
    tc_530_stall_timeout_before_spin();
    tc_535_inner_timeout_after_chunk();
    tc_536_recv_to_three_exits();
    tc_537_event_callback_path();
    tc_540_negative_results();
    tc_545_local_entries_without_queue();
}