# 2026-07-07 AXIS 主控制按钮调用链与 Web 完善指南

## 1. 文档目标

本文在以下资料基础上整理一个可执行的 Web 项目完善指南：

- `/home/mes123456/cnc_wams/linuxcnc`
- `/home/mes123456/cnc_wams/wasm-port`
- `/home/mes123456/cnc_wams/web-rtcp-5axis-xyzbc-trt-sim-plan`
- `/home/mes123456/cnc_wams/项目分析/AXIS主控制按钮调用链与WASM完善指南.md`
- `/home/mes123456/cnc_wams/项目分析/AXIS主界面按钮调用链与WASM完善建议.md`

重点覆盖 AXIS 主界面“急停、上电、Home、执行、暂停、单步执行”的调用链、先决条件、状态记录机制，以及 Web 项目后续应如何按 LinuxCNC task/motion 语义继续完善。

## 2. 总体结论

LinuxCNC AXIS 按钮不是直接修改界面状态，而是走统一控制链：

```text
AXIS Tcl/Tk 按钮
  -> axis.py 回调
  -> linuxcnc.command() Python C++ 扩展
  -> EMC_* NML 命令
  -> milltask/emctaskmain.cc emcTaskPlan()
  -> emcTaskIssueCommand()
  -> emctask.cc task 状态动作
  -> taskintf.cc 写 EMCMOT_* motion 命令
  -> motion/command.c、control.c、homing.c 更新实时状态
  -> emcMotionUpdate()/emcTaskUpdate() 写 emcStatus
  -> linuxcnc.stat().poll()
  -> AXIS Tk 变量 trace 刷新按钮可用性
```

Web 项目必须把状态模型收敛到同一组事实字段，而不是只用 `runState` 或按钮 active 样式：

| LinuxCNC 字段 | Web 当前/目标字段 | 用途 |
|---|---|---|
| `task.state` | `machine.taskState` | `estop`、`estop-reset`、`on` 的主门禁 |
| `task.mode` | `machine.mode` | `manual`、`auto`、`mdi` 的命令门禁 |
| `task.interpState` | `machine.interpState` | `idle`、`reading`、`paused`、`waiting` |
| `task.task_paused` | `machine.taskPaused` | task/interpreter 层暂停 |
| `motion.traj.paused` | `machine.motionPaused` | motion/trajectory 层暂停 |
| `motion.traj.single_stepping` | 目标新增/统一为 `machine.singleStepping` | 单步执行可见状态 |
| `motion.joint[n].homed` | `machine.allHomed` 和目标 `machine.homed[]` | Home/Run 门禁 |
| IO estop + motion enabled | `estopActive` + `powerOn` 派生 `taskState` | 对标 `determineState()` |

## 3. AXIS UI 层按钮门禁

AXIS 的按钮可点状态在 `linuxcnc/share/axis/tcl/axis.tcl:update_state()` 集中维护：

| 按钮 | AXIS UI 可点条件 |
|---|---|
| 急停 | 始终可点；当前 ESTOP 时执行解除急停，否则执行急停 |
| 上电/下电 | `task_state != STATE_ESTOP`；但真正上电只在 `STATE_ESTOP_RESET` 分支 |
| Home/Unhome/Zero | `task_state == STATE_ON && interp_state == INTERP_IDLE` |
| Run | `task_state == STATE_ON && interp_state == INTERP_IDLE` |
| Step | `task_state == STATE_ON && taskfile != ""` |
| 菜单 Pause | `task_state == STATE_ON && interp_state in {READING, WAITING}` |
| 菜单 Resume | `task_state == STATE_ON && interp_state == PAUSED` |
| 工具栏 Pause/Resume | `task_state == STATE_ON && interp_state != IDLE` |
| Stop | `task_state == STATE_ON && interp_state != IDLE` |

Python 回调还有二次门禁，例如 `manual_ok()` 要求 `STATE_ON`，并要求解释器空闲或 MDI 队列可接收命令。Web 项目中的 `app/src/state/linuxcnc-task-policy.js` 应继续作为唯一按钮门禁入口，避免 UI 组件各自判断。

## 4. 急停

### 4.1 LinuxCNC 调用链

```text
axis.py estop_clicked()
  -> s.poll()
  -> 当前 STATE_ESTOP: c.state(STATE_ESTOP_RESET)
     否则:             c.state(STATE_ESTOP)
  -> emcmodule.cc state()
  -> EMC_TASK_SET_STATE
  -> emctaskmain.cc emcTaskPlan()
  -> emcTaskIssueCommand()
  -> emctask.cc emcTaskSetState()
```

`EMC_TASK_SET_STATE` 在 ESTOP、ESTOP_RESET、OFF、ON 多状态下都是 immediate command，可在运动中触发。

### 4.2 task/motion 状态动作

`emcTaskSetState(ESTOP)` 的关键动作：

- `emcMotionAbort()` 中止 motion；
- `emcSpindleAbort()` 中止主轴；
- `emcAuxEstopOn()` 置 IO 急停；
- `emcTrajDisable()` 下发 `EMCMOT_DISABLE`；
- `emcTaskAbort()` 清解释器、队列、暂停、单步；
- `emcIoAbort(TASK_STATE_ESTOP)` 通知 IO；
- `emcJointUnhome(-2)` 清除 `VOLATILE_HOME` joint 的 homed；
- `emcTaskPlanSynch()` 同步解释器。

实际 `task.state` 由 `emctask.cc:determineState()` 周期推导：

```text
io.aux.estop == true                         -> ESTOP
io.aux.estop == false && motion enabled false -> ESTOP_RESET
io.aux.estop == false && motion enabled true  -> ON
```

### 4.3 Web 完善要求

当前 `store.js` 已有 `ESTOP`/`RESET` 分支，但后续应补齐：

- 急停时同步清 `machine.motionPaused=false`、`machine.singleStepping=false`、`taskHalPauseLock=null`、`programRuntimeFeedback.currentVelocity=0`。
- 急停时只清 volatile home，而不是无条件清全部 Home；如果 Web 暂无 `VOLATILE_HOME` 配置，需在文档和 evidence 中声明 `xyzbc-trt` 的处理策略。
- `taskState` 不应由 `powerOn` 简单替代，应通过 `deriveTaskState({ estopActive, motionEnabled })` 一处派生。
- Task/HAL runtime 可用时，UI 先进入安全预期状态，但最终以 `readStatus()` 回写为准。

## 5. 上电/下电

### 5.1 LinuxCNC 调用链

```text
axis.py onoff_clicked()
  -> 当前 STATE_ESTOP_RESET: c.state(STATE_ON)
     否则:                  c.state(STATE_OFF)
  -> emcmodule.cc state()
  -> EMC_TASK_SET_STATE
  -> emctask.cc emcTaskSetState(ON/OFF)
  -> taskintf.cc emcTrajEnable()/emcTrajDisable()
  -> motion/command.c EMCMOT_ENABLE/EMCMOT_DISABLE
```

上电不是“非急停即可开机”。AXIS 的 Python 分支要求当前正好是 `STATE_ESTOP_RESET`，否则按钮发送 `STATE_OFF`。

### 5.2 task/motion 状态动作

`emcTaskSetState(ON)`：

- `emcTrajEnable()` 写 `EMCMOT_ENABLE`；
- motion 侧要求 HAL `motion.enable` 输入为真，否则报错；
- enable 在 motion 控制周期中完成，随后 `determineState()` 才推导出 `STATE_ON`。

`emcTaskSetState(OFF)`：

- 中止 motion、主轴、IO；
- `emcTrajDisable()`；
- `emcTaskAbort()`；
- `emcJointUnhome(-2)`；
- 同步解释器。

### 5.3 Web 完善要求

`TOGGLE_POWER` 应严格保持：

- 只有 `machine.taskState === "estop-reset"` 时执行 ON；
- 当前为 `on` 时执行 OFF；
- 当前为 `estop` 时按钮应不可用或返回 `power blocked: reset ESTOP first`，不要把 ESTOP 下的点击伪装成上电。

建议在 `linuxcnc-task-policy.js` 增加 `canPowerToggle` 和 `powerAction`：

```text
taskState == estop       -> disabled
taskState == estop-reset -> action ON
taskState == on          -> action OFF
```

## 6. Home

### 6.1 LinuxCNC 调用链

```text
axis.py home_all_joints()/home_joint()
  -> manual_ok()
  -> ensure_mode(MODE_MANUAL)
  -> go_home(-1 或 joint)
  -> set_motion_teleop(0)
  -> c.home(joint)
  -> emcmodule.cc home()
  -> EMC_JOINT_HOME
  -> emctaskmain.cc emcTaskIssueCommand()
  -> taskintf.cc emcJointHome()
  -> motion/command.c EMCMOT_JOINT_HOME
  -> homing.c do_home_joint()/do_homing()
```

motion 侧 `EMCMOT_JOINT_HOME` 要求：

- 当前 `motion_state == EMCMOT_MOTION_FREE`，即 joint/free mode；
- `motion.homing-inhibit` 为 false；
- 当前没有 homing 正在执行；
- motion enable 为真；
- `joint=-1` 表示 Home All。

### 6.2 状态记录方式

`homing.c` 用每关节 `H[jno]` 记录：

- `home_state`：`HOME_IDLE`、`HOME_START`、`HOME_SEARCH_*`、`HOME_FINISHED`、`HOME_ABORT` 等；
- `homing`：当前关节正在回零；
- `homed`：当前关节已回零；
- `homing_active`：全局回零状态。

`control.c` 周期把 `get_homing(joint)`、`get_homed(joint)` 写入 motion status，并更新 HAL `motion.is-all-homed`。

### 6.3 Web 完善要求

当前 Web 的 `HOME` 已设置 `allHomed` 和 home pose，但还应补齐：

- `machine.homed` 数组，长度来自 profile/INI joint 数；
- `machine.homing` 和 per-joint `homing` 短暂状态，即使仿真为零速回零，也应经过 `homing -> homed` 的状态事件；
- Home All 与单 joint Home 的命令对象应对应 `EMC_JOINT_HOME { joint: -1|n }`；
- Home 执行前强制切 `manual`，且 `manualPanel` 回到 manual/joint 语义；
- 非 identity kinematics 下按坐标轴 Home 应拒绝，提示使用 joint mode；
- 回零过程中禁止 Jog、Run、再次 Home。

## 7. 执行 Run

### 7.1 LinuxCNC 调用链

```text
axis.py task_run()
  -> run_warn()/reload_file()
  -> ensure_mode(MODE_AUTO)
  -> c.auto(AUTO_RUN, program_start_line)
  -> emcmodule.cc emcauto()
  -> EMC_TASK_PLAN_RUN
  -> emctaskmain.cc emcTaskPlan()
  -> emcTaskIssueCommand()
  -> all_homed() 检查
  -> emcTaskPlanOpen()
  -> programStartLine = run_msg->line
  -> task.interpState = READING
  -> task.task_paused = 0
  -> readahead_reading()/emcTaskExecute()
  -> canonical motion -> taskintf -> motion queue
```

task 层的关键硬门禁：

- 机器必须 `STATE_ON`；
- AUTO 模式；
- 解释器必须 `IDLE` 才能正常开始新 Run；
- 未全部回零且 `no_force_homing` 为 false 时拒绝：`Can't run a program when not homed`；
- 程序文件需要已打开，或 `task.file` 可被 `emcTaskPlanOpen()` 打开。

### 7.2 状态记录方式

Run 后 task 写：

- `interpState = READING`；
- `task_paused = 0`；
- `motion.traj.single_stepping = 0`；
- `stepping = 0`、`steppingWait = 0`；
- `programStartLine = run_msg->line`。

解释器完成、abort、错误或下级状态变为非 ON 时，再回到 `IDLE` 并清执行状态。

### 7.3 Web 完善要求

当前 Web 已有 `RUN_FROM_OPERATOR`、`RUN`、Task/HAL status loop、50ms 截图验证。后续要继续收敛：

- `RUN` 不应直接由 `runState` 决定，应以 `taskState/mode/interpState/allHomed/programOpen` 为准；
- `RUN_FROM_OPERATOR` 可以做引导序列，但最终应仍发 `SET_MODE AUTO` 和 `EMC_TASK_PLAN_RUN`；
- `programStartLine` 应统一为 LinuxCNC 行号语义，避免 UI 1-based 与 task `line=0` 混用；
- Task/HAL runtime 可用时，应从 `taskHalStatus.ui.activeLine` 和 `motion.program-line` 回写 `activeLine`；
- 结束时必须经过 `interpState=idle`、`runState=complete/idle`、`taskPaused=false`。

## 8. 暂停/恢复

### 8.1 LinuxCNC 调用链

菜单 Pause：

```text
axis.py task_pause()
  -> 必须 MODE_AUTO 且 interp_state in {READING, WAITING}
  -> c.auto(AUTO_PAUSE)
  -> EMC_TASK_PLAN_PAUSE
```

工具栏 Pause/Resume：

```text
axis.py task_pauseresume()
  -> 必须 MODE_AUTO 或 MODE_MDI
  -> s.paused 为真: c.auto(AUTO_RESUME)
  -> 否则 interp_state != IDLE: c.auto(AUTO_PAUSE)
```

task 执行：

```text
EMC_TASK_PLAN_PAUSE
  -> emcTrajPause()
  -> interpResumeState = 当前 interpState
  -> task.interpState = PAUSED
  -> task.task_paused = 1

EMC_TASK_PLAN_RESUME
  -> emcTrajResume()
  -> task.interpState = interpResumeState
  -> task.task_paused = 0
  -> motion.traj.single_stepping = 0
  -> stepping = 0
```

motion 侧：

```text
EMCMOT_PAUSE  -> tpPause();  motion.paused = 1
EMCMOT_RESUME -> tpResume(); motion.paused = 0; motion.stepping = 0
```

### 8.2 Web 完善要求

当前 `PAUSE`、`PAUSE_RESUME`、`RESUME` 已基本对标。后续补齐点：

- `s.paused` 对应 motion paused，不只是 `interpState=="paused"`；
- `taskPaused` 和 `motionPaused` 必须一起出现在状态面板、evidence 和测试断言；
- 暂停期间 `programExecutionSampleIndex`、`axisPose`、`toolAxisVector`、Vismach pins 必须冻结；
- 恢复时使用 `interpResumeState`，不要固定回 `reading`；
- `resume_inhibit` 如果 Web 暂不实现，应在策略状态中显式 `resumeInhibit=false`，并预留 gate。

## 9. 单步执行 Step

### 9.1 LinuxCNC 调用链

```text
axis.py task_step()
  -> 如果不是 AUTO 或解释器非 IDLE，先清 highlight 并做 run_warn()
  -> ensure_mode(MODE_AUTO)
  -> c.auto(AUTO_STEP)
  -> emcmodule.cc emcauto()
  -> EMC_TASK_PLAN_STEP
  -> emctaskmain.cc emcTaskPlan()
```

task 中分状态处理：

- `AUTO + IDLE`：把 Step 转成一次 `EMC_TASK_PLAN_RUN(line=0)`，随后立即 `emcTrajPause()`，`interpState=PAUSED`，`task_paused=1`；
- `AUTO + READING/WAITING`：设置 `motion.traj.single_stepping=1`、`stepping=1`、`steppingWait=0`；
- `AUTO + PAUSED`：若 motion queue 中有暂停运动，发 `emcTrajStep()`；否则恢复解释器到 `interpResumeState` 以读下一步。

motion 侧：

```text
EMCMOT_STEP
  -> 如果 motion.paused:
       idForStep = current id
       motion.stepping = 1
       tpResume()
       motion.paused = 1
     否则报错 "can't STEP while already executing"

control.c 周期:
  if stepping && idForStep != current id:
       tpPause()
       stepping = 0
       paused = 1
```

### 9.2 Web 完善要求

当前 `STEP` 会推进一个 sample 并设 paused。后续应改成更接近 LinuxCNC 的两层语义：

- 增加 `machine.singleStepping` 与 `machine.motionStepping`；
- 第一次 Step 在 IDLE 时等价于启动 Auto Run 后暂停；
- 已暂停且 motion queue 有待执行段时，Step 只释放到下一个 motion id/line，而不是简单固定一个 sample；
- Step 后状态应为 `interpState=paused`、`taskPaused=true`、`motionPaused=true`、`singleStepping=true/随后 false`；
- Resume 必须清 `singleStepping`。

## 10. WASM-port 完善方向

`wasm-port/SKILL.md` 的原则是：CNC 语义来自 LinuxCNC vendored source，JS/SDK 只做适配。针对本按钮状态机，建议按以下顺序补齐：

1. 在 `wasm-port` 的 task/HAL SDK 中暴露完整 task 状态：
   - `state`、`mode`、`interpState`、`interpResumeState`、`taskPaused`、`singleStepping`、`programOpen`、`programStartLine`。
2. 暴露 motion 状态：
   - `enabled`、`paused`、`stepping`、`idForStep`、`queueDepth`、`programLine`、`homing`、`homed[]`、`allHomed`。
3. 将 `EMC_TASK_SET_STATE`、`EMC_TASK_SET_MODE`、`EMC_JOINT_HOME`、`EMC_TASK_PLAN_RUN/PAUSE/RESUME/STEP` 作为 JSON command 的稳定 ABI。
4. 对照 LinuxCNC `emcTaskSetState()` 和 `emcTaskPlan()` 增加任务状态矩阵测试。
5. 对照 `motion/command.c` 增加 pause/resume/step motion id 测试。
6. 对照 `homing.c` 增加 Home All、重复 Home、homing-inhibit、正在 homing 时拒绝再次 Home 的测试。

Web 项目不要在 JS 中重新实现解释器、G-code、planner 语义；可以做 UI 预期状态，但最终要以 Task/HAL WASM status 回写为准。

## 11. web-rtcp 项目落地清单

### 11.1 应修改/复核的核心文件

| 文件 | 后续职责 |
|---|---|
| `app/src/state/linuxcnc-task-policy.js` | 唯一按钮门禁；补 `canPowerToggle`、`canStepStrict`、`resumeInhibit`、`singleStepping` |
| `app/src/state/store.js` | 按 EMC 命令语义更新状态；清理只依赖 `runState` 的残留判断 |
| `app/src/runtime/linuxcnc-task-hal-runtime.js` | 标准化 Task/HAL status，补 `enabled`、`homed[]`、`singleStepping` |
| `app/src/ui/axis-shell.js` | AXIS 按钮可用性只读 policy，不散落条件 |
| `tests/node/verify_xyzbc_trt_web_app.mjs` | 补逐按钮非法状态矩阵 |
| `tests/node/verify_rtcp_store.mjs` | 补状态记录和派生状态断言 |
| `tools/verify-estop-power-home-run-pause-50ms.mjs` | 扩展 Step、Home 过程状态和 motion freeze 断言 |
| `tools/collect-web-xyzbc-trt-evidence.mjs` | evidence 输出按钮状态矩阵和状态流 |
| `tools/compare-xyzbc-trt-evidence.mjs` | 对比 native/Web 的按钮先决条件、状态转移和暂停冻结 |

### 11.2 建议新增状态对象

```js
machine: {
  taskState: "estop" | "estop-reset" | "on",
  mode: "manual" | "auto" | "mdi",
  interpState: "idle" | "reading" | "paused" | "waiting",
  interpResumeState: "idle" | "reading" | "waiting",
  taskPaused: boolean,
  motionPaused: boolean,
  singleStepping: boolean,
  motionStepping: boolean,
  motionEnabled: boolean,
  homing: boolean,
  homed: boolean[],
  allHomed: boolean,
  noForceHoming: boolean,
  resumeInhibit: boolean
}
```

### 11.3 验收矩阵

| 场景 | 期望 |
|---|---|
| ESTOP 下点 Power | 不上电，提示先解除急停 |
| ESTOP_RESET 下点 Power | `taskState=on`、`motionEnabled=true` |
| ON 下点 Power | abort、disable、`taskState=estop-reset` |
| 未上电 Home | 拒绝 |
| AUTO/READING Home | 拒绝 |
| MANUAL/ON/IDLE Home All | 进入 homing，完成后 `homed[]` 全 true |
| 未 Home Run | 拒绝，除非 `noForceHoming=true` |
| ON/AUTO/IDLE Run | `interpState=reading`、`taskPaused=false` |
| AUTO/READING 菜单 Pause | `interpState=paused`、`taskPaused=true`、`motionPaused=true` |
| MANUAL 残留 running 点 Pause | 拒绝 |
| 工具栏 paused 点 Pause/Resume | Resume，恢复到 `interpResumeState` |
| IDLE Step | 等价启动 Run 后暂停 |
| PAUSED Step | 只推进到下一个 motion id/line 后再次暂停 |
| 急停 during Run | abort，清 pause/step，velocity=0，状态 ESTOP |

## 12. 推荐实施顺序

1. 先补 `linuxcnc-task-policy.js` 的严格状态矩阵，不改 UI。
2. 补 `store.js` 的 `deriveTaskState()`、`singleStepping`、`homed[]`、急停/下电清理。
3. 补 Task/HAL status normalization，使 WASM status 能覆盖 JS 预期状态。
4. 扩展 Node 测试覆盖非法状态矩阵。
5. 扩展 50ms Playwright 工具，加入 Step 和 Home 过程截图/evidence。
6. 更新 `collect-web` 与 `compare`，把按钮状态流纳入 `60/60` 之外的硬检查。

## 13. 当前判断

现有 Web 项目已经具备主干：`linuxcnc-task-policy.js`、`store.js`、Task/HAL runtime、50ms 截图验证和 native/Web compare。下一阶段的重点不是新增按钮，而是把按钮行为的状态来源从“Web 自定义运行态”进一步收敛到 LinuxCNC 的 `task.state + task.mode + interpState + motion status + homing status`，并让所有测试和 evidence 都能证明这一点。

## 14. 2026-07-07 实施完成记录

截至 2026-07-07 18:18 EDT，本指南中的 Web 完善清单已完成一轮落地：

- `linuxcnc-task-policy.js` 已作为主控制按钮唯一门禁入口，新增 `motionEnabled`、`homed[]`、`singleStepping`、`motionStepping`、`resumeInhibit`、`canPowerToggle`、`powerAction` 等状态输出。
- `store.js` 已把 `ESTOP/RESET/Power/Home/Run/Pause/Resume/Step` 收敛到 `taskState + mode + interpState + motion/home status`，并清理下电、急停、暂停、单步、回零的状态残留。
- Task/HAL WASM 已输出 `motionEnabled`、`homed[]`，并在 `EMC_TASK_PLAN_RUN` 中执行 ON、AUTO、IDLE、非 homing、已 Home、程序打开、motion plan 已加载的硬门禁。
- Home All 已具备 `homing -> homed` 瞬态记录；Run/Step/Pause/Resume 的 task/motion 状态与 Web policy、status loop 和 evidence 采集同步。
- `collect-web-xyzbc-trt-evidence.mjs` 已改为合法 Task/HAL 运行准备序列：`ON -> HOME -> cycle -> AUTO -> PLAN_RUN`。

本轮验证结果：

```text
linuxcnc_task_hal_wasm_build=ok
linuxcnc_task_runtime_smoke=ok
task_state_matrix=ok
linuxcnc_task_hal_sdk=ok
xyzbc_trt_web_app_smoke=ok
xyzbc_trt_browser_smoke=ok
gmoccapy_static_build=ok
compare_xyzbc_trt_status=pass
compare.summary.checkCount=60
compare.summary.passCount=60
compare.summary.failCount=0
compare.summary.blockers=[]
compare.requiredImprovements=[]
```

结论：本指南从“建议实施”转为“已实施并通过复验”。后续若继续扩展截图工具或 compare 检查，应在当前 T-078 基线之上追加新任务，而不是重新发散按钮状态来源。