test: certify spi_neuron_top mux/pins (C.8), find critical BUG-007

Legitimate dispatch mux and data_ready_n/irq_n pins certified via
existing pre-session tests.

BUG-007 (CRITICAL), confirmed end-to-end over real simulated SPI:
SET_NET_TYPE has no check against graph_busy/seq_busy in
rtl/spi_engine.v, and rtl/spi_neuron_top.v's arbiter Port C mux
selects between graph_engine/layer_sequencer purely combinationally on
the current net_type value -- not latched to whichever engine actually
started the in-flight run. Started a valid graph RUN_NETWORK, sent
SET_NET_TYPE(dense) immediately after (before completion): STATUS.busy
gets stuck (30+ consecutive polls with no done/err, vs. ~12-25us normal
completion) -- the graph engine is left waiting for a ram_ready that
never arrives via the now-disconnected mux path. Also verified
recovery: RESET during the hang brings the system back to a fully
working state (a subsequent legitimate dense op completes normally) --
not a permanent lockup, but plain STATUS polling alone would never
unstick without a host-side RESET fallback.

Full regression: 40/40 real tests pass, 1 new observational test
deterministically reproduces BUG-007 and verifies RESET recovery.

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
Claude-Session: https://claude.ai/code/session_013xXuuRUWZScuo1DeYJxs3v
This commit is contained in:
2026-09-04 18:50:06 +02:00
co-authored by Claude Sonnet 5
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@@ -165,6 +165,48 @@ funzionale pratico), **INFO** (non un bug: gap di copertura, ambiguità document
- **Stato**: **APERTO**, severità inferiore a BUG-005 per la protezione incidentale
osservata, non pienamente verificato su ogni pattern di dati possibile.
### BUG-007 (CRITICA, CONFERMATO end-to-end via SPI reale) — `SET_NET_TYPE` durante un `RUN_NETWORK` in corso blocca permanentemente il motore in esecuzione
- **Sintomo**: `rtl/spi_engine.v`, stato `ST_SET_NET_TYPE`, accetta
`net_type <= rx_byte` **incondizionatamente** su qualunque `rx_valid`, senza alcun
controllo su `graph_busy`/`seq_busy`. `rtl/spi_neuron_top.v` (righe 394-397) instrada la
Porta C dell'arbitro tra `graph_engine` e `layer_sequencer` in modo **puramente
combinazionale** sul valore CORRENTE di `net_type` — non agganciato a quale motore ha
effettivamente avviato il run in corso. Il commento alla riga 390 dichiara i due motori
"mutually exclusive by construction", ma quella costruzione impedisce solo che **entrambi
vengano avviati insieme** — non dice nulla su una scrittura di `net_type` che arriva a
metà di un run già avviato.
- **Confermato end-to-end su SPI reale** (non solo per ispezione): avviato un
`RUN_NETWORK` in modalità grafo (lo stesso grafo valido già certificato in
`spi_neuron_top_graph_tb.v`), poi immediatamente — prima che completi — inviato
`SET_NET_TYPE(dense)` via SPI. Risultato: **`STATUS.busy` resta bloccato a 1 per 400+
letture consecutive, ~2.35ms di tempo simulato** (contro i ~12-25µs normali per quel
grafo) — un hang permanente, non un rallentamento. Le transazioni SPI stesse (incl. il
`SET_NET_TYPE` avversariale) completano regolarmente; è specificamente il motore grafo
a restare bloccato in attesa di un `ram_ready` che non arriverà mai più tramite il
percorso ormai scollegato dal mux.
- **Evidenza**: `sim/spi_neuron_top_bug007_mid_run_net_type_tb.v` — riproduce l'hang in
modo deterministico e ripetibile su SPI reale (non solo un accesso interno).
- **Impatto pratico**: **il più severo finora insieme a BUG-005** — raggiungibile con due
soli opcode SPI documentati emessi in sequenza ravvicinata (`RUN_NETWORK` seguito da
`SET_NET_TYPE` prima del completamento), uno scenario host plausibile (es. un host che
prepara la configurazione per il prossimo run senza attendere la fine del precedente,
o una race a livello applicativo tra due richieste). Blocca l'inferenza in corso finché
l'host non se ne accorge (nessun timeout hardware, nessun errore riportato — solo
`STATUS.busy` che non si abbassa mai).
- **Recupero verificato**: un `RESET` inviato durante l'hang **riporta il sistema a uno
stato pienamente funzionante** — verificato con una successiva operazione dense legittima
completata normalmente (2 cicli di polling, esito corretto). **Non è un blocco
permanente**, ma un host che si limita a fare polling di `STATUS` senza un timeout e un
`RESET` di ripiego resterebbe bloccato indefinitamente comunque, dato che l'hardware non
segnala mai da solo che qualcosa è andato storto.
- **Fix proposto** (non applicato — analisi separata dalla correzione): in
`rtl/spi_engine.v`, rifiutare/accodare `SET_NET_TYPE` mentre `graph_busy||seq_busy` è
asserto, oppure latchare `net_type` in `spi_neuron_top.v` solo all'avvio di un run
(non renderlo immediatamente combinazionale sul mux dell'arbitro).
- **Stato**: **APERTO, confermato end-to-end, causa isolata con certezza, recupero via
RESET verificato.**
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## Risolti