STM32F4-Base/App/task/protect_task.c

/*
 * 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）；
 *           ⑤ 未标定闭锁（「数据可信」卡 5，M4 唯一新增行为变更）：UA/UN/IA
 *              的 adc_cal VALID 位未全置位 → 工程量还只是 ADC 引脚电压
 *              （eng=0），拿去比二次值定值必然错判 → 复位元件 + 本拍不 eval。
 *              默认构建（未标定）恒闭锁是**期望行为**：边沿用 DBG_INFO 而非
 *              [ERR]（未标定是出厂常态、不是故障；每次开机都走这条沿，
 *              [ERR] 还会误触 @test 禁用标记）；台架旁路只走编译期宏
 *              DTU_BENCH（「数据可信」§4.3：不进 cfg、不进 104，本仓任何
 *              提交目标都不定义它），且该宏**只作用于判定本体**
 *              adc_cal_prot_blocked()（App/algo/adc_cal.c，全仓唯一一处 #ifndef；
 *              道F task-16 之前本文件另有一份判定，两处可被分别开关 = 屏上
 *              「未标定」与判据停能量分叉，这就是收敛的原因）。判定优先级 =
 *              采样可信在前、标定可用在后（数据都旧了谈不上标定）。
 *           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
 *   v1.2  2026-10-25  DTU 项目组  卡 5：新增第⑤路「未标定闭锁」（adc_cal_flags
 *                             VALID 口径，docs/任务规划/数据可信.md §4.3）：
 *                             采样恢复分支内、巡检/压板之前判；边沿 INFO 对
 *                             + SOE_T_CAL_BLOCK/RESUME（不用 [ERR]：未标定是
 *                             常态非故障，且 @test 禁用 [ERR]）；DTU_BENCH
 *                             编译期旁路（本仓目标不定义 = 产品恒强制闭锁）
 *   v1.3  2026-10-26  DTU 项目组  道F task-16：本文件的三路判定 s_cal_locked()
 *                             删除，改调 App/algo/adc_cal.c 的 adc_cal_prot_blocked()
                             （同一事实的单一真源；DTU_BENCH 旁路随之收成一处）。
                             行为不变：判定式、调用位置（采样恢复分支内、巡检/压板
                             之前）、边沿日志与 SOE 分型全部照旧；s_prev_cal_lock
                             仍只作边沿日志用，**不是**判据缓存
 */
#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 "adc_cal.h"          /* 卡 5：adc_cal_prot_blocked() = 未标定闭锁判定单点（道F task-16） */
#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 "sys_log.h"          /* task-10：事故 / 保护告警 / 保护启动 三类文本记录 */
#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 uint32_t s_prev_pick;      /* 上拍启动位图（「保护启动」记录边沿用，task-10） */
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） */
static uint8_t  s_prev_cal_lock;  /* 上拍未标定闭锁态（边沿日志用，卡 5） */

/*
 * 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：把元件状态边沿落成三类文本记录（事故 / 保护告警 / 保护启动）
 * 入口参数：active - 本拍 prot_elm_active_mask()（asserted 位图）  uint32_t
 *           pick   - 本拍 prot_elm_pick_mask()（picked 位图）  uint32_t
 * 返 回 值：无
 * 限定条件：仅本任务上下文；**只投递、不碰盘**（唯一写者是 defaultTask），
 *          投递走 syslog_post_quiet()——本任务静态最坏链是 B9 写进 DoD 的硬线
 *          （872 B / 57%），syslog_post 的两个满态留痕分支各内联约 216 B 行缓冲，
 *          在这里调它等于把链垫回 stack_report 的 FAIL 区（同本文件不用
 *          snprintf/DBG 拼记录的纪律，见 s_log_active_edge 函数头）
 * 函数说明：三类记录的**类型就是目标文件**（一类一个 /log 文件，记录体内没有
 *          类型字段位；决策与理由见 App/log/README.md）。判据：
 *          1) picked  上升沿 → SYSLOG_START（"保护启动"）：越限电平一到就记，
 *             不等定时限到点——只记动作会让"启动了但没到点"那段在记录里消失；
 *          2) asserted上升沿 → 归 事故 还是 告警 由 prot_elm_record_kind() 判，
 *             其判据唯一来源是定值表里的 PS_*_TRIP（0 告警 / 1 跳闸）；本函数
 *             不另立"哪些元件算跳闸"的名单，避免与 g_prot_set_meta / k_pe[] 打架。
 *          返回沿（asserted/picked 掉落）**不记**：复归留痕已由 s_log_active_edge
 *          的 SOE 通道承担，再写一份就是同一事件两个真源。
 *          同拍既启动又动作（延时段 0ms / 速断）→ 两条都记，顺序先启动后动作，
 *          与物理事件次序一致。
 *          desc 直接用 prot_elm_name() 的 ROM 常量（"OC1-IA" 等，最长 6 字节
 *          << SYSLOG_DESC_MAX=28），零格式化、零栈缓冲。
 */
static void s_log_record_edge(uint32_t active, uint32_t pick) {
    uint32_t p_chg = pick ^ s_prev_pick;
    uint32_t a_chg = active ^ s_prev_active;
    uint32_t i;

    for (i = 0u; (i < (uint32_t)PE_COUNT) && (((p_chg | a_chg) != 0u)); i++) {
        const uint32_t bit = 1u << i;

        if (((p_chg & bit) != 0u) && ((pick & bit) != 0u)) {
            syslog_post_quiet(SYSLOG_START, prot_elm_name((prot_elm_id_t)i));
        }
        if (((a_chg & bit) != 0u) && ((active & bit) != 0u)) {
            switch (prot_elm_record_kind((prot_elm_id_t)i)) {
            case PROT_REC_TRIP:
                syslog_post_quiet(SYSLOG_ACCIDENT, prot_elm_name((prot_elm_id_t)i));
                break;
            case PROT_REC_ALARM:
                syslog_post_quiet(SYSLOG_ALARM, prot_elm_name((prot_elm_id_t)i));
                break;
            default:
                /* PROT_REC_NONE：元件号越界。位图来自 prot_elm 自己的表，正常
                 * 走不到这里；真走到了就是表与位图不一致，一条都不能落——
                 * 落错类别的审计记录比少一条记录更坏。 */
                break;
            }
        }
    }
    s_prev_pick   = pick;
    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;
            }
            /* 卡 5：未标定闭锁——夹在「采样可信」与「巡检/压板」之间：
             * eng=0 域（引脚电压）拿去比二次值定值必然错判（UV 尤甚），
             * 标定 VALID 未全置位前整条判据链停走（「数据可信」§4.3 决策 1） */
            /* 判定本体在 adc_cal_prot_blocked()（标定层单点，道F task-16）：本任务
             * 只是消费者，不再自带一份三路判定 */
            if (adc_cal_prot_blocked() != 0u) {
                if (s_prev_cal_lock == 0u) {
                    DBG_INFO("uncalibrated -> protection blocked (UA/UN/IA VALID not all set)");
                    (void)soe_store_post((uint8_t)SOE_T_CAL_BLOCK,
                                         SOE_ELM_NONE, 0u);
                    s_prev_cal_lock = 1u;
                }
                prot_elm_init();
            } else {
                if (s_prev_cal_lock != 0u) {
                    DBG_INFO("calibration VALID -> protection unlocked");
                    (void)soe_store_post((uint8_t)SOE_T_CAL_RESUME,
                                         SOE_ELM_NONE, 1u);
                    s_prev_cal_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());
        /* 三类文本记录（task-10）：放在 SOE 边沿之后、喂狗之前，纯 RAM 投递 */
        s_log_record_edge(prot_elm_active_mask(), prot_elm_pick_mask());

        task_wd_beat(TASK_WD_PROTECT);
        osDelay(PROTECT_TASK_CYCLE_MS);
    }
}