STM32F4-Base/App/log/sys_log_mcu.c

/*
 * 模块名称：System Log (MCU 后端) — 运行/自检记录落盘
 * 模块功能：FatFS /log 目录日志文件（run.log/selftest.log）单写者落盘；启动前静态待发数组 + FreeRTOS 消息队列，
 *          defaultTask（唯一写者）排空落盘；容量满删除重建；上电/重启分类
 * 适用平台：STM32F407ZGTx
 * 作者：王建锋
 * 创建日期：2026-09-14
 * 修改记录：
 *     v1.0  2026-09-14  王建锋  创建初始版本（设计见 docs/子系统设计/运行与自检记录设计说明.md §4.4）
 *     v1.1  2026-09-21  王建锋  消息队列改为内核启动后由 syslog_drain 惰性创建
 *                              （修复 osKernelStart 前创建 FreeRTOS 内核对象导致的启动失败）
 *     v1.2  2026-10-02  王建锋  s_append 落盘序列纳入卷锁 try 语义（vol_lock_wait(0)）：
 *                              与 ftpTask 的 lftpd 文件操作互斥（并发 FTL 写 →
 *                              dhara journal 竞争实证）；busy 返回 -2 静默顺延
 *                              （本任务 = 看门狗喂狗点，绝不阻塞等锁）
 *     v1.3  2026-10-02  王建锋  新增 sys_log_evidence()：把看门狗停喂现场
 *                              证据落 /log/wdev.log（掉电不丢）+ flush 诱导
 *                              （round 7 纯取证，见 docs/子系统设计/看门狗设计说明.md 2026-10-02 变更记录）
 *     v1.4  2026-10-04  王建锋  P2-9：syslog_mcu_mounted() 改为幂等 + 卷锁保护；
 *                              defaultTask 每 2s 复查，建 /log 曾失败时自动重试
 *                              （原"仅调用一次"→ 失败后 drain 永久 no-op）。
 *                              P2-10：s_read_raw() 纳入卷锁 try 语义，与写者
 *                              s_append 的"容量满 unlink 重建"互斥，消除
 *                              "UI 读记录(FA_READ) 时文件被 unlink"竞态窗口。
 */

/* 头文件包含区 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define DBG_TAG "[SYSLOG]"
#include "dbg_log.h"

#include "sys_log.h"
#include "soe_store.h"        /* B9：SOE 落盘挂本函数尾部（同写者、同卷就绪门） */
#include "ff.h"
#include "cmsis_os.h"
#include "sys_clock.h"
#include "vol_lock.h"

/* 静态变量定义区 */

static const char *const s_paths[SYSLOG_COUNT] = { "/log/run.log", "/log/selftest.log" };
static const uint32_t s_caps[SYSLOG_COUNT] = { SYSLOG_RUN_MAX, SYSLOG_SELFTEST_MAX };

#define SYSLOG_QUEUE_MAX 8u

/* N-24（2026-10-15，报告 N-16 写侧）：一次排空的合并写入上限。
 * 8 条 × 64 B = 512 B 静态缓冲（不吃任务栈），与队列深度 SYSLOG_QUEUE_MAX 同值
 * ——即"一轮排空最多一次 open/write/close"。 */
#define SYSLOG_BATCH_MAX 8u
static uint8_t      s_batch[SYSLOG_BATCH_MAX * SYSLOG_REC_SIZE];

/* 待发条目：desc 为调用方静态串（Flash 字面量），只存指针不拷贝 */
typedef struct {
    uint8_t     id;
    const char *desc;
} syslog_entry_t;

static syslog_entry_t s_preboot[SYSLOG_QUEUE_MAX]; /* 启动前待发数组（RTOS 前单生产者/后单消费者，免锁） */
static syslog_entry_t s_batch_src[SYSLOG_BATCH_MAX]; /* 本批条目的原始来源（N-24：未落盘的尾部要回投队列，故必须留住 id + desc 指针）；
                                                      * 唯一写者 defaultTask，走静态不吃栈 */
static volatile uint8_t s_preboot_cnt;              /* 数组条目数 */
static osMessageQueueId_t s_queue;                  /* 运行期消息队列（syslog_drain 首次调用时惰性创建） */
static const osMessageQueueAttr_t s_queue_attr = { .name = "syslog" };
static volatile uint8_t s_fs_ready;                 /* 卷挂载 + /log 目录就绪后置位 */
static volatile uint8_t s_mount_fail_reported;      /* P2-9：建目录失败日志去重（成功复位） */

/* N-24（2026-10-15，报告 N-16 读侧）：8 条滑动读窗口 + 写者代数。
 * 窗口 512 B 走静态（不吃任务栈；defaultTask/uiTask 最坏链见 stack_report.py，
 * 预算余量见 docs/内存管理/RAM预算台账.md）。s_rd_gen 由写者自增、读者比对，
 * 对齐 32 位在 ARM 上原子，跨任务无需临界区。 */
#define SYSLOG_RD_WINDOW 8u
static uint8_t          s_rd_win[SYSLOG_RD_WINDOW * SYSLOG_REC_SIZE];
static int32_t          s_rd_win_id = -1;           /* -1 = 窗口空 */
static uint32_t         s_rd_win_base;              /* 窗口首条序号 */
static uint32_t         s_rd_win_cnt;               /* 窗口内有效条数 */
static uint32_t         s_rd_win_gen;               /* 填充时看到的写者代数 */
static volatile uint32_t s_rd_gen[SYSLOG_COUNT];    /* 每次成功落盘 / unlink 后自增 */

/* 函数定义区 */

/*
 * 函数功能：格式化一条 64 B 定长记录（时间戳 + 空格 + epoch + 空格 + 描述）
 * 入口参数：id    - 日志 ID（当前不参与编码，仅为接口对称）  syslog_id_t
 *           desc  - 描述串（UTF-8，超长截断至 SYSLOG_DESC_MAX）  const char *
 *           p_rec - 输出缓冲（SYSLOG_REC_SIZE 字节，不可为 NULL）  uint8_t *
 * 返回值：无
 * 限定条件：时间戳未就绪时落 "1970-01-01 08:00:00" 占位串
 * 函数说明：N-24（2026-10-15，报告 N-16）从 s_append 抽出，供"单条写"与
 *          "批量写"共用——两条路径必须产出逐字节相同的记录，否则 UI 按定长
 *          字段偏移解析会错位。
 */
static void s_format_rec(syslog_id_t id, const char *desc, uint8_t *p_rec) {
    char ts[SYSLOG_TS_LEN + 1u];
    uint32_t epoch;
    size_t dl;

    (void)id;
    memset(p_rec, 0u, SYSLOG_REC_SIZE);
    if (sys_clock_get_str(ts, sizeof(ts)) == NULL) {
        memcpy(ts, "1970-01-01 08:00:00", SYSLOG_TS_LEN);
    }
    ts[SYSLOG_TS_LEN] = '\0';
    epoch = sys_clock_get();
    if (epoch == UINT32_MAX) {
        epoch = 0u;
    }
    memcpy(p_rec, ts, SYSLOG_TS_LEN);
    p_rec[SYSLOG_TS_LEN] = ' ';
    (void)snprintf((char *)(p_rec + SYSLOG_EPOCH_OFFS), SYSLOG_EPOCH_LEN + 1u, "%010u", (unsigned int)epoch);
    p_rec[SYSLOG_DESC_OFFS - 1u] = ' ';
    dl = strlen(desc);
    if (dl > SYSLOG_DESC_MAX) {
        dl = SYSLOG_DESC_MAX;
    }
    memcpy(p_rec + SYSLOG_DESC_OFFS, desc, dl);
}

/*
 * 函数功能：把一条**已格式化**的 64 B 记录追加落盘（容量满先删除重建）
 * 入口参数：id    - 日志 ID  syslog_id_t
 *           p_rec - 记录缓冲（SYSLOG_REC_SIZE 字节，不可为 NULL）  const uint8_t *
 * 返回值：0 - 成功；-1 - 写失败；-2 - 卷被占用（顺延，非故障）  int
 * 限定条件：仅 defaultTask（唯一写者）调用；卷已挂载
 */
static int s_append_rec(syslog_id_t id, const uint8_t *p_rec) {
    static FIL f;             /* static：FF_FS_TINY=0 → 局部 FIL 吃 528 B 栈；
                               * 本函数全程在 vol_lock 区间内，跨任务被卷锁串行化 */
    static uint8_t s_fault_reported[SYSLOG_COUNT];
    FRESULT fr;
    UINT bw = 0u;
    int rc = 0;

    if ((uint32_t)id >= (uint32_t)SYSLOG_COUNT || p_rec == NULL) {
        return -1;
    }
    /* 卷锁 try：本任务 = 看门狗喂狗点，绝不允许阻塞等锁（阻塞 = 喂狗停摆 =
     * 误复位）；busy = FTP 文件操作持有卷，本轮顺延（条目滞留队列/待发
     * 数组），静默跳过、不计故障 */
    if (vol_lock_wait(0u) == 0u) {
        return -2;
    }
    if (syslog_count(id) >= s_caps[id]) {
        fr = f_unlink(s_paths[id]);
        DBG_INFO("cap full, recreate %s", s_paths[id]);
        if (fr != FR_OK && fr != FR_NO_FILE) {
            vol_lock_release();
            return -1;
        }
    }
    /* L1 文件级自愈：陈旧/损坏条目 → 丢弃重建、重试一次（与上方容量满重建
     * 同一机制）；L2 错误去重：持续故障只报第一次，恢复前静默（消除"每次
     * 开机同一错误刷屏"）。打开模式必须带 FA_WRITE 位：本 FatFs 移植的
     * FA_OPEN_APPEND(0x30) 不含 FA_WRITE(0x02)，不带写位打开的文件 f_write
     * 恒返回 FR_DENIED(7)——2026-09-20 台架实测 /log 写失败 ×5/开机 真根因 */
    fr = f_open(&f, s_paths[id], FA_WRITE | FA_OPEN_APPEND);
    if (fr != FR_OK && (fr == FR_DENIED || fr == FR_INVALID_OBJECT ||
                       fr == FR_INT_ERR || fr == FR_DISK_ERR ||
                       fr == FR_NO_FILE || fr == FR_NO_PATH ||
                       fr == FR_INVALID_NAME || fr == FR_NO_FILESYSTEM)) {
        (void)f_unlink(s_paths[id]);
        fr = f_open(&f, s_paths[id], FA_WRITE | FA_OPEN_APPEND);
    }
    if (fr == FR_OK) {
        fr = f_write(&f, p_rec, SYSLOG_REC_SIZE, &bw);
        (void)f_close(&f);
        if (fr != FR_OK || bw != SYSLOG_REC_SIZE) {
            (void)f_unlink(s_paths[id]);
            bw = 0u;
            fr = f_open(&f, s_paths[id], FA_WRITE | FA_OPEN_APPEND);
            if (fr == FR_OK) {
                fr = f_write(&f, p_rec, SYSLOG_REC_SIZE, &bw);
                (void)f_close(&f);
            }
            if (fr != FR_OK || bw != SYSLOG_REC_SIZE) {
                rc = -1;
            }
        }
    } else {
        rc = -1;
    }
    if (rc == 0) {
        s_fault_reported[id] = 0u;
    } else if (s_fault_reported[id] == 0u) {
        s_fault_reported[id] = 1u;
        DBG_ERROR("write %s fail (%d)", s_paths[id], (int)fr);
    }
    /* 读窗口失效：本函数可能改过文件内容（追加 / 容量满重建 / 自愈 unlink），
     * 一律自增代数让读者重填——失败路径多失效一次只是多读一轮，不会读错。 */
    s_rd_gen[id]++;
    vol_lock_release();
    return rc;
}

/*
 * 函数功能：追加一条记录（格式化 + 单条落盘）
 * 入口参数：id   - 日志 ID  syslog_id_t
 *           desc - 描述串（UTF-8，超长截断至 SYSLOG_DESC_MAX）  const char *
 * 返回值：0 - 成功；-1 - 写失败；-2 - 卷被占用（顺延，非故障）  int
 * 限定条件：仅 defaultTask（唯一写者）调用；卷已挂载
 * 函数说明：慢路径 / 兼容入口。批量排空走 s_append_many()；容量轮转、
 *          sys_log_evidence() 的 flush 诱导、开机首条"power on/reboot"仍走这里。
 */
static int s_append(syslog_id_t id, const char *desc) {
    uint8_t rec[SYSLOG_REC_SIZE];

    if (desc == NULL) {
        return -1;
    }
    s_format_rec(id, desc, rec);
    return s_append_rec(id, rec);
}

/*
 * 函数功能：把 n 条**已格式化**的记录一次性追加到同一日志文件（一次 open/write/close）
 * 入口参数：id    - 日志 ID  syslog_id_t
 *           p_buf - 连续 n 条 64 B 记录（n × SYSLOG_REC_SIZE 字节）  const uint8_t *
 *           n     - 记录条数（1 ~ SYSLOG_BATCH_MAX）  uint32_t
 * 返回值：0 - 成功；-1 - 写失败；-2 - 卷被占用（顺延，非故障）；
 *         -3 - 剩余容量不足 n 条，本批不能走快路径（交回按条慢路径做轮转）  int
 * 限定条件：仅 defaultTask（唯一写者）调用；卷已挂载
 * 函数说明：N-24（2026-10-15，报告 N-16 写侧）。旧实现每条记录一轮
 *          f_open + f_write(64 B) + f_close，而 f_close 要回写目录项、f_write
 *          要对目标扇区做读-改-写 → 每条日志 2~4 次 NAND 页读写。本函数把
 *          同一次排空里属于同一文件的最多 8 条合并成一次 512 B 追加写。
 *          **不改掉电语义**：批次仍在同一次 syslog_drain() 调用内写完并
 *          f_close；close 内部 sync_fs → disk_ioctl(CTRL_SYNC) 会调
 *          ftl_flush_cache() 把 FTL 的单页写回缓存刷进 NAND（nand_ftl.c）。
 *          落盘时机与旧实现每条 close 等价，批次不跨调用驻留 RAM；残余只到
 *          "单次写事务进行中掉电/复位"为止（登记簿 N-22，2026-10-22 裁定暂不做）。
 *          自愈重试与错误去重的判据与 s_append_rec 一致；容量不足时返回 -3
 *          而不是就地 unlink——"满了就重建"必须由按条慢路径统一执行，
 *          否则一批 8 条会跨越多轮重建、语义说不清。
 */
static int s_append_many(syslog_id_t id, const uint8_t *p_buf, uint32_t n) {
    static FIL f;
    static uint8_t s_batch_fault[SYSLOG_COUNT];
    FRESULT fr;
    UINT bw = 0u;
    UINT total;
    int rc = 0;

    if (((uint32_t)id >= (uint32_t)SYSLOG_COUNT) || (p_buf == NULL) ||
            (n == 0u) || (n > SYSLOG_BATCH_MAX)) {
        return -1;
    }
    if (vol_lock_wait(0u) == 0u) {
        return -2;
    }
    if ((syslog_count(id) + n) > s_caps[id]) {
        vol_lock_release();
        return -3;
    }
    total = (UINT)(n * SYSLOG_REC_SIZE);

    fr = f_open(&f, s_paths[id], FA_WRITE | FA_OPEN_APPEND);
    if (fr != FR_OK && (fr == FR_DENIED || fr == FR_INVALID_OBJECT ||
                        fr == FR_INT_ERR || fr == FR_DISK_ERR ||
                        fr == FR_NO_FILE || fr == FR_NO_PATH ||
                        fr == FR_INVALID_NAME || fr == FR_NO_FILESYSTEM)) {
        (void)f_unlink(s_paths[id]);
        fr = f_open(&f, s_paths[id], FA_WRITE | FA_OPEN_APPEND);
    }
    if (fr == FR_OK) {
        fr = f_write(&f, p_buf, total, &bw);
        (void)f_close(&f);
        if (fr != FR_OK || bw != total) {
            (void)f_unlink(s_paths[id]);
            bw = 0u;
            fr = f_open(&f, s_paths[id], FA_WRITE | FA_OPEN_APPEND);
            if (fr == FR_OK) {
                fr = f_write(&f, p_buf, total, &bw);
                (void)f_close(&f);
            }
            if (fr != FR_OK || bw != total) {
                rc = -1;
            }
        }
    } else {
        rc = -1;
    }
    if (rc == 0) {
        s_batch_fault[id] = 0u;
    } else if (s_batch_fault[id] == 0u) {
        s_batch_fault[id] = 1u;
        DBG_ERROR("write %s x%lu fail (%d)", s_paths[id], (unsigned long)n, (int)fr);
    }
    s_rd_gen[id]++;
    vol_lock_release();
    return rc;
}

/*
 * 函数功能：读取第 idx 条原始记录（64B）
 * 入口参数：id   - 日志 ID  syslog_id_t
 *           idx  - 记录序号（0 起）  uint32_t
 *           p_rec- 输出缓冲（SYSLOG_REC_SIZE 字节，不可为 NULL）  uint8_t *
 * 返回值：0 - 成功；-1 - 越界/读失败/卷忙  int
 * 函数说明：P2-10（2026-10-04）：读者纳入卷锁（try），与写者 s_append 的
 *          "容量满 unlink 重建"互斥——原实现读时无锁，写者 unlink 与读者
 *          open/read 可交错，读到的可能是半删除态文件。try 语义（timeout=0）：
 *          本路径可由 uiTask 调用，uiTask 在 required_mask 内、须每 100ms 喂
 *          心跳，绝不能阻塞等锁；busy = 本次读失败（UI 下轮刷新重读，非故障）。
 *
 *          N-24（2026-10-15，报告 N-16 读侧）：加**8 条滑动窗口**。旧实现每读
 *          一条记录都要 open + lseek + read + close 一轮，UI 翻 20 条记录 =
 *          20 次目录项/ FAT 往返（报告 N-16 的"UI 翻记录逐条 open/seek/close"）。
 *          记录定长 64 B，故一次 open + 一次 lseek + 一次 f_read 就能取回连续
 *          8 条（512 B），命中窗口时零 I/O 直接从 RAM 返回。API 与调用方
 *          （ui_page_runlog / ui_page_selftest 的逐行取数）一律不变。
 *          失效机制：写者每次成功落盘/重建后把 s_rd_gen[id] 自增，读者比对
 *          填充时记录的代数——不匹配就重填。ARM 上对齐的 32 位读写是原子的，
 *          跨任务（uiTask 填、defaultTask 增）无需额外临界区；最坏情况是
 *          多读一轮，不会读到错数据。
 */
static int s_read_raw(syslog_id_t id, uint32_t idx, uint8_t *p_rec) {
    static FIL f;             /* static：省 528 B 栈；open~close 全在卷锁区间内
                               * （uiTask 与写者任务由 vol_lock 串行化，见上方 P2-10 说明） */
    FRESULT fr;
    UINT br = 0u;
    uint32_t total;
    uint32_t base;
    uint32_t want;

    if (p_rec == NULL) {
        return -1;
    }
    total = syslog_count(id);
    if (idx >= total) {
        return -1;
    }
    /* 快路径：窗口命中（同 id、代数未变、落在窗口区间内）→ 零 I/O */
    if ((s_rd_win_id == (int32_t)id) && (s_rd_win_gen == s_rd_gen[id]) &&
            (idx >= s_rd_win_base) && (idx < s_rd_win_base + s_rd_win_cnt)) {
        (void)memcpy(p_rec, s_rd_win + ((size_t)(idx - s_rd_win_base) * SYSLOG_REC_SIZE),
                     SYSLOG_REC_SIZE);
        return 0;
    }
    if (vol_lock_wait(0u) == 0u) {
        return -1;   /* 卷被占用：本次读失败（非故障，下轮重读） */
    }
    /* 重新校验：等锁期间写者可能已推进（虽然 try 语义下不会阻塞等待） */
    total = syslog_count(id);
    if (idx >= total) {
        vol_lock_release();
        return -1;
    }
    base = (idx / SYSLOG_RD_WINDOW) * SYSLOG_RD_WINDOW;   /* 窗口按 8 条对齐 */
    want = total - base;
    if (want > SYSLOG_RD_WINDOW) {
        want = SYSLOG_RD_WINDOW;
    }
    fr = f_open(&f, s_paths[id], FA_READ);
    if (fr != FR_OK) {
        vol_lock_release();
        return -1;
    }
    fr = f_lseek(&f, (FSIZE_t)base * SYSLOG_REC_SIZE);
    if (fr == FR_OK) {
        fr = f_read(&f, s_rd_win, (UINT)(want * SYSLOG_REC_SIZE), &br);
    }
    (void)f_close(&f);
    vol_lock_release();

    if ((fr != FR_OK) || (br != (UINT)(want * SYSLOG_REC_SIZE))) {
        s_rd_win_cnt = 0u;          /* 填充失败：作废窗口，避免半窗被当有效命中 */
        s_rd_win_id = -1;
        return -1;
    }
    s_rd_win_base = base;
    s_rd_win_cnt = want;
    s_rd_win_id = (int32_t)id;
    s_rd_win_gen = s_rd_gen[id];
    (void)memcpy(p_rec, s_rd_win + ((size_t)(idx - base) * SYSLOG_REC_SIZE), SYSLOG_REC_SIZE);
    return 0;
}

/*
 * 函数功能：日志引擎初始化（内核启动前安全空操作）
 * 入口参数：无
 * 返回值：0 - 成功  int
 * 限定条件：app_main_init() 起始处调用（osKernelStart 之前）；
 *          不得调用任何 FreeRTOS API（内核对象须在内核启动后才可创建）
 * 函数说明：启动前投递走 s_preboot 静态数组（syslog_post 按内核状态自动分流）；
 *          FreeRTOS 消息队列由 syslog_drain 在运行期（defaultTask 上下文）惰性创建。
 *          历史缺陷：此处曾 osMessageQueueNew 创建队列，早于 osKernelInitialize
 *          提前拉起内核，其后任务创建在未完成初始化的内核状态上执行，导致启动失败
 */
int syslog_mcu_init(void) {
    return 0;
}

/*
 * 函数功能：卷挂载成功后的一次性处理（建 /log 目录 + 写"上电/重启"分类记录）
 * 入口参数：无
 * 返回值：无
 * 限定条件：defaultTask f_mount/f_mkfs 成功后调用；**可重复调用（幂等）**——
 *           产品运行期 defaultTask 每 2s 复查一次（见下 P2-9 说明）
 * 函数说明：P2-9（2026-10-04）：原实现"仅调用一次"，若此处建 /log 失败则
 *          s_fs_ready 恒 0 → syslog_drain 永久 no-op（运行期日志与自检全部
 *          滞留/丢弃），且无任何重试。现改为幂等：s_fs_ready 已置位则立即
 *          返回；否则重试建目录。defaultTask 在 STORAGE_READY 置位后每 2s
 *          调用本函数——卷已就绪但日志后端未就绪时自动补建目录。
 *          FS 操作纳入卷锁 try：运行期重试时 ftpTask 可能正操作卷，try 失败
 *          = 本轮顺延（下轮再试），绝不阻塞（本任务 = 看门狗喂狗点）。
 */
void syslog_mcu_mounted(void) {
    FILINFO finfo;
    uint32_t last = 0u;
    const char *desc = "power on";

    if (s_fs_ready != 0u) {
        return;   /* 幂等：已就绪 */
    }
    /* 卷锁 try：运行期重试时与 ftpTask 卷访问串行；busy = 本轮顺延 */
    if (vol_lock_wait(0u) == 0u) {
        return;
    }
    if (f_stat("/log", &finfo) != FR_OK) {
        FRESULT fr = f_mkdir("/log");
        if (fr != FR_OK && fr != FR_EXIST) {
            /* 失败日志去重：持续失败只报第一次（防 2s 周期刷屏），成功后复位 */
            if (s_mount_fail_reported == 0u) {
                s_mount_fail_reported = 1u;
                DBG_ERROR("mkdir /log fail (%d), will retry", (int)fr);
            }
            vol_lock_release();
            return;
        }
    }
    vol_lock_release();
    s_mount_fail_reported = 0u;
    s_fs_ready = 1u;

    /* 上电/重启分类：末条 epoch 距 now < SYSLOG_REBOOT_WINDOW_S → 重启，否则上电 */
    if (syslog_last_epoch(SYSLOG_RUN, &last) == 0 && sys_clock_get() != UINT32_MAX) {
        if ((uint32_t)(sys_clock_get() - last) < SYSLOG_REBOOT_WINDOW_S) {
            desc = "reboot";
        }
    }
    (void)s_append(SYSLOG_RUN, desc);
    DBG_INFO("runlog boot entry: %s", desc);
}

/*
 * 函数功能：排空待发日志并落盘（启动前数组 + 运行期队列，FIFO）；首次调用时惰性创建运行期队列
 * 入口参数：无
 * 返回值：无
 * 限定条件：仅 defaultTask（唯一写者）调用；卷未就绪时直接返回（条目滞留待重试）
 */
void syslog_drain(void) {
    /* 运行期惰性创建消息队列：本函数仅由 defaultTask（调度器运行中）调用，
       保证内核对象创建发生在 osKernelStart 之后 */
    if (s_queue == NULL) {
        s_queue = osMessageQueueNew(SYSLOG_QUEUE_MAX, sizeof(syslog_entry_t), &s_queue_attr);
        if (s_queue == NULL) {
            DBG_ERROR("queue create fail");
        }
    }
    if (!s_fs_ready || s_queue == NULL) {
        return;
    }

    /* N-24（2026-10-15，报告 N-16 写侧）：一批一批地排空——同一文件、最多
     * SYSLOG_BATCH_MAX 条合并成一次 open/write/close（旧实现每条一轮
     * open/write/close，每条日志 2~4 次 NAND 页读写）。
     * 取数规则：preboot 数组按下标"看而不删"，整批落盘成功才真正删除；
     * 队列必须取出才能看下一条，故未落盘的尾部一律回投队列——
     * **条目不丢**（旧实现 -2 卷忙会直接丢掉那一条）。 */
    for (;;) {
        syslog_entry_t e;
        uint32_t n = 0u;
        uint32_t n_pre = 0u;
        uint32_t i;
        uint32_t done;
        int rc;
        syslog_id_t bid = SYSLOG_RUN;

        while (n < SYSLOG_BATCH_MAX) {
            uint8_t from_pre = 0u;

            if (n_pre < s_preboot_cnt) {
                e = s_preboot[n_pre];
                n_pre++;
                from_pre = 1u;
            } else if (osMessageQueueGet(s_queue, &e, 0u, 0u) != osOK) {
                break;                          /* 队列空 */
            }
            if (n == 0u) {
                bid = (syslog_id_t)e.id;
            } else if ((syslog_id_t)e.id != bid) {
                /* 换文件：本批先落盘，这条留给下一批（原处不动或回投队列） */
                if (from_pre != 0u) {
                    n_pre--;
                } else {
                    (void)osMessageQueuePut(s_queue, &e, 0u, 0u);
                }
                break;
            }
            s_batch_src[n] = e;
            s_format_rec(bid, e.desc, s_batch + ((size_t)n * SYSLOG_REC_SIZE));
            n++;
        }
        if (n == 0u) {
            break;                              /* 无更多条目 */
        }

        rc = s_append_many(bid, s_batch, n);
        done = n;
        if (rc == -3) {
            /* 剩余容量装不下一批：退回按条慢路径（"满了 unlink 重建"只在
             * 那里做，避免一批跨越多轮重建、语义说不清） */
            done = 0u;
            for (i = 0u; i < n; i++) {
                int r1 = s_append(bid, s_batch_src[i].desc);

                if (r1 == -2) {
                    break;                      /* 卷忙：尾部回投队列 */
                }
                done++;
                if (r1 != 0) {
                    DBG_ERROR("drop entry id=%d", (int)bid);
                    break;                      /* 写失败：该条已丢，尾部回投 */
                }
            }
        } else if (rc == -1) {
            done = 0u;
            DBG_ERROR("drop %lu entries id=%d", (unsigned long)n, (int)bid);
        }
        /* rc == -2（卷忙）：整批回投队列，静默顺延，不计故障 */

        for (i = done; i < n; i++) {
            if (osMessageQueuePut(s_queue, &s_batch_src[i], 0u, 0u) != osOK) {
                DBG_ERROR("hold-over drop (queue full): id=%d", (int)s_batch_src[i].id);
            }
        }
        /* 本批消耗的 preboot 条目：已落盘的删除；未落盘的已转投队列，同样删除
         * （否则会重复落盘） */
        if (n_pre > 0u) {
            memmove(&s_preboot[0], &s_preboot[n_pre],
                    sizeof(syslog_entry_t) * (size_t)(s_preboot_cnt - n_pre));
            s_preboot_cnt = (uint8_t)(s_preboot_cnt - n_pre);
        }
        if (rc != 0) {
            break;                              /* 本轮到此为止，下轮再试 */
        }
    }
    /* B9：SOE 落盘挂本函数尾部——同一唯一写者（defaultTask）、同一卷就绪门
      （上方 s_fs_ready 早退蕴含 /log 已建）、同一卷锁 try 语义；protectTask
      只投递不写盘（动作路径零 NAND I/O，DoD 硬约束）。 */
    soe_store_drain();
}

/*
 * 函数功能：投递一条日志（任意上下文；非阻塞，队列满则丢弃）
 * 入口参数：id   - 日志 ID  syslog_id_t
 *           desc - 描述串（UTF-8，静态存储期，超长截断）  const char *
 * 返回值：无
 * 限定条件：FreeRTOS 启动前走静态待发数组；desc 必须为静态/常量串
 */
void syslog_post(syslog_id_t id, const char *desc) {
    syslog_entry_t e;

    if ((uint32_t)id >= (uint32_t)SYSLOG_COUNT || desc == NULL) {
        return;
    }
    e.id = (uint8_t)id;
    e.desc = desc;
    if (s_queue != NULL && osKernelGetState() == osKernelRunning) {
        if (osMessageQueuePut(s_queue, &e, 0u, 0u) != osOK) {
            DBG_ERROR("queue full, drop: %s", desc);
        }
    } else {
        uint8_t n = s_preboot_cnt;
        if (n < SYSLOG_QUEUE_MAX) {
            s_preboot[n] = e;
            s_preboot_cnt = n + 1u;
        } else {
            DBG_ERROR("preboot full, drop: %s", desc);
        }
    }
}

/*
 * 函数功能：获取记录条数（= filesize / SYSLOG_REC_SIZE，O(1)）
 * 入口参数：id - 日志 ID  syslog_id_t
 * 返回值：条数；文件缺失/未挂载返回 0  uint32_t
 */
uint32_t syslog_count(syslog_id_t id) {
    FILINFO finfo;

    if ((uint32_t)id >= (uint32_t)SYSLOG_COUNT) {
        return 0u;
    }
    if (f_stat(s_paths[id], &finfo) != FR_OK) {
        return 0u;
    }
    return (uint32_t)finfo.fsize / SYSLOG_REC_SIZE;
}

/*
 * 函数功能：读取第 idx 条记录（时间戳 + 描述，均 NUL 结尾）
 * 入口参数：id       - 日志 ID  syslog_id_t
 *           idx      - 记录序号（0 起）  uint32_t
 *           p_ts     - 时间戳输出缓冲（≥SYSLOG_TS_LEN+1 字节，不可为 NULL）  char *
 *           ts_len   - p_ts 容量  size_t
 *           p_desc   - 描述输出缓冲（≥SYSLOG_DESC_MAX+1 字节，不可为 NULL）  char *
 *           desc_len - p_desc 容量  size_t
 * 返回值：0 - 成功；-1 - 越界/读失败  int
 */
int syslog_get_record(syslog_id_t id, uint32_t idx, char *p_ts, size_t ts_len, char *p_desc, size_t desc_len) {
    uint8_t rec[SYSLOG_REC_SIZE];
    size_t dl = 0u;

    if (p_ts == NULL || p_desc == NULL || ts_len <= SYSLOG_TS_LEN || desc_len <= SYSLOG_DESC_MAX) {
        return -1;
    }
    if (s_read_raw(id, idx, rec) != 0) {
        return -1;
    }
    memcpy(p_ts, rec, SYSLOG_TS_LEN);
    p_ts[SYSLOG_TS_LEN] = '\0';
    while (dl < SYSLOG_DESC_MAX && rec[SYSLOG_DESC_OFFS + dl] != '\0') {
        dl++;
    }
    if (dl >= desc_len) {
        dl = desc_len - 1u;
    }
    memcpy(p_desc, rec + SYSLOG_DESC_OFFS, dl);
    p_desc[dl] = '\0';
    return 0;
}

/*
 * 函数功能：读取末条记录的 epoch 秒（上电/重启分类用）
 * 入口参数：id     - 日志 ID  syslog_id_t
 *           p_epoch- 输出缓冲（不可为 NULL；无记录时置 0）  uint32_t *
 * 返回值：0 - 成功读到末条；-1 - 文件缺失/空  int
 */
int syslog_last_epoch(syslog_id_t id, uint32_t *p_epoch) {
    uint8_t rec[SYSLOG_REC_SIZE];
    uint32_t v = 0u;
    uint32_t i;

    if (syslog_count(id) == 0u) {
        if (p_epoch != NULL) {
            *p_epoch = 0u;
        }
        return -1;
    }
    if (s_read_raw(id, syslog_count(id) - 1u, rec) != 0) {
        if (p_epoch != NULL) {
            *p_epoch = 0u;
        }
        return -1;
    }
    for (i = 0u; i < SYSLOG_EPOCH_LEN; i++) {
        char c = (char)rec[SYSLOG_EPOCH_OFFS + i];
        if (c >= '0' && c <= '9') {
            v = v * 10u + (uint32_t)(c - '0');
        }
    }
    if (p_epoch != NULL) {
        *p_epoch = v;
    }
    return 0;
}

/*
 * 函数功能：把一条取证行追加到 /log/wdev.log（掉电不丢；round 7 纯取证）
 * 入口参数：p_desc - 取证描述行（调用方已格式化；不可为 NULL）  const char *
 * 返回值：0 - 成功；-1 - 卷占用或写失败（本条证据丢失，不阻断判定）  int
 * 限定条件：poller（defaultTask）上下文调用；卷锁一律 try（绝不阻塞）
 * 函数说明：
 * 为什么必须落盘：误复位后 RAM 态随复位消失、`[WD] task stall` 行经僵尸串口
 *   可能丢失（2026-10-02 台架 round 3~6 绕圈的判据缺口），故证据必须落到
 *   **掉电不丢**的盘上，复位后经 FTP RETR 回读。
 * 第二条写（旧称"flush 诱导"）：写完 wdev.log 后立刻 s_append(SYSLOG_RUN, ...)
 *   再落一条 run.log。保留理由是**多一条独立证据**（run.log 有 UI 记录页与 FTP
 *   回读两个消费者），**不是持久性手段**：f_close 内部 sync_fs →
 *   disk_ioctl(CTRL_SYNC) 已经调 ftl_flush_cache() 把 wdev.log 的脏页刷进 NAND
 *   （nand_ftl.c 的 CTRL_SYNC 分支），所以"写另一个文件（不同 LPN）逼出前一脏页"
 *   从来不是必要条件。
 *   ⚠ 2026-10-02 round 3~8 那次"复位后写入整段丢失"的根因是 dhara resume 锚错
 *   checkpoint 使 journal 整段回退（docs/架构设计/STM32F4-Base存储架构说明.md
 *   §5.4.1），不是这层缓存：单页缓存最多丢最后未跨页那笔（≤512 B），丢不出
 *   "整段"。真正的残余（无空闲/掉电前周期 flush）= 登记簿 N-22，2026-10-22
 *   用户裁定暂不做。
 *   顺序硬约束不变：s_append 自行取卷锁（非递归锁），必须在 vol_lock_release()
 *   **之后**调用，绝不可在持锁状态下调用。
 * 容量护栏：> 8KB 先 unlink 重建，防长跑无界增长（8.3 合法名 wdev.log）。
 */
int sys_log_evidence(const char *p_desc) {
    static FIL f;             /* static：省 528 B 栈（FF_FS_TINY=0 → FIL=528 B） */
    static char line[192];    /* static：省 192 B 栈；本函数只有 poller（defaultTask）
                               * 一个调用者（task_wd_poll 内），且全程在卷锁区间内 */
    FRESULT fr;
    UINT bw = 0u;
    UINT line_len;
    char ts[SYSLOG_TS_LEN + 1u];
    int n;
    int rc = 0;

    if (p_desc == NULL) {
        return -1;
    }
    /* 卷锁 try：本上下文 = 看门狗喂狗点，绝不阻塞等锁 */
    if (vol_lock_wait(0u) == 0u) {
        return -1;
    }

    /* 容量护栏：超过 8KB 先删除重建（防长跑无界增长） */
    {
        FILINFO finfo;
        if (f_stat("/log/wdev.log", &finfo) == FR_OK && finfo.fsize > 8192u) {
            (void)f_unlink("/log/wdev.log");
        }
    }

    if (sys_clock_get_str(ts, sizeof(ts)) == NULL) {
        memcpy(ts, "1970-01-01 08:00:00", SYSLOG_TS_LEN);
    }
    ts[SYSLOG_TS_LEN] = '\0';
    n = snprintf(line, sizeof(line), "%s %s\r\n", ts, p_desc);
    if (n <= 0) {
        vol_lock_release();
        return -1;
    }
    line_len = (UINT)strlen(line);

    fr = f_open(&f, "/log/wdev.log", FA_WRITE | FA_OPEN_APPEND);
    if (fr == FR_OK) {
        fr = f_write(&f, line, line_len, &bw);
        (void)f_close(&f);
        if (fr != FR_OK || bw != line_len) {
            rc = -1;
        }
    } else {
        rc = -1;
    }
    vol_lock_release();

    /* 第二条写：再落一条 run.log 作为独立证据；不是为了刷 NAND——上面的
     * f_close 已经 CTRL_SYNC 落盘（机制见本函数头"第二条写"段）。
     * 必须在释放卷锁之后调用（s_append 自行取锁，非递归锁不可重入）。 */
    (void)s_append(SYSLOG_RUN, "wd stall declared");

    return rc;
}