#ifndef AVIONICS_NETWORK_ENV_APP_HPP
#define AVIONICS_NETWORK_ENV_APP_HPP

#include <cstdint>
#include <string>
#include <vector>
#include <ctime>

// ═══════════════════════════════════════════════════════════════
// 公共类型定义
// ═══════════════════════════════════════════════════════════════

/// @brief 总线类型枚举
enum class BusType {
    Ethernet,
    RS422,
    CAN,
    CANFD,
    Analog,
    Discrete
};

/// @brief 存储状态枚举
enum class StorageStatus {
    Healthy,
    Warning,
    Full,
    DiskFailure,
    PathSwitched
};

/// @brief CAN 报文结构体（8–64 字节 Hex 编码）
struct CanFrame {
    uint32_t id;                ///< CAN ID（标准帧 11 位 / 扩展帧 29 位）
    bool     isExtended;        ///< true=扩展帧, false=标准帧
    bool     isCanFd;           ///< true=CANFD, false=CAN2.0
    uint8_t  dataLen;           ///< 数据长度（0-64）
    uint8_t  data[64];          ///< 数据域
    time_t   timestamp;         ///< 时间戳
};

/// @brief 原始数据帧（0–64 字节）
struct RawDataFrame {
    BusType             busType;
    uint8_t             len;
    uint8_t             data[64];
    time_t              timestamp;
};

/// @brief 过滤后的有效数据（结构体形式输出）
struct ValidData {
    uint32_t    id;
    uint8_t     dataLen;
    uint8_t     data[64];
    time_t      timestamp;
    BusType     sourceBus;
};

/// @brief 兼容格式帧（PPU 转换后的输出）
struct CompatibleFrame {
    uint32_t    id;
    bool        isExtended;
    uint8_t     dataLen;
    uint8_t     data[64];
    time_t      timestamp;
};

/// @brief 查询条件结构体
struct QueryCondition {
    time_t  startTime;
    time_t  endTime;
    uint32_t channelId;
    uint32_t maxResults;
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════════
// DAU — 数据采集单元（Data Acquisition Unit）
// 职责：接收多总线原始数据，完成 ID 过滤、波特率适配、错误帧
//       处理、睡眠/唤醒管理及总线负载监控。
// ═══════════════════════════════════════════════════════════════

namespace dau {

/**
 * @brief 接收原始数据帧，执行 ID 过滤、波特率适配和基础校验。
 *
 * 根据 BusType 识别输入总线类型，对数据帧进行合法性检查与 ID 过滤，
 * 输出有效数据。遇到错误帧时记录错误日志。
 *
 * @requirement(name="基础通用通讯功能", id="SRS-F-01-001")
 * 接收以太网、RS422、CAN、模拟量和离散量的基本通讯数据，进行 ID 过滤、
 * 波特率适配、错误帧处理、睡眠/唤醒管理及总线负载监控。
 *
 * @param input    原始输入数据帧
 * @param output   [out] 过滤后的有效数据
 * @param errorLog [out] 错误日志信息
 * @return true  处理成功且数据有效
 * @return false 数据被过滤或发生错误
 */
bool DAU_Process(const RawDataFrame& input, ValidData& output, std::string& errorLog);

/**
 * @brief 设置睡眠/唤醒状态。
 *
 * @param sleep true 进入睡眠模式，false 唤醒。
 */
void DAU_SetSleep(bool sleep);

/**
 * @brief 查询当前总线负载率（百分比 0-100）。
 *
 * @return uint32_t 总线负载百分比。
 */
uint32_t DAU_GetBusLoad();

} // namespace dau

// ═══════════════════════════════════════════════════════════════
// PPU — 协议处理单元（Protocol Processing Unit）
// 职责：实现 CAN2.0 ↔ CANFD 协议识别与转换，遵循 ARINC825 标准，
//       兼容标准帧与扩展帧格式；不支持格式记录日志并丢弃。
// ═══════════════════════════════════════════════════════════════

namespace ppu {

/**
 * @brief 将输入 CAN 帧转换为兼容格式（CAN2.0 ↔ CANFD）。
 *
 * 根据 ARINC825 标准进行协议转换。若输入帧格式不被支持，
 * 函数返回 false 并在日志中记录详细原因。
 *
 * @requirement(name="协议兼容与互通信功能", id="SRS-F-01-002")
 * 支持 CAN2.0 与 CANFD 设备间的互通信，依据 ARINC825 标准进行协议转换
 * 或适配，兼容标准帧与扩展帧格式；若格式不支持，则记录日志并丢弃。
 *
 * @param input    输入 CAN/CANFD 帧
 * @param output   [out] 转换后的兼容格式帧
 * @param log      [out] 转换日志或错误说明
 * @return true  转换成功
 * @return false 格式不支持，已丢弃
 */
bool PPU_Convert(const CanFrame& input, CompatibleFrame& output, std::string& log);

/**
 * @brief 检查 CAN 帧格式是否被当前协议栈支持。
 *
 * 对输入帧的 ID、扩展标识、数据长度及协议类型进行综合检查。
 *
 * @requirement(name="协议兼容与互通信功能", id="SRS-F-01-002")
 * 兼容标准帧与扩展帧格式；若格式不支持，则记录日志并丢弃。
 *
 * @param frame  待检查的 CAN 帧
 * @param reason [out] 若不支持，返回具体原因
 * @return true  格式支持
 * @return false 格式不支持
 */
bool PPU_Check(const CanFrame& frame, std::string& reason);

} // namespace ppu

// ═══════════════════════════════════════════════════════════════
// DSU — 数据存储单元（Data Storage Unit）
// 职责：实时总线数据流缓冲预处理、持久化写入、磁盘故障告警与
//       路径切换、数据查询检索按时序回放。
// ═══════════════════════════════════════════════════════════════

namespace dsu {

/**
 * @brief 将数据流写入持久化存储。
 *
 * 接收实时数据流进行缓冲预处理，按时间戳+通道ID分类，
 * 批量写入高速存储介质。
 *
 * @requirement(name="数据存储功能", id="SRS-F-02-001")
 * 将总线数据持久化保存，接收实时数据流并进行缓冲预处理，
 * 按时间戳或事件索引写入存储介质。
 *
 * @param dataStream 待存储的原始字节流
 * @param channelId  通道标识
 * @param timestamp  数据时间戳
 * @return true  写入成功
 * @return false 写入失败
 */
bool DSU_Write(const std::vector<uint8_t>& dataStream, uint32_t channelId, time_t timestamp);

/**
 * @brief 检查磁盘健康状态，故障时告警并尝试切换存储路径。
 *
 * 定期检查当前存储介质的可用空间与健康状态。
 * 若检测到磁盘故障，发出告警日志并尝试切换至备用路径。
 *
 * @requirement(name="数据存储功能", id="SRS-F-02-001")
 * 当发生磁盘故障时，应发出告警并尝试切换至备用存储路径。
 *
 * @return StorageStatus 当前存储状态
 */
StorageStatus DSU_CheckDisk();

/**
 * @brief 根据查询条件检索已存储的数据。
 *
 * 支持按时间戳范围或事件索引进行数据检索。
 *
 * @requirement(name="数据管理与回放功能", id="SRS-F-02-002")
 * 支持对已存储数据的查询、检索，并能够按照原始时序精确回放；
 * 若数据损坏，应跳过坏块并记录日志。
 *
 * @param condition 查询条件
 * @param results   [out] 检索结果列表（每个元素为一个数据块）
 * @param log       [out] 操作日志（含损坏数据跳过记录）
 * @return true  查询成功
 * @return false 查询失败
 */
bool DSU_Query(const QueryCondition& condition,
               std::vector<std::vector<uint8_t>>& results,
               std::string& log);

/**
 * @brief 按原始时序精确回放数据流。
 *
 * 从已存储的数据中按时间戳排序输出字节流，回放间隔保持原始时间戳间隔。
 *
 * @requirement(name="数据管理与回放功能", id="SRS-F-02-002")
 * 能够按照原始时序精确回放；回放过程需保持原始时间戳间隔。
 *
 * @param condition     查询条件（指定回放范围）
 * @param replayOutput  [out] 回放字节流，按原始时间戳排序
 * @param log           [out] 操作日志
 * @return true  回放成功
 * @return false 回放失败或无数据
 */
bool DSU_Replay(const QueryCondition& condition,
                std::vector<uint8_t>& replayOutput,
                std::string& log);

} // namespace dsu

#endif // AVIONICS_NETWORK_ENV_APP_HPP