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# 01 RUN 与 G-code 执行原理测试记录
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生成时间：2026-06-22
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## 1. 参考接续文件
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本记录按 `textbak` 中的接续要求核对，不把 UI fixture、自增行号、JS-owned CNC 语义当作真实运行证明。
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关键约束来自：
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```text
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textbak/text2.txt
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- 数控/G-code/remap/tool/parameter/planner/kinematics/user-M 语义必须来自 LinuxCNC upstream 或 vendored LinuxCNC C/C++ source。
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- UI 已优先解析 run_step，fallback 到 canonical event。
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- 不引入 JS G-code parser 或 JS remap/tool/parameter semantics。
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textbak/text40.txt
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- LinuxCNC 可加载 kinematics module 的独立 WASM ABI 已完成。
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- 下一步应转向 Web/M4/M5 simulation UI 接入 createLinuxCncKinematicsSdk() 输出，或推进 remap/planner/browser 集成验证。
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textbak/text41.txt
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- Web/M4/M5 当前状态曾明确记录为 RUN/STEP/JOG/HOME 仍推进 fixture axis pose。
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- 目标是 RUN/STEP/JOG/HOME 消费 LinuxCNC kinematics frame contract。
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- program execution 如果仍是 fixture line playback，必须继续标记为 fixture/interpreter-not-connected。
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- remap/planner/browser full-process 不得因 kinematics 接入而自动 promotion。
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```
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当前源码已经比 `text41.txt` 的早期基线多接入了 interpreter、kinematics、task/HAL runtime，但 `RUN` 的连续执行模型仍需要按 task/HAL feedback 口径复核。
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## 2. 当前 G-code 加载过程
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启动入口：
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```text
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app/src/main.js:17-23
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```
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页面启动时创建 store、挂载 gmoccapy UI，并异步附加：
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1. LinuxCNC INI config
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2. LinuxCNC kinematics runtime
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3. LinuxCNC interpreter runtime
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4. LinuxCNC task/HAL runtime
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5. machine file staging
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```
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默认程序加载：
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```text
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app/src/main.js:103-124
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```
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`ensureDefaultLinuxCncProgramPreview()` 在 interpreter 与 machine files staged 后选择默认 LinuxCNC 5-axis source，然后 dispatch：
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LOAD_LINUXCNC_GCODE_SOURCE
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```
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选择 vendored G-code 后，store 的处理链是：
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```text
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app/src/state/store.js:744-792
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```
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实际步骤：
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1. 从 machineFileStaging.save.files 中找到 sourceRel 对应的 G-code 文本。
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2. selectMachineFileProgram(...) 生成该 G-code 对应的 machine-file plan。
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3. buildLoadedProgram(...) 将文本拆成 programLines，设置 activeProgram、programStartLine=1、activeLine=1。
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4. 设置 programSource=linuxcnc-vendored-5axis-gcode。
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5. 如果 task/HAL runtime 已加载，initializeTaskHalSession({ openProgram: true })。
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6. 如果 interpreter runtime 已加载，dispatch RUN_INTERPRETER_PROGRAM。
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```
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本地 operator 打开文件时走同一个 `buildLoadedProgram(...)`：
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```text
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app/src/state/store.js:1033-1057
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```
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G-code 文本显示在 UI：
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```text
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app/src/ui/gmoccapy-shell.js:193-228
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```
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这里使用 `state.programLines` 逐行渲染，`state.activeLine` 对应的行加 `.active`，同时显示：
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```text
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Current line ${state.activeLine}
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${state.activeLine} / ${programEndLine}
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```
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所以“能否看到 G-code 程序”和“是否逐行显示当前行”取决于 `programLines` 与 `activeLine` 是否被同一执行反馈链正确更新。
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## 3. interpreter 解释与 preview 过程
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`RUN_INTERPRETER_PROGRAM` 不是机床运行按钮，它是在加载程序后调用 LinuxCNC interpreter runtime，生成 canonical motion / summary / timing 基础数据：
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```text
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app/src/state/store.js:468-508
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```
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解释完成后：
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```text
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app/src/state/store.js:509-555
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```
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当前实现会：
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```text
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1. 保存 programExecution。
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2. buildTimingForState(...) 构建 programExecutionTiming。
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3. 设置 programExecutionSourceMode=execution.sourceMode。
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4. 设置 programExecutionMotionIndex=0、programExecutionSampleIndex=0。
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5. 根据 firstMotion 更新 activeLine、axisPose、kinsType、rtcpState。
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6. 创建 firstFeedback，并更新 feed.currentVelocity。
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```
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需要注意：这里的 `axisPoseFromCanonicalMotion(firstMotion, ...)` 来自 canonical motion 事件，是预览/初始反馈，不等价于运行态 task/HAL 连续反馈。
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## 4. timing 与速度来源
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`buildTimingForState(...)` 的优先级：
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```text
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app/src/state/store.js:2369-2379
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```
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如果 `execution.plannerTiming.plannerRuntimeReady === true`，使用 plannerTiming；否则调用：
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```text
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buildProgramExecutionTiming(...)
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```
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该 timing fallback 的语义边界明确是估算：
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```text
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app/src/runtime/execution-timing.js:50-53
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semanticBoundary: linuxcnc_canonical_motion_timing_estimate_not_planner_queue
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sourceBasis: LinuxCNC canonical motion events plus INI/profile velocity limits and feed overrides
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```
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fallback timing 的速度计算逻辑：
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```text
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app/src/runtime/execution-timing.js:75-123
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```
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它按 canonical motion 段计算：
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```text
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1. rapid 使用 maxLinearVelocity * rapidOverride。
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2. feed 使用 feedRate * feedOverride。
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3. linearSeconds = linearDistance / linearVelocity。
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4. angularSeconds = angularDistance / angularVelocity。
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5. durationSeconds = max(linearSeconds, angularSeconds)。
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```
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这不是 LinuxCNC task/motion planner queue 的真实 run_step 推进。除非 `plannerTiming` 已 ready，否则“实际时间”和“实际进给速度”只能说是 canonical-based estimate。
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## 5. RUN 按钮当前执行原理
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`RUN` action 入口：
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```text
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app/src/state/store.js:1059-1100
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```
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分两条路径。
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### 5.1 task/HAL runtime loaded 路径
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如果 `state.taskHalRuntime?.loaded` 为 true，`RUN` 执行：
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```text
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app/src/state/store.js:1066-1072
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```
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发送命令：
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```text
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EMC_TASK_SET_STATE ON
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EMC_TASK_SET_MODE AUTO
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EMC_TASK_PLAN_RUN line = activeLine - 1
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```
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然后调用：
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```text
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runTaskHalCommandSequence(..., { taskCycles: 5 })
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```
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`runTaskHalCommandSequence` 的实现：
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```text
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app/src/state/store.js:1572-1604
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```
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当前真实顺序是：
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```text
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1. 标记 taskHalExecutionPending=true。
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2. 如未初始化 task/HAL session，则 initializeTaskHalSession/openProgram。
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3. 逐个 sendCommand(command)。
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4. 调用 taskHalRuntime.runCycles({ taskCycles: 5 })。
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5. 调用 taskHalRuntime.readStatus()。
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6. dispatch TASK_HAL_STATUS_APPLIED。
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```
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结论：
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```text
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当前 RUN 是“发送 task/HAL 命令 -> 主动推进固定 cycles -> 拉取一次 status -> 应用到 UI”。
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源码中没有看到 task/HAL worker 在程序运行期间主动持续 postMessage status 的订阅/推送通道。
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```
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### 5.2 task/HAL runtime missing fallback
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如果 task/HAL runtime 未加载，`RUN` 走：
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```text
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app/src/state/store.js:1074-1098
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```
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即：
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```text
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nextProgramRuntimeSamplePlayback(state, 5)
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```
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这个 fallback 按 sampleIndex 或 motionIndex 一次跳 5 步，更新 activeLine / axisPose / feed / runtimeFeedback。
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语义边界在 feedback 中标记为：
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```text
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linuxcnc-tp-runtime-sample
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linuxcnc_tp_run_cycle_feedback_without_hardware
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```
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或在没有 sample 时退回：
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```text
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linuxcnc-canonical-motion
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linuxcnc_canonical_motion_feedback_without_tp_sample
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```
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这条路径不能当作真实 task/HAL 运行过程。
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## 6. task/HAL feedback 如何映射到 UI 状态
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task/HAL runtime 包装：
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```text
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app/src/runtime/linuxcnc-task-hal-runtime.js:96-114
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```
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暴露的是：
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```text
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sendCommand(command)
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runCycles(options)
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readStatus()
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```
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worker client：
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```text
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app/src/runtime/linuxcnc-task-hal-worker-client.js:14-28
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```
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worker 本体：
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```text
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||
app/src/runtime/linuxcnc-task-hal-worker.js:5-17
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app/src/runtime/linuxcnc-task-hal-worker.js:19-53
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```
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worker 当前是 request/response 模型：
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```text
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主线程 postMessage({ id, type, payload })
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worker 执行 handleMessage(type, payload)
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worker postMessage({ id, ok, result })
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```
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没有看到类似：
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```text
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subscribeStatus
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onStatus
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while running post feedback
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因此，当前 task/HAL feedback 不是“运行时持续推送”，而是 UI/store 调用 `readStatus()` 得到的一次快照。
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状态归一化：
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```text
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app/src/runtime/linuxcnc-task-hal-runtime.js:155-199
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```
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`normalizeTaskHalStatus()` 从 motion/HAL pins 生成：
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```text
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ui.taskState
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ui.taskMode
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ui.interpState
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ui.taskCycle
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ui.servoCycle
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ui.motionQueueDepth
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ui.activeLine
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ui.switchkinsType
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ui.axisPose
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ui.currentVelocity
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```
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应用到 store：
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```text
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app/src/state/store.js:1776-1835
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```
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`applyTaskHalStatusPatch(...)` 将 status 映射为：
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```text
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activeLine = programStartLine + ui.activeLine - 1
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axisPose = resolveTaskHalAxisPose(...)
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kinsType = resolveTaskHalKinsType(...)
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rtcpState = rtcpStateFromKinsType(kinsType)
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runState = 根据 interpState / paused / aborted / complete 推导
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feed.currentVelocity = ui.currentVelocity
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||
programRuntimeFeedback = createTaskHalRuntimeFeedback(...)
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```
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runtime feedback 字段：
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```text
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app/src/state/store.js:1925-1948
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```
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包括：
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```text
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sourceMode=linuxcnc-task-motion-hal-wasm
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sampleIndex=ui.servoCycle
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motionIndex=ui.activeLine - 1
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line=activeLine
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timeSeconds=ui.taskCycle * 0.01
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axisPose
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currentVelocityMmPerMin
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requestedVelocityMmPerMin
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distanceToGo
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queueDepth
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cycle
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taskCycle
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```
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这里的问题是：如果 `readStatus()` 不持续发生，这些字段不会按真实执行时间继续变化。
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## 7. 本地快照观察
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说明：本轮浏览器采集脚本在用户中断前已写出完整 JSON 快照，作为辅助证据。正式结论仍以源码追踪为主。
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辅助证据文件：
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```text
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||
web-rtcp-5axis-sim-plan/working_run/run-feedback-evidence/run-feedback-local.json
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||
web-rtcp-5axis-sim-plan/working_run/run-feedback-evidence/run-feedback-local.png
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```
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快照摘要：
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| 快照 | runState | activeLine | servoCycle | velocity | axisPose |
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| --- | --- | ---: | ---: | ---: | --- |
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| loaded-default | idle | 1 | 0 | 0 | X0 Y0 Z0 A0 B0 C0 |
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| after-power | idle | 1 | 10 | 0 | X0 Y0 Z0 A0 B0 C0 |
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| after-home | idle | 1 | 10 | 0 | X43 Y-32.15 Z-11.306 A0 B0 C0 |
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||
| after-auto | idle | 1 | 20 | 0 | X0 Y0 Z0 A0 B0 C0 |
|
||
| after-run-idle | running | 5 | 70 | 3600 | X0 Y0 Z5 A0 B0 C0 |
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||
| run-plus-0.5s-no-command | running | 5 | 70 | 3600 | X0 Y0 Z5 A0 B0 C0 |
|
||
| run-plus-2.0s-no-command | running | 5 | 70 | 3600 | X0 Y0 Z5 A0 B0 C0 |
|
||
| run-plus-5.0s-no-command | running | 5 | 70 | 3600 | X0 Y0 Z5 A0 B0 C0 |
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||
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||
观察结论：
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```text
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||
1. 点击 RUN 后，状态从 line 1 推进到 line 5，servoCycle 从 20 推进到 70。
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2. 后续 0.5s / 2.0s / 5.0s 没有再次调用命令时，activeLine、servoCycle、axisPose、velocity 均保持不变。
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||
3. 这与源码中的 runCycles({ taskCycles: 5 }) + readStatus() 一次相符。
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4. 这不是连续 task/HAL feedback 推送模型。
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```
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## 8. 发现的问题
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### P1. RUN 没有持续消费 task/HAL feedback
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期望：
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```text
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G-code 程序执行时，task/HAL/motion runtime 持续产生状态；
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UI/store 持续消费这些状态；
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当前行、轴值、速度、DTG、程序时间来自同一个 feedback source。
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```
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当前：
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```text
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RUN 只主动推进固定 taskCycles=5，然后 readStatus 一次。
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没有看到 worker 主动推送 status。
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||
没有看到 store 中存在运行期间持续 readStatus/readEvents 的执行循环。
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```
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||
影响：
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```text
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||
RUN 后页面可能停在某个 status snapshot。
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||
用户看到 runState=running，但 activeLine、轴值、速度不会随真实时间继续推进。
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```
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||
### P1. 轴值存在状态回退/覆盖风险
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||
快照中可见：
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```text
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||
after-home: X43 Y-32.15 Z-11.306
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||
after-auto: X0 Y0 Z0
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```
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源码位置：
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```text
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app/src/state/store.js:1874-1901
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```
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`resolveTaskHalAxisPose()` 对 `ui.axisPoseFrame === "work"` 直接合并 task/HAL axisPose，因此 task/HAL status 中的 0 位姿可覆盖 HOME 后的 fixture/work pose。
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||
这解释了“现实的轴值都不对”的一类现象：UI 显示值可能来自 task/HAL local/status 快照，而不是实际期望的机床/工件坐标连续反馈。
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### P2. 程序时间和速度可能是 estimate 或单点 status
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fallback timing 明确是：
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```text
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linuxcnc_canonical_motion_timing_estimate_not_planner_queue
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```
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||
task/HAL feedback 中的时间：
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```text
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||
timeSeconds = ui.taskCycle * 0.01
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||
```
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||
如果 taskCycle 不推进，程序时间也不推进。快照中 `taskCycle=0`，但 velocity 已为 3600，说明当前 runtime feedback 的时间/速度字段并不构成可靠连续执行轨迹。
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### P2. “逐行执行过程”目前只显示当前 activeLine，不显示执行历史
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UI 已显示：
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```text
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programLines
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activeLine
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||
gcode-row.active
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progress
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```
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||
但没有看到 execution log / visited line history / per-feedback transcript。
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因此用户能看到程序文本和当前行，但看不到完整“一行一行执行过程”的历史记录。
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## 9. 正确的 RUN 执行模型建议
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按你提出的标准，正确模型不应靠前端定时器自造轨迹，而应由 task/HAL/motion runtime 产出状态。
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建议目标模型：
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```text
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1. RUN 只发送 LinuxCNC task command：
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||
EMC_TASK_SET_STATE ON
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||
EMC_TASK_SET_MODE AUTO
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||
EMC_TASK_PLAN_RUN
|
||
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||
2. task/HAL runtime 在程序执行期间持续 run task/motion/servo cycles。
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||
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||
3. 每个 cycle 或每批 cycle 产生 LinuxCNC-owned feedback：
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activeLine
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||
statement/source line
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axisPose
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||
jointPose
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currentVelocity
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||
requestedVelocity
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||
distanceToGo / DTG
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||
queueDepth
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||
interpState
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||
cycle / taskCycle / servoCycle
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||
switchkinsType / RTCP state
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||
|
||
4. worker 将 feedback 推送给 main thread，或 main thread 通过明确的 runtime pump 读取。
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|
||
5. store 只消费 feedback，不自行按 motionIndex/sampleIndex 推进真实运行态。
|
||
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||
6. UI 渲染：
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||
- G-code 当前行高亮来自 feedback.line；
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||
- DRO 轴值来自 feedback.axisPose 或 kinematics frame；
|
||
- 速度来自 feedback.currentVelocity；
|
||
- 程序时间来自 feedback.timeSeconds；
|
||
- 执行历史记录追加每次 feedback。
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```
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||
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||
注意：这里的“pump”可以在 worker 内部完成，也可以由 main thread 调用 runtime pump，但语义必须是 LinuxCNC task/HAL/motion cycles 产生反馈，而不是 UI 自己按 wall clock 或固定 index 插值。
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## 10. 后续测试建议
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建议在 `working_run` 后续补一个严格测试脚本，断言以下行为：
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```text
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1. 加载一个短 G-code：
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G90 G21
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G0 X0 Y0 Z5
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G1 X10 F600
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||
G1 Y10 F300
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||
M30
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|
||
2. RUN 后采集至少 5 个 feedback tick。
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||
|
||
3. 断言每个 tick 的 sourceMode 都是 linuxcnc-task-motion-hal-wasm。
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||
4. 断言 activeLine 按 feedback 推进，而不是固定跳到 line 5 后停止。
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||
5. 断言 servoCycle/taskCycle 单调递增。
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||
6. 断言 axisPose 与当前 G-code motion 目标/插补位置一致。
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||
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||
7. 断言 currentVelocity 与当前运动段 F 值/override/task status 对齐。
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|
||
8. 断言 UI `.gcode-row.active`、DRO、runtime feedback 文本和 store state 使用同一个 feedback snapshot。
|
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||
9. 断言执行历史中能看到逐条 line/tick 记录。
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||
```
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||
## 11. 本轮验证命令
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|
||
已运行：
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||
```bash
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||
npm --prefix web-rtcp-5axis-sim-plan/app run build
|
||
```
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||
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结果：
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gmoccapy_static_build=ok
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浏览器采集脚本在用户中断前已产生完整快照 JSON，未作为正式 smoke 通过声明；本报告只把它作为辅助观察。
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## 12. 总结
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当前 `web-rtcp-5axis-sim-plan` 的 G-code 程序加载、文本显示、interpreter canonical motion、task/HAL 命令发送和 status 映射链路已经存在。
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但当前 `RUN` 的核心行为仍是：
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发送命令 -> runCycles 固定 5 个 task cycles -> readStatus 一次 -> 更新 UI 一次
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它没有形成“G-code 执行期间 task/HAL feedback 持续推送/持续消费”的运行态闭环。因此，按实际时间和进给速度连续执行、真实轴值连续更新、逐行执行过程可见，这三项目前都不能判定为满足。
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