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# 系统墙钟时间维护 设计说明

> 模块：`App/util/sys_clock.c` / `App/util/sys_clock.h`
> 依赖：SD2506API-G RTC 驱动（`Drivers/BSP/SD2506/`）、HAL（`HAL_GetTick()`）
> 适用平台：STM32F407ZGTx（Cortex-M4，168MHz），I2C1 接 SD2506
> 作者：王建锋　创建日期：2026-07-19

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## 1. 概述

系统需要一个"墙钟时间"（wall clock，即真实日历时间 `YYYY-MM-DD HH:MM:SS`），用于：

- 日志/调试信息打时间戳；
- 文件系统的文件创建/修改时间（FatFS 需要）；
- 业务逻辑中基于真实时间的判定（定时、超时、调度等）；
- 对外接口（如 FTP `LIST` 返回的文件时间、SNTP/NTP 校时等）。

本模块在 **SD2506 硬件 RTC（掉电保持）** 与 **HAL 系统节拍（运行期计时）** 之间做桥接：

- 启动时从 SD2506 读取一次真实时间，换算为 Unix 时间戳，建立"墙钟基准"；
- 运行期间不再频繁访问 I2C RTC，而是以 **HAL Tick 流逝量** 推算当前时间，避免每次取时都走 I2C 总线；
- 仅在 `sys_clock_set()` 被调用（如用户校时、SNTP 同步）时，才把时间写回 SD2506 实现掉电保持。

### 1.1 时基口径：内部一律**本地钟面**（用户裁定 2026-10-27）

**裁定原文：「时基先本地为准」。** 定的是**冲突时谁赢**：面板时钟页与 8888 对时把「本地钟面当 epoch」写入，
而 104 的 `C_CS NA`（对时命令）携的是 UTC，两条写入口**后写者赢** ⇒ 装置墙钟与主机本地时刻恒差 8 小时。
本裁定结束「后写者赢」：**内部真源 = 本地钟面**，任何来源写入前都要先换算成本地钟面再落库。

这条同时也纠正了**本文自己的矛盾**（这才是 8 小时的根）：§2 曾写 epoch = 「自 1970-01-01 00:00:00 **UTC**
起的秒数」，而 §15 的网络校时协议字段写的是「**本地** Unix 时间戳，与电脑显示一致」——两处口径不同，代码
按后者走。现在 §2 已改成「本地时间戳」口径。

**为什么选本地**：日志时标、UI 显示、FAT 文件时间三者都是**给现场电气工程师读的**，跟装置所在地钟面一致
才没有解释成本；装置不存时区、不做夏令时，也就没有「时区参数配错」这一类故障。

⚠ **本裁定没有回答的部分（送检前必须单独定）**：104 **上行**时标 `CP56Time2a` 按标准应发 **UTC**，而现在
`iec104_epoch_ms_to_cp56()` 是把内部值**直接按 UTC 分解**发出（即发出去的是本地钟面值）。两条出路：
① 上行前 **−时区偏移转 UTC**（标准符合，但要给装置一个时区常量，与「不存时区」相冲）；② 维持现状发本地
值（现场与主站同时区时看着正确，**第三方主站按 UTC 解读会差 8 小时**）。**在送检/第三方主站验收方向定下来
之前，本仓不改 `iec104_asdu.c` 的分解逻辑**——它不是 bug 修复，是产品对外语义决定。

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## 2. 角色与依赖

| 角色 | 提供方 | 说明 |
|------|--------|------|
| 硬件实时钟（RTC） | SD2506API-G | 温补晶振，带备份电池，掉电后继续走时；I2C1（PB6-SCL/PB7-SDA） |
| 系统节拍 | `HAL_GetTick()` | 毫秒级计数，HAL 时基由 TIM7 提供（168MHz 主频派生，精度远高于走时需求） |
| Unix 时间戳 | 本模块计算 | **本地时间戳**：把本地钟面**按 UTC 记法**数出来的秒数（`uint32_t`），**内部不加任何时区偏移**（口径见 §1.1） |
| 时间结构 | `sd2506_time_t` | SD2506 驱动定义，`year` 为**完整年份（2000~2099）**，含 `week` |

**调用顺序（见 `Src/main.c`）：**

```
app_main_init();      /* 外设/日志等前置初始化 */
sd2506_init();        /* 初始化 RTC（I2C 通信、24h 制、充电配置） */
sys_clock_init();     /* 读取 RTC → 建立墙钟基准 */
```

> 必须在 `sd2506_init()` 之后调用 `sys_clock_init()`；其余 `sys_clock_*` 接口必须在 `sys_clock_init()` 之后使用。

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## 3. 核心思想：基准法（drift-free 维持）

为什么不每次都读 RTC？

- SD2506 走 I2C，单次读取有总线开销与阻塞延迟；
- RTC 自身已足够精确，无需运行时反复校准；
- 运行期真正变化的只是"过了多少时间"，由 HAL Tick 提供。

因此模块只在初始化（`sys_clock_init`）与显式设置（`sys_clock_set`）时接触 RTC，其余时刻用以下公式维持时间：

```
当前 Unix 秒数 = s_base_unix_secs + (HAL_GetTick() - s_base_tick) / 1000
```

其中 `(now_tick - s_base_tick)` 为 **unsigned 模减法**：Tick 每 ~49.7 天（2³² ms）回绕一次时，单次回绕本身被模运算无缝吸收。但**差值窗口必须始终小于一整圈**——否则连续运行超过 49.7 天后差值混叠，"过了 2.5 天" 与 "过了一整圈 + 2.5 天" 无法区分，墙钟整体倒退一圈。因此 `sys_clock_get()` 内置**惰性再基准化**（§7）：窗口达到 30 天时把基准向前平移（墙钟值不变、窗口清零，亚秒余数结转，无损），窗口恒 < 49.7 天，任意长连续运行均无回绕。

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## 4. 内部数据结构

`App/util/sys_clock.c` 中定义两个静态变量作为墙钟基准：

```c
static volatile uint32_t s_base_tick = 0;          /* HAL_GetTick() 基准（建立基准时的 Tick 值） */
static volatile uint32_t s_base_unix_secs = UINT32_MAX;  /* 基准对应的 Unix 秒数；初始为 UINT32_MAX 表示"未建立" */
```

- `s_base_tick`：`sys_clock_init()` / `sys_clock_set()` 时采样；运行期另由 `sys_clock_get()` 的惰性再基准化（§7）每 30 天平移一次。
- `s_base_unix_secs`：与 `s_base_tick` 同一时刻的 Unix 秒数；`sys_clock_get()` 以它为锚推算当前值。
- 二者均带 `volatile`（跨任务共享：更新只发生在 `sys_clock_init` / `sys_clock_set` / 再基准化临界区，读取可能发生在任意任务/中断上下文）。

> 注：`app_main.c`（app_main_init）调用 `sys_clock_init()`；使用方含 `dbg_log`（日志时间戳）、`ffsystem`（文件时间戳）、`time_sync`（对时）等。

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## 5. 对外 API

| 函数 | 功能 | 返回值 | 限定条件 |
|------|------|--------|----------|
| `int sys_clock_init(void)` | 从 SD2506 读取初始时间，建立墙钟基准（含可选校时） | `0` - 成功；`-1` - RTC 不可用（启用默认值宏时降级为默认时间基准，墙钟仍可用） | `sd2506_init()` 已调用 |
| `uint32_t sys_clock_get(void)` | 获取当前 Unix 时间戳（秒） | 当前秒数；未初始化返回 `UINT32_MAX` | `sys_clock_init()` 已调用 |
| `char *sys_clock_get_str(char *buf, size_t buf_size)` | 获取格式化字符串 `YYYY-MM-DD HH:MM:SS` | `buf` 指针；未初始化输出 `----/--/-- --:--:--` | `buf` 有效且 `buf_size ≥ 20` |
| `int sys_clock_set(uint32_t unix_secs, const sd2506_time_t *sd_time)` | 更新基准，可写回 SD2506 | `0`（始终成功） | `unix_secs` 为合法时间戳 |

> `sys_clock_init()` 返回 `-1` 表示 RTC 芯片不可用：`RTC_DEFAULT_INIT_ENABLE=1` 时墙钟降级为编译期默认时间基准（日志时间戳仍有效），`app_main` 记录"时钟芯片异常"自检；禁用时墙钟保持"未初始化"（各取时接口返回无效哨兵）。`sys_clock_set()` 只更新基准（写回 RTC 尽力而为），恒返回 `0`。

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## 6. 初始化流程（`sys_clock_init`）

```mermaid
sequenceDiagram
    autonumber
    participant SC as sys_clock_init
    participant RTC as SD2506 RTC
    participant HAL as HAL Tick

    Note over SC,RTC: Step 1  从 SD2506 读取初始时间（检查返回值）
    SC->>RTC: sd2506_get_time(sd_time)
    RTC-->>SC: sd_time（year 已是完整年份）+ 返回值
    Note right of SC: 后续换算【不得】再加 2000<br>否则年份虚增 → Unix 秒数超 uint32 回绕
    Note right of SC: 可选校时（见第 9 节）：读失败/越界 →<br>写默认时间 → 重读（检查返回值）→ 复验范围
    alt RTC 仍不可用
        Note over SC: 降级：ENABLE=1 → 以编译期默认时间建基准（仅 RAM）并返回 -1；<br>ENABLE=0 → 不建基准（墙钟保持"未初始化"）并返回 -1<br>app_main 记录"时钟芯片异常"自检
    end

    Note over SC: Step 2  将 RTC 时间换算为 Unix epoch 秒数
    SC->>SC: 累计 1970 至当前年份的整年天数（含闰年 366 天判定）
    SC->>SC: 加上当年 1 月至当前月的累计天数
    SC->>SC: 加当月已过天数、时/分/秒
    SC->>SC: 用 int64_t 累加，避免中间溢出；结果截断存入 uint32_t（受 2038 限制，见第 12 节）

    Note over SC,HAL: Step 3  建立基准
    SC->>HAL: HAL_GetTick()
    HAL-->>SC: 当前 tick
    Note right of SC: s_base_tick = HAL_GetTick()<br>s_base_unix_secs = (uint32_t)unix_secs
```

初始化后，所有后续取时都基于 Step 3 的基准推算，不再访问 RTC。

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## 7. 时间获取与漂移维持（`sys_clock_get`）

```c
uint32_t now_tick = HAL_GetTick();
uint32_t diff = now_tick - s_base_tick;      /* 32 位模减，跨 Tick 回绕无缝 */

if (s_base_unix_secs != UINT32_MAX && diff > SYS_CLOCK_REBASE_MS) {
    /* 惰性再基准化：窗口达 30 天，基准前移（墙钟值不变），余数结转 */
    taskENTER_CRITICAL();
    diff = now_tick - s_base_tick;           /* 复核：防双任务重复累加 */
    if (diff > SYS_CLOCK_REBASE_MS) {
        s_base_unix_secs += diff / 1000u;
        s_base_tick = now_tick - (diff % 1000u);  /* 新窗自 (now − 余数) 起算 */
        diff = diff % 1000u;
    }
    taskEXIT_CRITICAL();
}

if (s_base_unix_secs == UINT32_MAX) return UINT32_MAX;  /* 未初始化（显式哨兵判断） */
return (uint32_t)((int64_t)s_base_unix_secs + diff / 1000u);
```

要点：

- 用 **整除 1000** 把毫秒 Tick 折算为秒，**不**做每毫秒累加，避免累加误差累积与频繁除法；
- `now_tick - s_base_tick` 为**模差**：Tick 每 ~49.7 天回绕被无缝吸收，但窗口必须恒 < 一整圈（见下方再基准化）；
- **惰性再基准化（30 天）**：差值窗口达到 `SYS_CLOCK_REBASE_MS` 时，基准前移流逝秒数并清零窗口——墙钟值逐位不变，亚秒余数结转入新窗（`base_tick = now − rem`），与"从不重基"数学等价，零损失；
- 再基准化为**自我参照**：纯内存操作、零 I2C、非阻塞——不重读 RTC 重锚（RTC 漂移 ±20ppm ≈ ±1.7 s/天，远大于 Tick 漂移，重锚反而降低精度；RTC 只承担冷启动锚点 + 掉电保持）；
- 触发为**惰性**：墙钟读取高频（每条日志/文件操作/待机屏），阈值越过后的下一次读取即完成再基准化，无需定时器任务；30 天阈值留 19.7 天余量，设备完全静默也不会越界；
- 再基准化在**临界区 + 区内复核**中执行，防双任务并发重复累加；
- 基准未建立（`s_base_unix_secs` 仍为 `UINT32_MAX` 哨兵）时返回 `UINT32_MAX` 作为"无效"（显式哨兵判断，替代旧版对正 int64 永不成立的 `< 0` 检查）。

### 7.1 字符串格式化（`sys_clock_get_str`）

内部先 `sys_clock_get()`，若无效则输出占位串 `----/--/-- --:--:--`；否则用 `unix_to_sd2506()` 转回 `sd2506_time_t` 后，以 `snprintf(buf, buf_size, "%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d", ...)` 格式化（年份显示时 `+2000` 还原为完整年份）。使用 `snprintf` 防止缓冲区溢出，调用方需保证 `buf_size ≥ 20`。

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## 8. 时间设置与回写（`sys_clock_set`）

```c
s_base_tick      = HAL_GetTick();
s_base_unix_secs = unix_secs;
if (sd_time != NULL) {
    sd2506_set_time(sd_time);   /* 写回 RTC，实现掉电保持 */
}
```

- 仅更新"基准"，之后 `sys_clock_get()` 即以此为准；
- 若传入 `sd_time != NULL`，同步写回 SD2506，使断电后时间不丢失；
- `sd_time` 为 `NULL` 时只改运行期基准、不动 RTC（适用于临时/网络校时尚未落盘的场景）。

典型应用：SNTP/NTP 同步得到 Unix 秒数 → 转成 `sd2506_time_t` → `sys_clock_set(secs, &sd_time)` 一次性更新运行基准与掉电保持。

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## 9. 开发期校时宏（`sys_clock.c` 顶部）

```c
#define RTC_DEFAULT_INIT_ENABLE   1
#define RTC_DEFAULT_INIT_FORCE    1
#define RTC_DEFAULT_YEAR    2026
#define RTC_DEFAULT_MONTH   8
#define RTC_DEFAULT_DAY     24
#define RTC_DEFAULT_HOUR    0
#define RTC_DEFAULT_MINUTE  0
#define RTC_DEFAULT_SECOND  0
```

行为（`sys_clock_init` 内，`#if defined(RTC_DEFAULT_INIT_ENABLE)` 包裹）：

- 判定 RTC"不可用"：`sd2506_get_time()` 返回值非 OK（I2C 读失败）、`year` 越界（<2000 或 >2099）、`month`/`day` 越界；
- `RTC_DEFAULT_INIT_FORCE == 1`：强制每次启动都用上述宏写入默认时间；
- 否则仅在 RTC 不可用时写入；
- 写入后重新 `sd2506_get_time()` 读取校准后的值（同样检查返回值）并复验范围，再进入 Step 2 换算；
- RTC 仍不可用时：`ENABLE=1` 则以编译期默认时间建基准（仅 RAM 的降级基准，墙钟仍可用）且 `sys_clock_init` 返回 `-1`；`ENABLE=0` 则不建基准，返回 `-1`。

> ⚠️ **使用注意**：`FORCE=1` 会**每次开机覆盖用户/网络已设的时间**，仅用于首次烧录或硬件时钟丢失时的开发期校时。校时完成后应将 `RTC_DEFAULT_INIT_FORCE` 置 `0`（或注释 `ENABLE`），否则会抹掉正常运行中通过 SNTP 等写入的正确时间。

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## 10. 时间换算算法

### 10.1 Unix 秒 ↔ SD2506（`unix_to_sd2506`）

- 时分秒：对 `unix_secs` 连续 `%60 /60 /24` 拆分；
- 年月日：先算总天数 `unix_secs / 86400`，再从 1970 年起逐年减去平/闰年天数，定位到具体年；再按月累减定位月、日；
- 星期：由 Zeller 公式（见 10.2）计算，结果 `0=Sunday`；
- SD2506 年份字段为 0~99（+2000），故回写时 `year - 2000`。

### 10.2 星期计算（Zeller 公式）

`rtc_calc_week()` 与 `unix_to_sd2506()` 内使用同一套算法：

```
week = (century_term + month_term + day_term) % 7     /* 0=Sunday */
```

- `1、2 月视作上一年的 13、14 月`（公式要求），对应代码里 `wm<=2` 时 `wy--, wm+=12`；
- 计算与闰年无关，纯日历代数，结果稳定。

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## 11. 集成与调用示例

`Src/main.c` 中的初始化顺序（节选）：

```c
HAL_Delay(100);
app_main_init();
sd2506_init();      /* 先初始化 RTC */
sys_clock_init();   /* 再建立墙钟基准：所有后续日志即带正确时间戳 */
```

应用层取时间示例：

```c
char ts[24];
DBG_INFO("now: %s", sys_clock_get_str(ts, sizeof(ts)));

uint32_t now = sys_clock_get();   /* Unix 秒，可用于 FatFS 文件时间、超时判定等 */
```

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## 12. 关键设计要点与陷阱

1. **`year` 已经 `+2000`，禁止二次加 2000**
   `sd2506_get_time()` 返回的 `year` 是完整年份（如 2026）。`sys_clock_init` 的 Step 2 直接把它当完整年份参与 Unix 换算；若再 `+2000` 会得到 4026 年，换算出的 Unix 秒数远超 `uint32_t` 上限，发生截断/回绕，时间彻底错乱。代码中相关注释已明确标注。

2. **`uint32_t` Unix 时间戳的 2038 上限**
   基准与返回值均为 `uint32_t`，时间范围约为 `1970-01-01 ~ 2038-01-19`。超过 2038 年换算会回绕。当前设备生命周期内可接受；若需长期运行，需改用 `uint64_t` 或 `time_t`。

3. **Tick 回绕安全与 30 天再基准化**
   `(now_tick - s_base_tick)` 为无符号模差：Tick 每 ~49.7 天（2³² ms）回绕被模运算无缝吸收，但**差值窗口必须恒小于一整圈**——否则连续上电超过 49.7 天后差值混叠，墙钟"倒退"一整圈（49.7 天）。因此 `sys_clock_get()` 在窗口达 30 天时惰性再基准化（基准前移 + 窗口清零，亚秒余数结转、无损、纯内存操作、零 I2C），详见 §7。

4. **运行期不访问 RTC**
   `sys_clock_get()` 无任何 I2C 操作，零阻塞、可随时在任意任务/中断上下文安全调用（仅读 `volatile` 基准）。

5. **校时宏的副作用**
   见第 9 节 `FORCE=1` 会覆盖既有正确时间，仅限开发期使用。

6. **未初始化哨兵必须显式判断**
   "基准未建立"以 `s_base_unix_secs == UINT32_MAX` 表示，`sys_clock_get()` 须**先显式判哨兵**再推算。旧实现以"推算结果 < 0"判断，但哨兵转 int64 后是正数（4294967295），条件永不成立、会返回垃圾小值而非 `UINT32_MAX`（使所有消费方的降级路径失效）——v1.3（2026-09-15）已修正。

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## 13. 已知限制与可扩展方向

| 项目 | 现状 | 可扩展方向 |
|------|------|------------|
| 时间范围 | 受 `uint32_t` 限制至 2038 | 改用 `uint64_t`/`time_t` 扩展 |
| 运行期校准 | 30 天惰性再基准化已实现（§7）：纯自我参照、零 I2C；**有意不**周期性重读 RTC 重锚——RTC 漂移（±20ppm ≈ ±1.7 s/天）远大于 Tick 漂移，重锚反而降低精度；时间纠偏由时间同步（§15）负责 |
| 网络校时 | 已实现（PC 推送 / TCP，见第 15 节） | SNTP/NTP 公网校时仍可作为后续扩展 |
| 时区 | **口径已定：内部一律本地钟面，不存时区**（用户裁定 2026-10-27，见 §1.1） | 「API 层加偏移参数」这条旧建议**作废**；唯一待决的是 104 上行是否要转 UTC（§1.1 末，送检前定） |

### 13.1 用户 SRAM 的占用分配（共享资源，用之前先在这里登记）

SD2506 有 **70 字节电池保持用户 SRAM**（寄存器 `2CH~71H`，`Drivers/BSP/SD2506/sd2506.h`
的 `SD2506_REG_SRAM_START/END`）。它是全仓唯一"零 NAND 磨损、零卷锁、跨掉电保持"的
小介质，**但没有任何机制防止两个消费者写同一段**——所以占用只能靠本表登记，
新占用请在此加一行再动代码（偏移从低往高排，已用段永不复用）。

| 偏移（SRAM 内） | 寄存器 | 长度 | 属主与内容 | 失效判读 |
|---|---|---|---|---|
| 0..7 | `2CH~33H` | 8 B | `App/util/boot_stats.c`：上电次数账本（magic 2B + 计数 4B + 格式版本 1B + 校验 1B） | 换电池 / 电池欠压 ⇒ 整段丢失属**正常降级**，故口径是「自 RTC 电池周期起」，不是终身次数 |
| 8..69 | `34H~71H` | 62 B | **空闲**（日后新占用从这里起，别在 0..7 里挤） | — |

- 为什么这一格归 RTC 而不是文件系统：上电次数每上电才变一次，落 NAND 要么每次开机
  一次 FTL 写、要么做成周期近似写；两者都不如 8 字节 I2C 写干净。写点在**内核启动前**
  （`App/app/app_main.c` 紧接 `sd2506_init()`），所以既不占喂狗点、也不碰卷锁。
- ⚠ 同一条 I2C1 总线还挂着别的器件：**不要把这里的读写搬进任何关键链或 ISR**，
  本表的属主全部只在启动段单线程访问一次。
- 机理与四态判读（不可信 / 首次启用 / 延续 / 电池域掉过电）的唯一出处是
  `App/util/boot_stats.h` 的文件头与函数头，本文不复制第二份。

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## 14. 相关文件

| 路径 | 说明 |
|------|------|
| `App/util/sys_clock.c` | 墙钟维护实现（基准法、换算、校时宏） |
| `App/util/sys_clock.h` | 对外 API 声明 |
| `Drivers/BSP/SD2506/sd2506.c` / `.h` | SD2506 RTC I2C 驱动（`sd2506_get_time` / `sd2506_set_time`） |
| `App/app/app_main.c` | 初始化调用顺序：`sd2506_init()` → `boot_stats_init()`（用户 SRAM 上电账本，§13.1）→ `sys_clock_init()` |
| `App/util/boot_stats.c` / `.h` | 用户 SRAM 上电账本 + 本次开机复位原因快照（占用见 §13.1；单测 `test/host/boot_stats/`） |
| `App/sync/time_sync.c` / `time_sync.h` | 时间同步实现（TCP Server，`timeSyncTask`） |
| `test/host/time_sync_server.py` | PC 端时间推送客户端（TCP） |

---

## 15. 时间同步（PC 推送 / TCP）

除 RTC 自身走时与开发期校时宏外，系统支持由 **PC 通过 TCP 主动推送本地墙钟** 来同步板子时间，使板子时间与开发电脑一致（无需公网 NTP）。

### 15.1 模块与角色

| 角色 | 提供方 | 说明 |
|------|--------|------|
| 时间同步服务端（板子） | `App/sync/time_sync.c` / `time_sync.h` | TCP Server，监听 `TIME_SYNC_PORT`（默认 8888） |
| 同步任务 | `timeSyncTask`（FreeRTOS 任务） | 独立任务，由 `Src/freertos.c` 创建（优先级 `osPriorityNormal`，栈 2KB） |
| 时间推送端（PC） | `test/host/time_sync_server.py` | Python TCP 客户端，周期推送本机本地时间 |
| 落盘接口 | `sys_clock_set_unix()` | 收到时间包后调用，内部转 `sd2506_time_t` 并写回 SD2506 |

### 15.2 协议

PC 每轮发送固定 8 字节帧：

```
字节 0..3 : 魔术字 "TIME"（0x54 0x49 0x4D 0x45）
字节 4..7 : 本地 Unix 时间戳，uint32，大端（PC 本地时间，含时区，与电脑显示一致）
```

板子 `time_sync_handle_conn()` 读取后校验魔术字，取大端 uint32 调用 `sys_clock_set_unix(epoch)` 更新运行基准并写回 RTC。

### 15.3 任务流程

`timeSyncTask` 启动后先等待 `SYS_EVT_NET_READY` 事件标志（取代旧版 8s 魔法延时；网络不就绪则一直等待），进入循环：

```c
/* osFlagsNoClear：就绪位是"状态"不是"事件"，任何消费者都不得把它清掉
 * （否则其它等待者永不唤醒——2026-09-21 FTP 永不监听事故的根因） */
osEventFlagsWait(sys_evtHandle, SYS_EVT_NET_READY, osFlagsWaitAny | osFlagsNoClear, osWaitForever);

for (;;) {
    ls = time_sync_open_listener();    /* net_socket + net_bind + net_listen，失败重试 */
    conn = net_accept(ls, NULL, NULL); /* 阻塞等待 PC 连接（无连接立即返回 -1，循环重试） */
    time_sync_handle_conn(conn);       /* net_recv 读到 8 字节 → sys_clock_set_unix → net_close */
    /* conn（单连接模式下即 ls）被 net_close 释放，下次循环重建监听 */
}
```

> 单连接模式下监听 Socket 收到连接后即转为数据通道，连接关闭后被释放；因此每轮循环都**重新创建监听 Socket**（与 `lftpd` 同模式），与 FTP 不冲突。

### 15.4 为什么用 TCP 而非 UDP

- 所有 socket 操作（`net_socket` / `net_bind` / `net_listen` / `net_accept` / `net_recv` / `net_close`）均走 `net_socket` 的**线程安全 API**，内部经消息队列由 `netTask` 串行执行；
- netTask 因此只需做 `net_poll()` + `net_process_messages()`，不掺杂任何应用层网络逻辑；
- **TCP 的全部 API 已经是基于消息队列的**（已在 `net_socket.c` 实现）；UDP 的 `net_bind` / `net_sendto` / `net_recvfrom` **曾经**绕过队列，**2026-11-03 已并入队列**（改造事实见 `docs/网络/BSD_Socket_API_使用指南.md` §9.0）。也就是说：**"UDP 不安全"不再是本节选 TCP 的理由**——本节结论不变（现有 TCP:8888 时间同步通道继续有效），但若日后要换成 UDP（#57 SNTP 方向），不再需要先改 net 层。

### 15.5 Socket 分配与冲突

- `net_socket()` 从 0 开始分配第一个空闲 Socket 控制块（`alloc_socket()`），并把硬件 Socket 号设为该下标；调用时的第三个参数（0）仅为协议占位，不影响分配。
- 当前启动顺序：FTP 任务（`NET_READY` + `STORAGE_READY` 屏障满足后，无魔法延时）先监听 → 占用一个 Socket（单连接模式下监听通道复用为数据通道）；时间同步任务（`NET_READY` 后）后监听 → 占用另一个空闲 Socket。二者不冲突。
- 单连接模式允许**任意** Socket 作为"监听 + 数据复用"通道，且总共 8 个 Socket，FTP 与时间同步各用 1 个，余量充足。

### 15.6 客户端实现要点（避坑）

PC 端 `test/host/time_sync_server.py` 发送 8 字节后**必须保持连接打开**，等待板子读取（或短延时）后再 `close()`：

- 若发送后立刻关闭，CH395F 在收到 FIN 时会**丢弃接收缓冲里尚未被板子读出的 8 字节**；
- 板子 `net_recv` 经消息队列异步执行（有 ~10ms+ 调度延迟），等它去读时连接已 DISCONNECT、缓冲已清空，`net_recv` 走 CLOSED 分支返回 0，时间包丢失、同步失败；
- 客户端改为 `sendall` 后 `recv` 直到板子主动关闭（EOF）或 2s 超时，即可保证板子先读到数据。

### 15.7 验证

板子日志应出现：

```
[TIME_SYNC] time_sync: TCP listen on :8888 (sock=1)
[NET] sock1 standalone accept
[NET] recv sock1 len=8
[CLK] sys_clock_set: wall clock updated to <epoch>
[CLK] sys_clock_set: SD2506 RTC written
[TIME_SYNC] time_sync: wall clock updated (epoch=<epoch>)
```

PC 端 `python test/host/time_sync_server.py` 每 `interval` 秒推送一次，epoch 随电脑本地时间递增即表示同步正常。