phonerail/firmware/components/phonerail_hal/sim/hal_lock_sim.c

/* 两把互斥锁的假实现。宿主机测试是**单线程**的，所以这里模拟的不是并发本身，
   而是「加锁纪律」—— 谁拿了、放没放、有没有嵌套、该拿的时候拿了没有。

   ⚠️ 单线程 sim 里「等一把别人持有的锁」永远等不到，所以：
     · 有限超时 → 把虚拟时钟往前拨满 timeout_ms，计一次超时，返回 HAL_ERR_TIMEOUT
       （这正是真板上等不到锁时该发生的事，调用方的处理路径因此测得到）；
     · HAL_LOCK_FOREVER 且被别人持有 → 直接 abort。那在真板上是死锁，
       在这里悄悄返回一个错误码只会把它藏起来。

   「谁」是一个假任务号（`sim_lock_set_task()`），默认 0。测试用它扮演第二个任务。 */
#include <assert.h>
#include <string.h>

#include "hal_lock.h"
#include "sim_hal.h"

#define NO_OWNER (-1)

static int      s_owner[HAL_LOCK_COUNT];
static uint32_t s_takes[HAL_LOCK_COUNT];
static uint32_t s_timeouts[HAL_LOCK_COUNT];
static uint32_t s_violations[HAL_LOCK_COUNT];
static bool     s_require[HAL_LOCK_COUNT];
static int      s_task;
static bool     s_inited;
static int      s_crit_depth;
static uint32_t s_crit_enters;
static uint32_t s_crit_blocking;

void sim_lock_reset_internal(void); /* 只给 sim_hal_reset() 用 */

void sim_lock_reset_internal(void)
{
    for (int i = 0; i < HAL_LOCK_COUNT; i++) {
        s_owner[i] = NO_OWNER;
    }
    memset(s_takes, 0, sizeof(s_takes));
    memset(s_timeouts, 0, sizeof(s_timeouts));
    memset(s_violations, 0, sizeof(s_violations));
    memset(s_require, 0, sizeof(s_require));
    s_task = 0;
    s_inited = false;
    s_crit_depth = 0;
    s_crit_enters = 0;
    s_crit_blocking = 0;
}

static bool valid(hal_lock_id_t id) { return id >= 0 && id < HAL_LOCK_COUNT; }

hal_err_t hal_lock_init(void)
{
    s_inited = true;
    return HAL_OK;
}

bool hal_lock_held(hal_lock_id_t id)
{
    return valid(id) && s_owner[id] == s_task;
}

hal_err_t hal_lock_take(hal_lock_id_t id, uint32_t timeout_ms)
{
    sim_crit_blocking_note(); /* 关着中断去等一把锁：真板上这是把系统钉死 */
    if (!valid(id) || !s_inited) {
        return HAL_ERR_STATE;
    }
    /* 已经持有 = 重复加锁（这两把都不是递归锁）；持有另一把 = 嵌套，见 hal_lock.h。 */
    for (int i = 0; i < HAL_LOCK_COUNT; i++) {
        if (s_owner[i] == s_task) {
            return HAL_ERR_STATE;
        }
    }
    if (s_owner[id] != NO_OWNER) {
        assert(timeout_ms != HAL_LOCK_FOREVER); /* 单线程里死等 = 死锁 */
        s_timeouts[id]++;
        hal_time_delay_ms(timeout_ms); /* 真板上这段时间是等掉的，虚拟时钟也要花掉 */
        return HAL_ERR_TIMEOUT;
    }
    s_owner[id] = s_task;
    s_takes[id]++;
    return HAL_OK;
}

void hal_lock_give(hal_lock_id_t id)
{
    assert(valid(id));
    assert(s_owner[id] == s_task); /* 不是自己拿的 / 根本没人拿 */
    s_owner[id] = NO_OWNER;
}

uint32_t hal_lock_timeouts(hal_lock_id_t id) { return valid(id) ? s_timeouts[id] : 0; }

/* ---- 假板子这一侧的控制面 ------------------------------------------------ */

void sim_lock_set_task(int task) { s_task = task; }
int  sim_lock_task(void) { return s_task; }
int  sim_lock_owner(hal_lock_id_t id) { return valid(id) ? s_owner[id] : NO_OWNER; }
uint32_t sim_lock_takes(hal_lock_id_t id) { return valid(id) ? s_takes[id] : 0; }

void sim_lock_require(hal_lock_id_t id, bool on)
{
    if (valid(id)) {
        s_require[id] = on;
    }
}

uint32_t sim_lock_violations(hal_lock_id_t id) { return valid(id) ? s_violations[id] : 0; }

void sim_lock_check(hal_lock_id_t id)
{
    if (valid(id) && s_require[id] && !hal_lock_held(id)) {
        s_violations[id]++;
    }
}

/* ---- 临界区（不是第三把锁，见 hal_lock.h） -------------------------------
   单线程 sim 里它没有任何互斥作用 —— 这里模拟的同样是**纪律**：
   进出配不配对、里面有没有干会阻塞的事。 */

void hal_crit_enter(void)
{
    s_crit_depth++;
    s_crit_enters++;
}

void hal_crit_exit(void)
{
    assert(s_crit_depth > 0); /* 多放一次 = 真板上中断被提前打开，谁也发现不了 */
    s_crit_depth--;
}

void sim_crit_blocking_note(void)
{
    if (s_crit_depth > 0) {
        s_crit_blocking++;
    }
}

int      sim_crit_depth(void) { return s_crit_depth; }
uint32_t sim_crit_enters(void) { return s_crit_enters; }
uint32_t sim_crit_blocking(void) { return s_crit_blocking; }