wandering1/STM32F4-Base
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d64bbdc57fbe5354690c44560449a06da6d7af5e
STM32F4-Base/docs/内存管理/RAM预算台账.md
T
wandering1 d64bbdc57f feat(wave): 故障录波数据面、接线与单通道回放页（软件闭环交付） 
数据面（App/algo，纯逻辑，双端编译）
- wave_ring：8 路 × 320 点列优先环（1 kHz，预触发 160 + 后触发 160），adcTask
  唯一写者；触发/冻结/封存/冷却四态，冻结持续到落盘回执才解冻，滞留 2 s 自弃
  兜底——下一次真故障无波可录比丢一段更贵
- wave_store：段头编解码 + 拉模式打包游标 + 自带无表位运算 CRC-16/MODBUS（带
  锚点自检）+ 段名与整段长度等式；格式不依赖平台类型宽度
- 段头只存原始码值与封存瞬间生效系数，工程量只当单位标签、不进任何算式
- 三套主机单测（环 113 / 编解码 170 / 触发状态机 110），全部无桩、生产源原样
  纳入；新文件补 stddef 是 ARMCC 与主机差异，主机侧照不出这条分叉
- test/host/wave_read.py 是按 §6.2 的独立第二实现（dump/fft/shape/plot），92 条
  自洽断言；三份合成段互读双校验全过、哈希钉死，格式面双向闭合
- 三套新单测不加专属钩子，由覆盖率总闸全量真跑（沿用既有裁定）

接线（任务层）
- adc_cal：新增生效系数的 32 位定点原值入口（与既有浮点入口共用生效视图），
  段头按最低有效位精确记账，不经浮点回算
- adcTask：每拍压 8 路语义原始码值并推进状态机，封存那一拍同拍交棒封存瞬间事实；
  台架定周期自抓走双层编译门，产品镜像里零存在；串口新增一条 wave: 周期行
- defaultTask：卷空闲后一次心跳整段搬完（try 锁 + 256 字节分片 + 一次完整开档到
  关档），成败都回执；失败先删半成品再计错，段号只在成功时推进；持锁超 50 ms
  补一条告警并记历史峰值（喂狗余量可核）
- Lead 复核补第四道并发陷阱：采集任务优先级高于落盘道，搬段中途它可能正好把滞留
  超时的本段自弃、甚至封出下一段——数据区校验和是对「实际读到的字节」算的，
  半新半旧的段照样自洽，故关档后复检环侧身份判废：删文件、不补账、段号不推进
- Lead 复核抓到触发挂号不是原子操作（旧实现分三个字节写，消费者可在窗口里读到
  上一段的触发源与元件号）：已把载荷压进一个字节，越界当场拒且不记任何计数；
  段文件字节布局零改动，三份合成段哈希逐字节不变
- protectTask：保护启动上升沿同点请求录波，一拍一次、元件号取最低位；判据本体
  零改动

人机（160×160 单色屏）
- 菜单树节点 26「手动录波」绑页面 + 记录查询组末新增「录波回放」叶，重跑生成器
  得 43 节点 / 34 叶 / 30 已绑，页面映射 28 → 30
- 回放页一屏一路、触发点前后各一周波共 40 点、每点 3 像素阶梯线（只用水平与
  垂直两种线段——单色屏斜线会被阈值裁掉）；零点虚线、触发光标、窗口峰值、
  单位徽标与形状受限徽标；空态与坏段各一句显式文案，绝不用半截波形冒充数据
- ui_data 新增录波注入通道（六件操作表、三态返回）；执行侧胶水带段头缓存、
  手动请求后连缓存一起作废、逐点走全仓唯一的码值换算入口
- 模拟器接真实环与编解码合成两段（含坏段与空态旗标），6 张新黄金参考，既有
  60 张逐字节零漂移未用更新模式；字库 218 → 224 字 / 319 字形
- 两份图形配置里图表组件仍为关；零堆分配；页面池水位不变
- 回放读路径的 uiTask 阻塞上界按实码写清：一次渲染 = 段表刷新 + 未缓存段头最坏
  22 次小读；已验段只剩一次开窗读 + 40 点解码；无实测数不编，实测归台架、
  仪器用已在跑的单轮工作耗时探针，不新加埋点

台账与文档
- 内存台账：录波环与落盘/回放静态逐条入册，三档对照 81,536 → 88,296 → 89,936
  字节（62.2% → 68.6%），累计 +8,400；预估 5.9 KB 与实测 +6,760 的差额点名；
  散列文件头注释同步；任务栈表核对后无需抬栈；体积趋势行与同码凭证由权威构建
  重打（0 错误 0 警告，四项体积与上一轮相同——本轮改动只有注释与声明位置）
- 设计说明：§5 补第四条并发陷阱；§6.3 定字段口径（两份独立实现的共同依据）；
  §7 回填实测；§9 周期行写实；§10 台架判据改两段式且不比绝对相位；§12 补读路径
  风险行；抬头状态改成「代码面已交付、未做完的只有板级那一轮」
- 卡片：软件闭环一栏列证据；台架三条按用户裁定保持未完成，不做虚假销项
- 口径同步：数据可信、UI 补齐、页面补齐规划、产品需求、采集短板评测、任务规划
  索引与两份 README；陈旧现状句清扫 16 处（带日期戳的历史取数行一律不动）
- 门禁说明：nested-comment 记仓库根探测必须兼容 linked worktree 的 gitdir 文件
  形态（修前该钩子在任务树里恒报环境错、静默不可用）；coding-standard 记
  「函数头注释超过 24 行就把函数功能挤出回看窗口」这条机制与本次现场
- 覆盖率基线登记两个新覆盖模块（套件 41 → 44 套）；环单测重打后该文件有效行
  227 → 226、覆盖行 226 → 225，比率仍 99.6%，是分母变小不是覆盖率回退

为什么是单一提交：文档链接、双端注册、生成器幂等（菜单与字库）、内存数字与
体积事实源、编号门禁这五道整仓门禁要求代码、页面、菜单树、字库、文档与台账
同处一个提交才自洽，按数据面/接线/人机/台账拆成四笔必然红其中至少四道

编号门禁新增行 14 处命中已按语义改写：魔数常量按字符命名、段名样例改由格式串
生成、频谱表头改 f / 2x / 5x 并加一行图例；改写后自洽断言 92 条仍全过
2026-10-29 19:23:15 +08:00

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# RAM 预算台账（配额 · 趋势 · 门禁）
> **定位**：`docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` §8.2 模板与
> 内存治理三件套的**落地件**（2026-10-12，登记簿条目「缩堆迁 CCM 后半（暂缓）」的已落地前半）。
> 回答三个问题：**每个子系统还能用多少 RAM**（配额）、**总量趋势往哪走**（基线 TSV）、
> **超了怎么拦**（92% 门禁）。
>
> **数字不手抄**：下方受管区由 `scripts/ram_baseline.py --write` 从 `.map` 生成，
> pre-commit `mem-budget` 钩子校验一致性（同 `mem-numbers` 的"事实源唯一"思路）。
> 配额是**规划值**，**本文件 §2 是配额与阈值的唯一权威**（2026-09 体系评审提出、2026-10-12 落地后报告侧条目已销项），改动 = 先登记本文件 §6 变更记录，再改 `ram_baseline.py` 的 `QUOTAS`。
> 区域放置与 DMA 可达性规则 → `内存内容分配策略.md`（本文件不重复）。
## 1. 区域预算与门禁（受管区）
<!-- MEM_BUDGET:BEGIN generated by scripts/ram_baseline.py -->
| 区域 | 用量 | 容量 | 占比 | 门禁（≤92%） |
|---|---|---|---|---|
| ER_IROM1 (Flash) | 272,336 B | 1,048,576 B | 26.0% | 参考 |
| RW_CCM | 57,376 B | 65,280 B | 87.9% | PASS |
| UNINIT_CCM | 48 B | 256 B | 18.8% | 参考 |
| RW_IRAM1 | 89,936 B | 131,072 B | 68.6% | PASS |
| 子系统（静态 RW+ZI；除 RTOS 堆在 CCM 外均在 SRAM1） | 现值 | 配额 | 状态 |
|---|---|---|---|
| 网络 | 13,702 B | 12 KB | ⚠ 超 1.4 KB |
| 存储 | 7,072 B | 12 KB | OK |
| UI | 36,428 B | 16 KB | ⚠ 超 19.6 KB |
| RTOS 堆 | 57,376 B | 56 KB | 堆=配额 |
| 应用 | 16,888 B | 8 KB | ⚠ 超 8.5 KB |
| 其它 | 15,849 B | — | 参考 |
<!-- MEM_BUDGET:END -->
- **门禁**：pre-commit `mem-budget` 钩子（`scripts/ram_baseline.py --gate`）——
RW_IRAM1 / RW_CCM 任一 >92% 即拦提交，并打印 Top-10 RW+ZI 对象定位增量；
无 `.map` 时自适应跳过（CI 侧跳过 `mem-numbers` 的边界 = `scripts/check_size_gate.py` 的 docstring，唯一正文）。
- **阈值依据**：92% 由 2026-09 体系评审提出、2026-10-12 落地为门禁（提出时的报告条目已随销项删除，闭环说明见 `RAM使用分析与优化方案.md` §4 阶段 3「长效机制」与本文）——留 ~8% 给突发缓冲与栈抬升，
触线即触发排期，而不是静默逼近溢出。
- **软提醒**（不拦提交）：tsv 末行落后于 `.map`（忘跑 `--update`）、`.map` 早于最新源码（忘 `@build`）。
- **子系统归集为参考值**：按对象名前缀归集（口径见 §2），合计与区域总量可差几十字节
（链接器填充行与 `UNINIT_CCM` 等小区分段所致）；区域行才是门禁事实源。
## 2. 子系统配额口径
配额值（`ram_baseline.py` 的 `QUOTAS`，**本文件即唯一权威**；
RTOS 堆 2026-10-12 B5 扩容 48→56 KB 见 §6）：**网络 12 KB / 存储 12 KB /
UI 16 KB / RTOS 堆 56 KB / 应用 8 KB**。归集口径（按 `.map` 对象名，首匹配）：
| 子系统 | 计入对象（前缀/精确名） | 不计入 |
|---|---|---|
| 网络 | `ch395f*` `net_*` `lftpd*` `ftp_task*` | `ui_net_sink`（算 UI） |
| 存储 | `gd5f*` `nand_*` `ff*` `diskio*` `vol_lock*` + dhara 裸名（`map/journal/nand/fctl/era.o`） | `cfg_*`（算应用） |
| UI | `lv_*` `ui_*`（含 `ui_net_sink`、`ui_task`） | — |
| RTOS 堆 | `heap_4.o`（CCM）——配额 = `configTOTAL_HEAP_SIZE` 本身 | 内核对象（`tasks/queue/timers/...` 归"其它"） |
| 应用 | `App/` 其余：采集 `adc_*`、保护 `prot_*`、相量 `phasor/sample_ring`、配置 `cfg_*`、日志 `sys_/dbg_/console_log`、对时 `time_sync*`、`sys_clock`、`task_watchdog`、`sha256`、`tpafe*`、`sd2506`、`default_task` 等 | — |
| 其它 | 内核对象、HAL、CMSIS、启动文件、C 库、链接器填充 | — |
**现状判读（2026-10-12 建档）**：
- **UI ⚠ 超配额 = 已知长期挂账，不是新增违规**：LVGL 池 16 KB（2026-10-15 落地，由 40 KB 收缩）+
帧/远显缓冲 ≈12.8 KB，实测 30,412 B。配额 16 KB 描述的是 **把 UI 侧缓冲迁进 CCM 之后的目标态**，
而 **该搬迁的后半已按用户裁定 2026-10-15 整簇暂缓**（`docs/任务规划/登记簿.md` §5 保留重启条件）→
**这条 ⚠ 会长期挂着**，判读时按已知挂账处理，别每轮当新问题追；重开条件 → `RAM使用分析与优化方案.md` §4。
- **RTOS 堆 = 配额本身**：56 KB 即 `configTOTAL_HEAP_SIZE`（2026-10-12 B5 由 48 KB 扩容，见 §6；
`heap_4.o` 另含 32 B 元数据，不计超）；**改堆 = 改配额**，必须先过本文件 §6 登记。
- **应用 ⚠ 小幅超**：8 KB 为报告规划值；2026-10-10 栈整改把 3 处 `FIL` 从栈搬进 BSS
（静态 +4,128 B，见 `docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` §4"2026-10-10 复测"）——
属已评审的"以空间换栈安全"，差额在此如实体现。2026-10-29 故障录波落盘道又把 `default_task.o`
推高 1,204 B（该行现值 16,888 B）；**录波环本体 5,300 B 不计入本行**——`subsystem_of()`
没有 `wave_` 前缀，它落在「其它」，要读全貌看 `docs/内存管理/内存内容分配策略.md` §6 的 per-file 台账。
## 3. CCM 分配台账（谁能用 CCM）
| 项 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| CCM 容量 | `RW_CCM` Max 见受管区 | scatter `RW_CCM`；**仅 CPU 可达，DMA 不可达**（RM0090 §3.1.1） |
| 现占用 | 仅 FreeRTOS 堆 `heap_4`（56 KB，2026-09-21 迁入；2026-10-12 B5 扩容 48→56 KB） | 其余候选全部仍在 SRAM1 |
| 现余量 | 受管区 RW_CCM 容量 − 占用 = **7,904 B** | **不够** 迁 CCM 后半的 UI 侧待迁体量（缩池后 **29,570 B**）——⏸ 该搬迁已暂缓，见下行 |
| 迁 CCM 后半解锁链 | ⏸ **整簇暂缓（用户裁定 2026-10-15）**，本行保留作重开时的现状基线：① **缩池 ✅ 2026-10-15**：`LV_MEM_SIZE` 40→16 KB → 待迁体量 54,146 → **29,570 B**（SRAM1 74.9% → **56.1%**，实测池峰值 6,568 B）→ ② ~~现在卡在这一步~~：堆 56→32 KB（`docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` §4.2.2（阶段 2 第 2 项"缩堆"），再腾 24 KB；⚠ 2026-10-12 B5 反向扩容至 56 KB——9 任务栈 + 队列实测需要，缩回 32 KB 前必须重跑 `stack_report.py` + 上板 min_ever 复测）→ ③ CCM 余 ≈31.9 KB ≥ 29,570 B → 迁入 | **暂缓期间不启动**；重开条件 → `RAM使用分析与优化方案.md` §4。**若重开，顺序不可颠倒**；每步前后跑 `stack_report.py` / `ram_report.py`（铁律） |
| 迁入前置 | 目标缓冲必须过 DMA 可达性清单（`内存内容分配策略.md`） | 违例 = 静默传错（越界不校验的同类坑）；克隆芯片 CCM 可靠性风险见 `docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` §7 |
## 4. 趋势基线（`scripts/ram_baseline.tsv`）
- **每次 `@build` 后**：`& '.venv\Scripts\python.exe' scripts/ram_baseline.py --update`
追加一行（Code/RO/RW/ZI + 三区水位 + Top-10 RW+ZI 对象；同日重跑覆盖当日行）。
- **看趋势 / 找增量**：`scripts/ram_baseline.py --trend`——高亮较上一行 RW+ZI 增长 >1 KB 的对象，
即 `docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` §4.0.3 "ZI 增量 >1KB 必须在提交说明中解释"的机械化；提交说明直接抄 `--trend` 输出行。
## 5. 超配额流程
新增/扩大静态缓冲导致子系统越过配额：**先登记再动手**——本文件 §6 加一行
（日期 / 子系统 / 现值→新值 / 原因 / 决定人），提交说明引用该行。
92% 门禁拦的是**总量**，配额管的是**结构**（谁挤占了谁），两者不可互替。
## 6. 变更记录
| 日期 | 变更 | 原因 / 出处 |
|---|---|---|
| 2026-10-12 | 建档：三件套落地（本台账 + `scripts/ram_baseline.py` + `scripts/ram_baseline.tsv` + pre-commit `mem-budget` 钩子） | 登记簿 N-27 前半 |
| 2026-10-12 | **RTOS 堆配额 48 KB → 56 KB**（`QUOTAS` 同步） | B5 protectTask 立项：iec104Task(2.5KB)+protectTask(2KB)+TCB 入堆后 48KB 池 min_ever 预估跌破 3,072 B 告警线 → `.ioc` 语义取数与有效性参数 `configTOTAL_HEAP_SIZE` 49152→57344（CCM 水位 75.3%→87.9%，仍 <92% 门禁；CCM 空闲降至 ≈8 KB）。连带影响见 §3 迁 CCM 后半链注记 |
| 2026-10-12 | **任务栈 +1536 B（堆内用量，配额 56 KB 不变）**：defaultTask 1024→1280 words（+1024 B）、timeSyncTask 512→640 words（+512 B）；产品任务栈合计 37,632→39,168 B | 登记簿 N-33 栈收口：B7 定值持久化把 defaultTask 静态链推到 3016 B（余 1080 < 30% 线）、timeSyncTask 链 1264 B（余 784 < ISR 底线 1024）；B6 台架背书 min_ever=10000 → 抬后实测 `heap free=16400 / min_ever=8464`（与预算 −1536 完全吻合，>3072 告警线）；`stack_report` 9 任务 0 FAIL + `@test` PASS，见 `RAM使用分析与优化方案.md` §1.4 |
| 2026-10-29 | **故障录波数据面入册**：新增对象 `wave_ring.o` 5,300 B（ZI 5,256 + RW 44，落 SRAM1、CCM 增量 0）；`default_task.o` 静态 2,736 → 3,940 B（+1,204 B，落盘道 `FIL` 528 + 分片缓冲 256 + 段头副本 136 + 段路径 17 + 打包上下文与 `DIR`/`FILINFO`）；`RW_IRAM1` 81,536 → 89,936 B（62.2 % → 68.6 %，仍远低于 92 % 门禁）；`RW_CCM` 三档恒 57,376 B | 决定人 lead。实测数字出自 lead 的权威构建（本工作树 `MDK-ARM/STM32F407-Demo/STM32F407-Demo.map`，0 错误 0 警告，`scripts/ram_baseline.py --update` 同批入 tsv）；预估约 5.9 KB vs 实测数据面 +6,760 B 的差额构成与三档对照见 `docs/内存管理/内存内容分配策略.md` §6；**未抬栈**（`scripts/stack_report.py` 九任务全 PASS），判据出处 `docs/子系统设计/故障录波设计说明.md` §7 |
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