super_agent_bot
fff961d803
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/**。
191 lines
12 KiB
C
191 lines
12 KiB
C
/*
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* 模块名称：UDP 数据面执行器与挂起槽（netTask 串行化）
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* 文件说明：UDP 三个碰芯片的动作（bind 打开、sendto、recvfrom）在 netTask 上下文
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* 里的实际执行体，加上 per-fd 的"一次接收请求"槽位（载荷缓冲 + 源地址
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* 出参 + 等待预算）。公开 API（net_sendto / net_recvfrom /
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* net_recvfrom_to / net_udp_set_peer / net_udp_get_mode）住在
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* net_socket.h，那边只负责参数校验、装消息入队、等通知值回结果。
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* 为什么单独成模块：源地址（src_addr/addrlen）是**出参指针**，不能塞进按值拷入
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* 队列的 net_msg_t（AGENTS 明文「勿给 net_msg_t 加回传用字段」；
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* 指针过 int 桥在 64 位主机单测构建还会被截断）。所以出参走本模块的
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* per-fd 槽：调用方入队前登记自己的指针，netTask 结算时把源地址写进
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* 调用方内存、错误码/字节数搭任务通知值回去——与 TCP 挂起 recv 把数据
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* 直接写进调用方 buf 是同一个模型（docs/网络/Net层阻塞模型架构设计.md）。
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* 依赖：net_types.h（net_sock_t / NET_UDP_MODE_*）、ch395f.h（芯片事务）、
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* net_socket.c（net_get_sock / net_poll / 消息分派 / 钩子调用点）
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* 限定条件：除 net_udp_outparam_arm / net_udp_outparam_disarm / net_udp_clear（
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* 纯 RAM，任意上下文）外，全部函数须 netTask 上下文
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* 关联文档：docs/网络/BSD_Socket_API_使用指南.md §6（UDP 两种芯片模式与队列化）
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* 作者：super_agent_bot
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* 创建日期：2026-11-03
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* 修改记录：
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* 2026-11-03 super_agent_bot 创建：UDP 队列化改造（工单前置 = SNTP 客户端）
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*/
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#ifndef NET_UDP_H
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#define NET_UDP_H
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#include <stdint.h>
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#include "FreeRTOS.h"
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#include "task.h"
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#include "net_types.h"
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/*
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* 函数功能：登记本次接收的源地址出参（调用方上下文，入队**前**调用）
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* 入口参数：sockfd - Socket 描述符 (0~7) int
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* src_addr - 源地址出参指针（可为 NULL = 不关心来源） struct net_sockaddr *
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* addrlen - 出参长度指针（可为 NULL） int *
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* 出口参数：无
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* 返回值：0 - 登记成功 int
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* -1 - 失败（NET_ERR_BADF / NET_ERR_BUSY：本 fd 已有在途接收）
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* 限定条件：任意上下文（临界区内检查并占位，与 netTask 的读改不竞态）
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* 函数说明：占位成功后本 fd 的第二次接收请求会被拒（BUSY）——同一 fd 并发
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* recvfrom 在数据报语义上无法区分归属，拒绝比交错投递安全。
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* 调用方若入队失败必须 net_udp_outparam_disarm 归还槽位。
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*/
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int net_udp_outparam_arm(int sockfd, struct net_sockaddr *src_addr, int *addrlen);
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/*
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* 函数功能：归还源地址出参槽（调用方上下文，入队失败/取消后的清理）
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* 入口参数：sockfd - Socket 描述符 (0~7) int
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* 出口参数：无
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* 返回值：无（越界或空槽静默返回）
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* 限定条件：任意上下文；仅在**未收到 netTask 回执**的失败路径调用
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* 函数说明：netTask 结算路径自己清槽（幂等），本函数只服务调用方侧的
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* "消息没投递出去"这一条出口，防槽位泄漏导致该 fd 永久 BUSY。
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*/
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void net_udp_outparam_disarm(int sockfd);
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/*
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* 函数功能：UDP 绑定/打开芯片侧 Socket（netTask 上下文执行体，恒服务器模式）
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* 入口参数：sockfd - Socket 描述符 (0~7) int
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* local_port - 本地（源）端口，主机序；0 = 由本函数分配动态端口 uint16_t
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* 出口参数：无
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* 返回值：0 - 成功 int
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* -1 - 失败（NET_ERR_BADF 描述符非法 / NET_ERR_INVAL 非 DGRAM /
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* NET_ERR_BUSY 芯片 open 被拒；errno 已记）
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* 限定条件：netTask 上下文；sockfd 对应控制块在用且为 DGRAM
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* 函数说明：1. 序列按手册 §9.2.4：Socket 4~7 兜底重设收发缓冲 → SET_PROTO_TYPE(UDP)
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* → SET_SOUR_PORT → SET_DES_IP(0xFFFFFFFF) → SET_DES_PORT(0) → OPEN_SOCKET。
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* 2. open 之后写端口/IP 会被 open 复位，故目的地址必须在 open 前下发
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* （docs/网络/BSD_Socket_API_函数调用关系.md §4 调用链表）。
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* 3. DesIP 恒取 0xFFFFFFFF = **服务器模式**：BSD 的 bind 只表达本地地址、
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* 不选对端，客户端模式由 net_udp_set_peer_exec / sendto(带目的地址) 进入。
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* 4. 动态端口分配在本函数内做（原在调用方上下文的 net_bind 里写
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* s_dynamic_port——芯片事务既然挪进 netTask，端口簿记一并挪，
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* 避免两个上下文改同一个静态量；取号游标经 net_dynamic_port_next 共用）。
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* 5. 顺带本 fd 生命周期收口：清挂起接收槽、udp_mode 置 SERVER、清对端
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* 簿记、清 readable（重开不得继承上一条连接的残留电平）。
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*/
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int net_udp_bind_exec(int sockfd, uint16_t local_port);
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/*
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* 函数功能：设置芯片 DesIP/DesPort 并切换 UDP 模式（不重开 Socket，netTask 执行体）
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* 入口参数：sockfd - Socket 描述符 (0~7) int
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* peer - 非 NULL = 客户端模式（对端）；NULL = 服务器模式 const struct net_sockaddr_in *
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* 出口参数：无
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* 返回值：0 - 成功 int
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* -1 - 失败（NET_ERR_BADF / NET_ERR_INVAL，errno 已记）
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* 限定条件：netTask 上下文；控制块在用、type == DGRAM、芯片侧 Socket 已打开
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* 函数说明：公开语义见 net_socket.h net_udp_set_peer。只写两个寄存器
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* （SET_DES_IP + SET_DES_PORT，约数十微秒），不 CLOSE/OPEN，
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* 故接收缓冲里已到的数据不丢。
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*/
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int net_udp_set_peer_exec(int sockfd, const struct net_sockaddr_in *peer);
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/*
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* 函数功能：UDP 发送执行体（netTask 上下文，分块 + 有界自旋 + 挂起续传）
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* 入口参数：sockfd - Socket 描述符 (0~7) int
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* buf - 载荷（调用方内存，须有效至完成） const void *
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* len - 载荷长度（>0） int
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* dest - 本包目的地址；NULL = 不改 DesIP const struct net_sockaddr_in *
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* caller - 调用方任务句柄（挂起 send 的完成通知目标） TaskHandle_t
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* 出口参数：无
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* 返回值：实际发送字节数（>= 0）；NET_PENDING_REGISTERED = 已登记挂起 send；
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* -1 - 失败（NET_ERR_INVAL / NET_ERR_BADF，errno 已记） int
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* 限定条件：netTask 上下文
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* 函数说明：1. dest 非 NULL → 先 SET_DES_IP/SET_DES_PORT，并把 udp_mode 置
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* CLIENT、对端簿记写入 remote_ip_arr/remote_port（芯片静默进
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* 客户端模式是硬件事实，本层必须如实记账，否则收包剥头判错）。
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* 2. 分块与等待语义与 net_send_locked 完全同源（NET_SEND_CHUNK_MAX /
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* NET_SEND_SPIN_MS / NET_SEND_TIMEOUT_MS / 末块不等 SENBUF_FREE /
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* 短写留痕），复用挂起 send 表推进——**不复制一份 UDP 专用自旋**，
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* 两条路径分块粒度漂移就是 TRAP-NET-16 的复发形态。
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* 3. 载荷指针在挂起期间由调用方持有（调用方阻塞在 net_wait_result，
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* 栈与静态缓冲均有效），与 TCP 挂起 send 同一条铁律。
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*/
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int net_udp_sendto_exec(int sockfd, const void *buf, int len,
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const struct net_sockaddr_in *dest, TaskHandle_t caller);
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/*
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* 函数功能：UDP 接收执行体（netTask 上下文：即时读 / 登记挂起 / 立即拒）
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* 入口参数：sockfd - Socket 描述符 (0~7) int
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* buf - 调用方缓冲 void *
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* len - 缓冲容量（>0） int
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* flags - NET_MSG_DONTWAIT = 单次非阻塞 int
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* to_ms - 等待预算（0 = 无限等待，须 blocking 属性） uint32_t
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* caller - 调用方任务句柄（挂起完成通知目标） TaskHandle_t
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* 出口参数：无（源地址经 net_udp_outparam_arm 登记的指针直接写回调用方内存）
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* 返回值：实际接收字节数（> 0）；NET_ERR_RETURN_1(WOULDBLOCK) = 非阻塞无数据；
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* NET_PENDING_REGISTERED = 已登记挂起；-1 = 失败 int
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* 限定条件：netTask 上下文；控制块在用且为 DGRAM
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* 函数说明：1. 判据 = ch395f_get_recv_len()（芯片事实），readable 仅作省 SPI 的
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* 门（同 net_pending_tick：事件未收到时 net_poll 每轮重读电平型 SINT
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* 会重新置位，U15 探针同源结论）。
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* 2. 服务器模式（udp_mode == SERVER）且本包 >= 8 字节 → 先读 8 字节
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* 信息头解析源地址再读载荷；客户端模式 → 整包都是载荷，源地址 =
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* 本 Socket 固定对端（remote_ip_arr/remote_port）。
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* 3. **一个数据报一次读完**：可用字节 > len 时读满 len 后把剩余部分
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* 读空丢弃（BSD 截断语义；手册 §9.2.4 对服务器模式要求一次性全部
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* 读出）。旧实现只读 min(可用, len) 把半包留在芯片缓冲里，下一次
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* 收包会把上一包的尾巴当成新包头的起点——整条链路的源地址从此错位。
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* 4. 读空后清 readable（旧实现从不清，net_select 会永久报可读）。
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* 5. 无数据 + 阻塞 → 登记挂起（同 fd 已有挂起 / 执行任务自身 → 拒绝，
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* BUSY），netTask 零占用返回；完成条件由 net_udp_tick 判定。
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*/
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int net_udp_recvfrom_exec(int sockfd, void *buf, int len, int flags,
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uint32_t to_ms, TaskHandle_t caller);
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/*
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* 函数功能：挂起 UDP 接收完成检查（netTask 每轮 net_process_messages 调用一次，非阻塞）
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* 入口参数：p_socks - Socket 控制块表首指针（net_socket.c 的 s_net_socks） net_sock_t *
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* 出口参数：无
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* 返回值：无
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* 限定条件：netTask 上下文
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* 函数说明：逐 fd 按序判定：①fd 已关闭/已非 UDP → 以 NET_ERR_CONNRESET 结束（必通知）
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* ②数据到达 → 读包（含剥头/截断/清 readable）+ 回填源地址 + 以字节数结束
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* ③到点（仅显式预算）→ 以 NET_ERR_TIMEDOUT 结束（调用方 net_recvfrom_to
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* 映射为对外 -2）。三条出口都必须经统一出口通知，漏通知 = 调用方永久挂死。
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*/
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void net_udp_tick(net_sock_t *p_socks);
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/*
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* 函数功能：清除本 fd 的 UDP 接收槽（不通知；"新 fd 不得继承"与 close 后幂等清理）
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* 入口参数：sockfd - Socket 描述符 (0~7) int
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* 出口参数：无
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* 返回值：无（越界静默返回）
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* 限定条件：任意上下文（netTask 的 close/socket 分配路径调用）
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*/
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void net_udp_clear(int sockfd);
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/*
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* 函数功能：取消全部挂起 UDP 接收并逐一通知（网络重建/复位路径）
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* 入口参数：err - 通知的错误码 int
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* 出口参数：无
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* 返回值：无
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* 限定条件：netTask 上下文；须在控制块清零与芯片复位之前调用
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*/
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void net_udp_cancel_all(int err);
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/*
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* 函数功能：关闭前结算本 fd 的挂起 UDP 接收（有数据先送达，无数据则取消）
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* 入口参数：sockfd - 将被关闭的描述符 (0~7) int
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* p_sock - 将被关闭的控制块指针（与 sockfd 对应） net_sock_t *
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* 出口参数：无
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* 返回值：无（无在位挂起时静默返回）
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* 限定条件：netTask 上下文；须在 ch395f 关闭/复位该 Socket 之前调用
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* 函数说明：与 net_pending_settle_close 同一契约——关闭不丢已到达数据
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*/
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void net_udp_settle_close(int sockfd, net_sock_t *p_sock);
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#endif /* NET_UDP_H */
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