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STM32F4-Base/Drivers/BSP/NET
super_agent_bot a4b8bee209
CI / 静态门禁 (pre-commit) (push) Has been cancelled
CI / 主机侧单测 (MSVC) (push) Has been cancelled
CI / 静态门禁 (pre-commit) (pull_request) Has been cancelled
CI / 主机侧单测 (MSVC) (pull_request) Has been cancelled
feat(net/udp): UDP 数据面并入 netMsgQueue 串行执行(#73)
前置来自 #57 SNTP 调研:旧 net_sendto / net_recvfrom 由调用方直调
SPI 且无限自旋收包,既违约「netTask 是芯片唯一访问者」,又把 IWDG
预算吃在自旋里。

改造面
- 新增 Drivers/BSP/NET/net_udp.c/.h(真机专属,模拟器不编译):
  bind/set_peer/sendto/recvfrom 四条执行体 + 挂起收包表 + tick;
  net_msg_type_t 加四型,公开 API 一律「入队 → 睡在通知上」。
- 源地址出参不搭 net_msg_t(按值拷贝,AGENTS 禁加回传字段):改住
  net_udp.c 的 per-fd 槽,netTask 就地写回调用方内存,通知值只带
  结果码;每条出口都清槽,泄漏 = 该 fd 永久 BUSY。
- 发送复用 net_send_locked,不写第二份分块逻辑;「会话是否已死」
  收成一条判据 net_send_state_down()(TCP 看 ESTABLISHED、UDP 看
  UDP_OPEN),原先 4 处各写一遍。
- 顺带修掉真缺陷(新条 TRAP-NET-22):旧 sendto 把 DesIP 写成具体
  IP,芯片静默切 UDP Client,而旧 recvfrom 无条件剥 8 字节 → SNTP
  这类 48 B 应答丢载荷前 8 字节并交出垃圾源地址。加 udp_mode(塞进
  原有 padding,sizeof 不变)、bind 恒 SERVER、显式对端 sendto 切
  CLIENT、set_peer(fd, NULL) 轻量回 SERVER,仅 SERVER 且 avail >= 8
  才剥头。
- 截断定案:一次调用交付一个数据报,buf 装不下的尾巴用 64 B 栈上
  scratch 排空(不用 clear_recv_buf——它连后面已到达的包一起丢)。
- 取消点接齐:net_init 重建 cancel_all、net_socket 分配 fd clear、
  net_close settle_close + clear、重 bind 前先结算等包者,
  net_process_messages 第 5 个 tick 位挂 net_udp_tick。
- 收紧两处契约(原实现无生产调用者):UDP 未 bind 一律 -5;
  net_recv / _nb / _to 拒 DGRAM(绕过剥头就是静默吃 8 字节);
  NET_ERR_NOT_IN_NETTASK(-12) 退役为历史常量并写明原因。

验证
- 主机单测 test/host/net_socket 全套 616/616 绿(改造前 470):新
  分片 ns_s7_udp.c 20 组,改写 440 / 555 / 560 组;覆盖率
  net_udp.c 234/236(99.2%)、net_socket.c 956/969(98.7%),
  scripts/test_coverage_baseline.json 随本提交登记新文件。
- 测试抓到 4 个被测码真 bug:自等守卫误用调用侧谓词、芯片长度被读
  两次、槽指针取在 fd 合法性检查之前、重 bind 静默作废等待者。
- Keil ARMCC 0 Error(s) 0 Warning(s);net_udp.o Code 1,358 / ZI 224
  (8 fd × 28 B,其余模块零增长),全仓 RW_IRAM1 72.2%;内存台账
  受管区按门禁提示用 --write / --update 机器回填,未手改数字。
- pre-commit 全量钩子(含 doc-links、coding-standard、mem-budget、
  generated-fresh、bsp-err、registration、nested-comment)全绿。

限度
- 本轮无板子:真机回归 5 条(两端互通、set_peer(NULL) 能否恢复收
  广播、截断排空后下一包完整性、挂起 recv 期间 IWDG 余量、bind 写
  DesIP 与 open 先后的真芯片效果)已写进覆盖率口径「台架必验」。
- scripts/stack_report.py 退出码 1 是 10-26 起挂在账上的 iec104Task
  栈债(margin 1,016 < 1,024,见 docs/代码规范/pre-commit使用说明.md:
  122);本轮只让 net_bind 的 UDP 分支多一层静态帧(1,544 → 1,600),
  netTask margin 1,888 与 timeSyncTask 1,152 不受影响。抬栈要过
  mem-budget 台账,不在本分支自行处理。
- 登记簿销项按仓库约定留给主工作树,本分支不动 docs/任务规划/**。
2026-11-03 18:08:27 +08:00
..

Drivers/BSP/NET/ — 网络抽象层(BSD Socket API)

在 CH395F 硬件驱动之上提供 BSD Socket 风格 API,使上层(FTP 服务、时间同步、UI 推流) 以标准 socket 语义编程,无需关心芯片细节。核心是阻塞模型 + 事件驱动 + 周期对账自愈。

文件一览

文件 作用
net_socket.c/h BSD Socket API 实现:net_socket / net_connect / net_send / net_recv / net_close / net_listen / net_accept,含挂起 recv(pending)与错误码
net_pending.c/h 挂起 recv / send 请求表(阻塞挂起模型:登记 / 每轮完成检查(recv)/ 推进(send)/ 取消 / close 结算;真机专属,模拟器走 net_socket_sim.c)
net_select.c/h select/poll 多路复用(基于芯片中断事件 + 周期轮询)
net_types.h 网络层公共类型定义
net_config.h 网络层编译期配置(缓冲区大小、超时、对账周期等)
lftpd/ 轻量 FTP 服务器(第三方移植,见其子目录)

核心机制

阻塞模型(挂起 recv / send / pending)

  • recv 挂起(pending)已落地:net_recv 阻塞不占 netTask——登记挂起请求 + 每轮 tick 唤醒
  • send 挂起已落地:net_send 快路径有界自旋(NET_SEND_SPIN_MS = 2ms),超预算登记 挂起 send,由 net_send_pending_tick 按主循环节拍分块推进;netTask 最坏停滞由 1s 压到 2ms
  • ACCEPT 决定不挂起化(2026-10-15)(调用方轮询问题,不是队头阻塞;pending 化收益仅 RPC 开销与抖动)
  • 架构细节:docs/网络/Net层阻塞模型架构设计.md

周期对账自愈(TRAP-NET-17 修复;对账与监听重建合一)

  • net_reconcile_tick()(100ms,判据读驱动状态缓存——唯一 刷新点 net_poll 每轮全量刷新,E2 实测单次回读 18.1us)修正失同步: 本层 ESTABLISHED 而芯片已断 → 断开;本层 LISTENING 而芯片已握手 → 补 accept; 本层 LISTENING/CLOSED(监听型 fd)而芯片监听消失 → 重建(形态③④); 本层 CLOSED 而芯片在听 → 只重同步(U11);芯片静默回收 → RESYNC(⑤)
  • 分级去抖(②=1 轮 / ③④⑤=2 轮 / ①=4 轮)+ 冷却(1s)——监听失位的重建 动作必须去抖,否则"刚 listen 未生效"瞬态会反复重建直至 relisten retry budget exhausted(三监听口全死);①的 4 轮窗是风暴态三机制里 M3 可疑门的让位租约(见 docs/网络/网络自愈架构设计.md §4.1.6,勿改小)

异常复监听隔离(TRAP-NET-18 修复)

  • 异常释放(TIMEOUT)的 socket 复监听前隔离:排空 RX 残渣 + 主动 close + 等 CLOSED
  • 400ms 起;800ms 上限只留痕、不强行放行(芯片未回 CLOSED 时 open 注定吃 USE 错, 真正兜底 = D10 预算到期 + 对账形态④ 重新登记)
  • 仅异常路径生效,正常 FIN 路径零改动

错误码

  • 按任务隔离:s_net_errno_slots[8](每槽 {任务句柄, err}),替代原全局 s_net_errno
  • net_get_errno() 只读本任务槽位,对外语义不变(成功不清零)

依赖关系

上层(FTP / timeSync / UI 推流)
        ↓ BSD Socket API
    net_socket.c  ←→  net_select.c
        ↓ ch395f_* 接口
    Drivers/BSP/CH395F/

⚠️ 改本模块前必读

  • 就绪屏障位(SYS_EVT_NET_READY 等)等待必须 osFlagsNoClear,不能用默认消费型
  • 每次 CH395F SPI 事务须 ch395f_spi_begin()/end() 包裹
  • 改任何自愈/重建逻辑必须去抖,否则会引发重建风暴
  • 相关陷阱:docs/问题记录/CH395F_Trap_Records.md TRAP-NET-17/-18

相关文档

  • 上层用法:docs/网络/BSD_Socket_API_使用指南.md
  • 内部调用关系:docs/网络/BSD_Socket_API_函数调用关系.md
  • 架构设计:docs/网络/Net层阻塞模型架构设计.md(阻塞等待 / pending 请求模型)
  • ACCEPT 挂起化不实施的判据:docs/网络/Net层阻塞模型架构设计.md §10
  • 测试:docs/测试说明/板级测试/CH395F_Test_Guide.md、docs/测试说明/板级测试/FTP_Test_Guide.md