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# libmms_s 模块分析
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**日期**: 2026-06-12
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**基于源码**: `src/protocol/libmms_s/`（16个文件，约7500行）
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## 1. 模块定位
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`libmms_s` 是 RTU 的 IEC 61850 MMS 服务端库，位于协议层。它解析 ICD（IED Capability Description）XML 文件构建完整的数据模型，创建 `IedServer` 对外提供 MMS 服务，实现控制执行、定值组管理、文件服务等功能。
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**与上下层关系**:
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- **下层**: 依赖 libiec61850 v1.5.x 的 IedServer/IedModel API
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- **上层**: 被 `iec61850s`（系统层封装）调用初始化，通过回调机制将控制/定值变更通知上层
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- **数据方向**: 接收远方客户端的 MMS 读写请求，通过回调将控制指令传递给 `iec61850s` → `datacenter`
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## 2. ICD 解析流程（`mms_s_icd.cpp`）
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ICD 文件是 SCL（Substation Configuration Language）格式的 XML。解析流程自顶向下：
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XML 加载 (tinyxml2)
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→ SCL 根元素
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→ DataTypeTemplates 区域:
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- 遍历 LNodeType（逻辑节点类型）
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- DO → 引用 DOType
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- 遍历 DOType（数据对象类型）
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- SDO → 递归引用 DOType
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- DA → 属性定义（bType, fc, dchg, qchg）
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- fc/dchg/qchg 从父级 BDA 向下传播
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- 遍历 DAType（数据属性类型）
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- BDA → fc/dchg/qchg 从 BDA 向下传播到子 BDA
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- 遍历 EnumType（枚举类型）
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- EnumVal → 枚举值映射
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→ IED 区域:
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- AccessPoint → Server
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- Server → LDevice
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- LN0 (LLN0):
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- DOI/SDI/DAI → 运行时值覆盖
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- DataSet → FCDA 成员
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- ReportControl → TrgOps, OptFields
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- SettingControl → numOfSGs, actSG
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- LN（逻辑节点）→ DOI/SDI/DAI
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→ 校验:
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- LN/LN0 的 lnType 在 DataTypeTemplates 中存在
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- DataSet 的 FCDA 引用的 DO/SDO/DA 在模型中存在
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核心数据结构:
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- `stru_all_DO`: 包含 `map_all_sdo`（子 SDO）和 `map_all_da`（子 DA），每个 DA 记录 `sAddr`, `bType`, `fc`
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- `stru_icd`: 顶层结构，包含 `ied` 对象和 `map_lnode_type`, `map_do_type`, `map_da_type`, `map_enum_type`
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- `stru_icd::ied`: 包含 `map_ldevice`（逻辑设备），`vec_all_DO`（所有 DO），`vec_control_do`（控制 DO），`vec_saddr`（信号地址列表），`map_saddr_point`（sAddr→模型节点映射）
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## 3. 动态模型创建（`mms_s_model.cpp`）
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将 ICD 解析的 SCL 结构映射为 libiec61850 的 `IedModel` 对象树。
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### 3.1 类型映射
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| ICD bType 字符串 | libiec61850 DataAttributeType |
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| `BOOLEAN` | IEC61850_BOOLEAN |
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| `INT8` / `Struct` | IEC61850_INT8 |
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| `INT16` | IEC61850_INT16 |
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| `INT32` | IEC61850_INT32 |
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| `INT64` | IEC61850_INT64 |
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| `INT128` | IEC61850_INT128 |
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| `INT8U` | IEC61850_INT8U |
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| `INT16U` | IEC61850_INT16U |
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| `INT24U` | IEC61850_INT24U |
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| `INT32U` | IEC61850_INT32U |
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| `FLOAT32` | IEC61850_FLOAT32 |
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| `FLOAT64` | IEC61850_FLOAT64 |
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| `VisString64` 等 | IEC61850_VISIBLE_STRING64 |
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| `Unicode255` 等 | IEC61850_UNICODE_STRING255 |
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| `Timestamp` | IEC61850_TIMESTAMP |
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| `Dbpos` | IEC61850_DBPOS |
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| `Quality` | IEC61850_QUALITY |
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| `Check` | IEC61850_CHECK |
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| `Tcmd` | IEC61850_TCMD |
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| `OptFlds` | IEC61850_OPTFLDS |
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| `TrgOps` | IEC61850_TRGOPS |
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| `EntryID` | IEC61850_ENTRYID |
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| `EntryTime` | IEC61850_ENTRYTIME |
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| `ObjRef` | IEC61850_OBJREF |
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| `PhyComAddr` | IEC61850_PHYCOMADDR |
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| `Octet64` | IEC61850_OCTET_STRING_64 |
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| `Currency` | IEC61850_CURRENCY |
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| `AnalogueValue` | IEC61850_ANALOGUE_VALUE |
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| `Unit` | IEC61850_UNIT |
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| `Vector` | IEC61850_VECTOR |
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| `ValWithTrans` | IEC61850_VAL_WITH_TRANS |
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| `CUG` | IEC61850_CUG |
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### 3.2 创建流程
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model_init(icd):
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IedModel_create(ied_name) // 创建根模型
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→ model_ldevice_init(model, icd):
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遍历每个 LDevice:
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LogicalDevice_create(name, model)
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→ model_init_lnodes(ld, icd):
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遍历每个 LN/LN0:
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LogicalNode_create(name, ld)
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→ model_init_do(ln, icd):
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遍历 DO/SDO/DA 递归创建 DataObject 和 DataAttribute
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记录 sAddr → ModelNode 映射
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→ 对 LN0:
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model_init_datasets → 创建 DataSet + FCDA
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model_init_rcb → 创建 URCB/BRCB + TrgOps/OptFields
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model_init_sgcb → 创建 SGCB + SG/SE 镜像
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→ model_sync_ied_default_values: ICD 默认值同步到模型节点
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→ model_search_control_DataObjects: 搜索所有含 ctlModel 的 DO
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→ 设置 model.initializer = mms_s_values_init
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```
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### 3.3 SG/SE 定值组镜像
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每个 LN0 的 SGCB 下创建 SG（Setting Group）和 SE（Setting Group Edit），SE 是 SG 的镜像：
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- SG 的 sAddr = 原始 sAddr（如 `PROT/LLN0$SG$sg1$StrVal`）
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- SE 的 sAddr = `SE_` 前缀版本
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- `mms_s_param.cpp` 只操作 SE，协议栈负责 SG↔SE 同步
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### 3.4 sAddr 映射
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`sAddr` 是信号地址，IEC 61850 标准字段。解析时保存 `sAddr → (fc, node)` 映射到 `map_saddr_point`，供上层 `iec61850s` 按 sAddr 注册信号回调。
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## 4. MMS 服务器启动（`mms_s.cpp`）
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mms_s_init(icd_path, stack_size):
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→ 解析 ICD → 创建 IedModel → model_init
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→ IedServerConfig 配置:
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- 设置 selectLlN0ForUnmatchedCommands = true
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- 设置 maxMmsConnections = default
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- 设置 reportBufferSize = 8
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→ IedServer_create(&model) // 创建服务器
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→ mms_s_control_init(server) // 安装控制回调
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→ mms_s_param_init(server) // 安装定值组回调
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→ mms_s_file_init(server) // 安装文件服务
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→ mms_s_setting_init(server) // 安装 SP 定值回调
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→ IedServer_start(server, port)
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→ pthread_create → server_run_thread:
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while(1) IedServer_processEvent(server, timeout)
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```
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## 5. 控制服务（`mms_s_control.cpp`）
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### 5.1 控制模型
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支持三种控制模型（由 ICD 中 DO 的 `ctlModel` 决定）：
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- `status-only` (0): 仅状态，不参与控制
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- `direct-with-normal-security` (1): 直接执行
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- `sbo-with-normal-security` (2): 选择-执行（Select Before Operate）
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### 5.2 回调链
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远方客户端发送控制命令
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→ IedServer 触发 control_handler(control, ctlVal, oper, interlockCheck):
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- oper == OPERATE: 执行操作
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stVal 从 ctlVal 中提取
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若是 SBO: control.oper() → 更新 t, origin, ctlNum
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若是 Direct: 直接更新 stVal + t
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调用 p_control_callback(state) → 通知 iec61850s
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- oper == CANCEL: 取消操作
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→ 同时触发 check_handler(control, ctlVal, oper, interlockCheck):
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- interlockCheck == true: 检查连锁条件
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- 返回 false 阻止操作执行
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### 5.3 控制注册
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mms_s_control_register(controls, count, callback):
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遍历所有控制 DO（由 model_search_control_DataObjects 在 ICD 解析阶段收集）
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→ 通过 sAddr 在 map_saddr_point 中查找对应的 ModelNode
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→ IedServer_setControlHandlerEx → 安装 control_handler + check_handler
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→ 保存 callback 到全局列表
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## 6. 定值组管理（`mms_s_param.cpp`）
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### 6.1 SG/SE 编辑流程
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远方客户端编辑定值:
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→ SGCB.SelectEditSG(zone): 切换到编辑区
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→ 加载当前激活 SG 的值到 SE
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→ 设置 selectEditSG_callback → 通知上层定值区切换
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→ SE 各 DA 写入新值:
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→ writeAccessHandler: 校验 min/max/step
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→ 通过才允许写入
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→ SGCB.ConfirmEditSG(zone):
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→ confirmEditSG_callback:
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读取 SE 所有值 → 校验范围/步长
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→ 调用 p_param_callback(zone, data) → 通知 iec61850s
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返回 true 确认 / false 拒绝
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### 6.2 值校验
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每种数据类型对应独立的校验函数：
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- BOOLEAN: 直接通过
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- INT8/16/32: `minVal/maxVal/stepSize` 从 min/max/stepSize DA 读取
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- INT8U/16U/32U: 同上（无符号）
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- FLOAT32/64: 校验 + epsilon 容差（`fabs(val - min) > 0.000001`）
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- VisString/UnicodeString: 长度校验
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- Enum: 枚举值范围校验
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### 6.3 定值区信号绑定
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mms_s_bind_param_zone_signal(saddr, callback):
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→ 在 LN0 的 SGCB 中查找 ActSG DA
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→ IedServer_handleWriteAccess: 安装 writeAccessHandler
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→ 当 ActSG 被写入时:
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读取新 actSG 值
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调用 callback(saddr, new_act_sg)
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→ iec61850s 通过 datacenter 更新相关信号
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## 7. 固定定值管理（`mms_s_setting.cpp`）
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SP（Set Point）类 DA（fc=SP）的读写管理：
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mms_s_setting_register(settings, count, callback):
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→ 对每个 SP DA:
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- IedServer_setWriteAccessPolicy(deny) // 全局拒绝 SP 写入
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- IedServer_handleWriteAccess 安装 writeAccessHandler:
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→ 校验 min/max/step
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→ 允许后调用 p_setting_callback(saddr, data)
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- sgcb 定值区变化时同步 SP 值
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```
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## 8. 文件服务（`mms_s_file.cpp`）
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file_init(server):
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→ IedServer_setFilestoreBasepath(path)
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→ IedServer_setFileServiceHandler:
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- rename: 一律拒绝
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- read/write/delete: 允许
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- IEDSERVER.BIN 文件保护: 拒绝任何操作
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→ IedServer_installConnectionHandler(connectionHandler):
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记录连接建立/断开日志
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## 9. DA 值初始化（`mms_s_value.cpp`）
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mms_s_values_init(param, model):
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// 作为 model->initializer 在 IedServer_create 时被调用
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→ 遍历 LD → LN → DO → SDO → DA 树
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→ 按 bType 初始化 MmsValue:
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BOOLEAN → MmsValue_newBoolean(false)
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INT32 → MmsValue_newInteger(0)
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INT32U → MmsValue_newUnsigned(0)
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FLOAT32 → MmsValue_newFloat(0.0)
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VisString* → MmsValue_newVisibleString("")
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Unicode* → MmsValue_newUnicodeString("")
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Timestamp → MmsValue_newUtcTime(0)
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Dbpos → MmsValue_newDbpos()
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Enum → 按 OrderedEnum 表现（有 ord → INTEGER, 无 → 第一枚举值）
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→ MmsValue_setDeletable(value) // 标记为模型可管理生命周期
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mms_s_value_update(saddr, value_str):
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→ 按 bType 从字符串解析值 → 更新 MmsValue
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→ IedServer_updateAttributeValue(server, node, value) // 触发 RCB 报告
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→ 自动更新 t（时标）和 q（品质）字段
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## 10. 关键日志宏
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```cpp
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#define MMS_S_LOG_E(fmt, ...) LOG_E("[MMS_S][%s:%d]" fmt, __FILENAME__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)
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#define MMS_S_LOG_W(fmt, ...) LOG_W("[MMS_S][%s:%d]" fmt, __FILENAME__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)
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#define MMS_S_LOG_I(fmt, ...) LOG_I("[MMS_S][%s:%d]" fmt, __FILENAME__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)
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```
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带颜色、时间戳、文件名和行号。
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