cbb/ESP32_COMM
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feat(ota): 实现GD32 OTA包间背压机制，优化传输节奏控制

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移除固定的包间延迟配置 `OTA_PACKET_DELAY_MS`，采用基于SPI Link v2
CREDIT背压的动态节奏控制，在SpiMaster中通过remoteCredit==0时wait/拒发
实现流量控制，提高OTA传输稳定性。

refactor(stack): 统一任务栈大小配置并添加CPU统计功能

- 在app_config.h中集中定义所有任务栈大小常量，基于实测水位优化分配
- 新增monitor/cpu_stats.cpp组件，提供1Hz FreeRTOS CPU占用采样
- 更新main.cpp中的任务创建使用新的栈大小常量
- 调整health_monitor和ota_relay等任务的栈分配

perf(ota): 改进ESP32和GD32 OTA分区预擦策略

- ESP32 OTA从边写边擦改为整分区预擦模式，避免写入时的扇区擦除阻塞
- GD32 OTA在prepare阶段进行整分区预擦，提升后续写入吞吐量
- 优化OTA协调器状态管理，修复FINALIZING状态残留问题

fix(log): 改进UDP日志发送的堆内存管理

- 当堆内存不足时记录UDP发送跳过的告警信息到ring buffer
- 降低UDP发送跳过的内存阈值从10KB到6KB
- 降低日志排水最小内存阈值从8KB到4KB

docs(readme): 更新OTA配置参数文档说明

移除已废弃的OTA_PACKET_DELAY_MS参数，更新包间节奏控制说明为
基于CREDIT背压机制的描述。
This commit is contained in:
小龙虾
2026-07-16 01:24:12 +08:00
parent a47a027178
commit 51c89b3065
52 changed files with 1006 additions and 628 deletions
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main/transport/canfd_bridge.cpp
+1 -1
View File
@@ -1,5 +1,5 @@
/*
* canfd_bridge.cpp - CANFD 3通道通信桥接实现（M4: 从 SpiMaster 提取）
* canfd_bridge.cpp - CANFD 3通道通信桥接实现
*/
#include <string.h>
#include "canfd_bridge.h"
main/transport/canfd_bridge.h
+2 -2
View File
@@ -1,7 +1,7 @@
/*
* canfd_bridge.h - CANFD 3通道通信桥接（M4: 从 SpiMaster 提取）
* canfd_bridge.h - CANFD 3通道通信桥接
*
* 封装 CANFD 帧格式构建 + SPI 传输，与 SpiMaster 的 OTA 协议职责解耦。
* 封装 CANFD 帧格式构建 + SPI 传输，与 SpiMaster 的 OTA 协议职责分离。
* 通过 SpiMaster 的公共 SPI 接口完成底层传输。
*/
#ifndef CANFD_BRIDGE_H
main/transport/spi_master.cpp
+25 -22
View File
@@ -23,6 +23,7 @@
#include "spi_master.h"
#include "spi_link_v2.h"
#include "app_config.h"
#include "monitor/debug_log.h"
@@ -80,7 +81,7 @@ SpiMaster& SpiMaster::instance()
}
// ============================================================
// L4 SPI Worker：唯一持 SPI 的任务；ISR 只通知本任务
// SPI Worker：唯一持 SPI 的任务；ISR 只通知本任务
// ============================================================
bool SpiMaster::onWorker() const
@@ -171,7 +172,7 @@ esp_err_t SpiMaster::serviceRingOnce()
m_gd32RequestPending = false;
m_linkState.enterBusy(HandshakeState::SERVING_GD32_RING);
if (waitSpiDataReady(5U) != ESP_OK) {
if (waitSpiDataReady(3U) != ESP_OK) {
m_linkState.exitBusy();
return ESP_ERR_NOT_FOUND;
}
@@ -295,7 +296,7 @@ void SpiMaster::workerLoop()
{
m_workerTask = xTaskGetCurrentTaskHandle();
m_spiTaskHandle = m_workerTask;
DEBUG_INFO("SPI", "SPI worker started (L4), handle=%p", (void *)m_workerTask);
DEBUG_INFO("SPI", "SPI worker started, handle=%p", (void *)m_workerTask);
for (;;) {
/* ★ 只在 ISR 置位 m_gd32RequestPending 时读 EVENT。
@@ -309,7 +310,7 @@ void SpiMaster::workerLoop()
}
Job *job = nullptr;
if (xQueueReceive(m_jobQueue, &job, pdMS_TO_TICKS(20)) == pdTRUE && job != nullptr) {
if (xQueueReceive(m_jobQueue, &job, pdMS_TO_TICKS(1)) == pdTRUE && job != nullptr) {
executeJob(*job);
if (job->done) {
xSemaphoreGive(job->done);
@@ -317,9 +318,12 @@ void SpiMaster::workerLoop()
continue;
}
/* 无 job：等 GPIO / 提交唤醒 */
/* 无 job：等 GPIO / 提交唤醒。
* 超时只是无事件时的兜底回扫周期；ISR 的 xTaskNotifyFromISR 会立即唤醒
* 本任务，响应延迟不由这里决定。过短会令 spi_worker(优先级6) 忙转压住
* httpd(优先级5)，导致 /system/status、/logs 响应不来 → 网页收不到消息。 */
uint32_t bits = 0U;
(void)xTaskNotifyWait(0U, 0xFFFFFFFFU, &bits, pdMS_TO_TICKS(50));
(void)xTaskNotifyWait(0U, 0xFFFFFFFFU, &bits, pdMS_TO_TICKS(25));
if (m_suppressRingService) {
m_gd32RequestPending = false;
} else if ((bits & 0x01U) || m_gd32RequestPending) {
@@ -386,7 +390,7 @@ esp_err_t SpiMaster::waitSpiReady(uint32_t timeout_ms)
if (readReadyLevelRaw() == 1) { return ESP_OK; }
/* PB6 低：可能有未读响应。短等升高；BOOT 修好交付清 pending 后应很快。
* L3：超时返回 ESP_ERR_TIMEOUT，禁止调用方假装“已就绪”后盲发。 */
* 超时返回 ESP_ERR_TIMEOUT，禁止调用方假装“已就绪”后盲发。 */
const TickType_t deadline = xTaskGetTickCount() + pdMS_TO_TICKS(timeout_ms);
while (xTaskGetTickCount() < deadline) {
if (readReadyLevelRaw() == 1) { return ESP_OK; }
@@ -800,7 +804,7 @@ esp_err_t SpiMaster::init()
m_stats = SpiLinkStats{};
m_eventHead = m_eventTail = m_eventCount = 0;
/* L4：job 队列 + 事件信号量 + SPI worker。
/* job 队列 + 事件信号量 + SPI worker。
* worker 启动后可能立刻抢 m_mutex；init 持锁时 worker 会阻塞在 LockGuard，
* init 返回释放锁后 worker 继续 —— 不会死锁。 */
if (m_jobQueue == nullptr) {
@@ -818,13 +822,13 @@ esp_err_t SpiMaster::init()
}
}
if (m_workerTask == nullptr) {
BaseType_t ok = xTaskCreate(workerEntry, "spi_worker", 6144, this, 6, &m_workerTask);
BaseType_t ok = xTaskCreate(workerEntry, "spi_worker", TASK_STACK_SPI_WORKER, this, 6, &m_workerTask);
if (ok != pdPASS || m_workerTask == nullptr) {
DEBUG_ERR("SPI", "SPI worker task create failed");
m_workerTask = nullptr;
return ESP_ERR_NO_MEM;
}
DEBUG_INFO("SPI", "SPI worker task created (L4)");
DEBUG_INFO("SPI", "SPI worker task created");
}
m_spiTaskHandle = m_workerTask;
@@ -855,14 +859,15 @@ esp_err_t SpiMaster::otaTransferUnlocked(uint8_t type, const uint8_t *payload, s
return ESP_ERR_INVALID_SIZE;
}
/* L5：remoteCredit==0 时禁止发新 REQUEST；等 CREDIT_UPDATE 或 poll 读到新 credit。
/* CREDIT 背压（包间节奏）：
* remoteCredit==0 禁止发新 REQUEST；等 CREDIT_UPDATE / 帧头 credit。
* HELLO / 链路控制不受 credit 限制（session 建立前 credit 可能为 0）。 */
if (type != V2_TYPE_LINK_HELLO && m_remoteCredit == 0U) {
const TickType_t cred_deadline = xTaskGetTickCount() + pdMS_TO_TICKS(
timeout_ms > 0U ? timeout_ms : 500U);
while (m_remoteCredit == 0U && xTaskGetTickCount() < cred_deadline) {
/* 有 DATA_READY 时变长读一帧（可能是 CREDIT_UPDATE 或陈旧响应） */
if (waitSpiDataReady(20U) == ESP_OK) {
if (waitSpiDataReady(5U) == ESP_OK) {
uint8_t drain[SPI_OTA_FRAME_MAX];
size_t drain_len = 0U;
if (readV2FrameVarlen(drain, sizeof(drain), &drain_len, 100U) == ESP_OK) {
@@ -1195,7 +1200,7 @@ esp_err_t SpiMaster::otaSendAndPoll(uint8_t type, const uint8_t *payload, size_t
return send_ret;
}
/* 等 GD32 完成 onCsRelease；poll 内仅在 DATA_READY 低时变长读（L3 不盲 CS）。 */
/* 等 GD32 完成 onCsRelease；poll 内仅在 DATA_READY 低时变长读（不盲 CS）。 */
{
const TickType_t gap = (pdMS_TO_TICKS(1) > 0) ? pdMS_TO_TICKS(1) : 1;
vTaskDelay(gap);
@@ -1334,13 +1339,13 @@ esp_err_t SpiMaster::appRequestBootloader()
/* 先变长读最多 2 次，吞掉残留 0xC1（仅 DATA_READY 低时读，禁止固定长度盲读）。 */
for (uint32_t d = 0U; d < 2U; ++d) {
if (waitSpiDataReady(10U) != ESP_OK) {
if (waitSpiDataReady(5U) != ESP_OK) {
break;
}
uint8_t rx_raw[SPI_OTA_FRAME_MAX];
size_t rx_len = 0U;
m_linkState.enterBusy(HandshakeState::WAITING_RESPONSE);
(void)readV2FrameVarlen(rx_raw, sizeof(rx_raw), &rx_len, 50U);
(void)readV2FrameVarlen(rx_raw, sizeof(rx_raw), &rx_len, 20U);
m_linkState.exitBusy();
vTaskDelay((pdMS_TO_TICKS(5) > 0) ? pdMS_TO_TICKS(5) : 1);
}
@@ -1354,7 +1359,7 @@ esp_err_t SpiMaster::appRequestBootloader()
for (uint32_t retry = 0U; retry < kMaxSends; ++retry) {
if (retry > 0U) {
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(50));
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2));
/* 序号/会话错乱时重同步一次再发 0xB0 */
if (retry == 1U) {
m_v2Active = false;
@@ -1412,11 +1417,11 @@ esp_err_t SpiMaster::appRequestBootloader()
while (xTaskGetTickCount() <= deadline) {
++poll_i;
m_linkState.enterBusy(HandshakeState::WAITING_RESPONSE);
(void)waitSpiDataReady(poll_i <= 2U ? 40U : 10U);
(void)waitSpiDataReady(poll_i <= 2U ? 20U : 5U);
uint8_t rx_raw[SPI_OTA_FRAME_MAX];
size_t rx_len = 0U;
ret = readV2FrameVarlen(rx_raw, sizeof(rx_raw), &rx_len, 80U);
ret = readV2FrameVarlen(rx_raw, sizeof(rx_raw), &rx_len, 40U);
m_linkState.exitBusy();
if (ret != ESP_OK) {
vTaskDelay(gap);
@@ -1470,7 +1475,7 @@ esp_err_t SpiMaster::appRequestBootloader()
if (command_sent) {
/* 静默：APP 擦配置页(可达数十 ms) + 软复位 + BOOT 起机。
* 此间禁止 HELLO，否则 role 会一直像卡在 APP。 */
const uint32_t kQuietMs = got_ack ? 900U : 500U;
const uint32_t kQuietMs = got_ack ? 100U : 30U;
DEBUG_INFO("SPI", "ENTER_BOOT 已上总线 (ack=%s)，静默 %lums 等待 APP 复位...",
got_ack ? "yes" : "no", (unsigned long)kQuietMs);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(kQuietMs));
@@ -1551,7 +1556,7 @@ esp_err_t SpiMaster::waitForBootloaderReady(uint32_t timeout_ms)
}
/**
* @brief 向 GD32 APP 发送存活探测（L3：帧长发送 + DATA_READY 变长读）。
* @brief 向 GD32 APP 发送存活探测（帧长发送 + DATA_READY 变长读）。
*
* 两步法（持锁）：otaTransferUnlocked(expect_stale) + otaPollResponseUnlocked。
* GD32 App PING 响应 type=kRspAck(0x80)，
@@ -1789,5 +1794,3 @@ esp_err_t SpiMaster::hello(uint32_t timeout_ms, uint8_t role_hint)
return ESP_ERR_INVALID_RESPONSE;
}
// CANFD 接口已迁移至 transport/canfd_bridge.cpp（M4 解耦）
main/transport/spi_master.h
+5 -9
View File
@@ -41,8 +41,6 @@
#define SPI_OTA_RSP_WAIT (0x81)
#define SPI_OTA_RSP_ERROR (0x82)
// CANFD 类型已迁移至 transport/canfd_bridge.h（M4 解耦）
// GD32 版本信息（从 APP PING 响应解析）
typedef struct {
uint16_t app_major;
@@ -121,14 +119,14 @@ public:
void confirmTxSeqAccepted();
/**
* @brief L4 统一请求入口：经 SPI worker 串行执行（send+poll）。
* @brief 统一请求入口：经 SPI worker 串行执行（send+poll）。
*/
esp_err_t transact(uint8_t type, const uint8_t *payload, size_t payload_len,
uint8_t *resp_type, uint8_t *resp_payload,
size_t resp_max, size_t *resp_len, uint32_t timeout_ms);
/**
* @brief L4 取出 GD32 EVENT 帧（worker 已读入事件队列）。
* @brief 取出 GD32 EVENT 帧（worker 已读入事件队列）。
* @param timeout_ms 等待超时（ms）。0 = 非阻塞（原语义）。
* @return true 取到事件；false 队列空且超时未到达。
*/
@@ -196,8 +194,6 @@ public:
/** @brief 向 GD32 APP 发送存活探测命令，等待 APP 回复 ALIVE ACK。 */
esp_err_t appPing(uint32_t timeout_ms, uint32_t *uptime_sec, gd32_version_t *version = nullptr);
// ── CANFD 接口已迁移至 transport/canfd_bridge.h（M4 解耦）──
private:
/**
* @brief 私有默认构造函数。
@@ -271,7 +267,7 @@ private:
/** 事件计数信号量（worker push / takeEvent pop）。 */
SemaphoreHandle_t m_eventSem = NULL;
// ── L4 多槽事件队列（worker 写入，业务 takeEvent 读出）──
// ── 多槽事件队列（worker 写入，业务 takeEvent 读出）──
static constexpr uint8_t kEventSlots = 4U;
struct EventSlot {
uint8_t type;
@@ -283,7 +279,7 @@ private:
uint8_t m_eventTail = 0;
uint8_t m_eventCount = 0;
// ── L4 作业提交（调用方栈上 Job + StaticSemaphore，worker 执行）──
// ── 作业提交（调用方栈上 Job + StaticSemaphore，worker 执行）──
enum class JobKind : uint8_t {
Transact = 0,
Poll,
@@ -390,7 +386,7 @@ private:
uint32_t timeout_ms, uint32_t trans_flags);
/**
* @brief L3 变长读：同 CS 先读 16B Header，再按 LEN 读 payload+CRC。
* @brief 变长读：同 CS 先读 16B Header，再按 LEN 读 payload+CRC。
* 调用者须已持锁；仅在 DATA_READY 已低（有数据）时调用，禁止盲读。
* @param out_frame 完整帧输出（含头+payload+CRC）
* @param out_max 输出缓冲容量