# 云端抽签首次请求失败：会话准备问题与修复说明

## 1. 对应提交

```text
d386de2 fix(multimodal): prepare session for cloud fortune draw
```

本文说明设备启动后，必须先完成一次语音对话，SW2 抽签按钮才能成功请求云端的问题。本提交同时处理了后续发现的系统事件任务栈溢出；栈问题单独记录在《云端抽签触发系统事件任务栈溢出：问题与修复说明》中。

## 2. 问题现象

设备已经连接 Wi-Fi 和多模态 WebSocket，但尚未进行语音对话时，第一次按下 SW2 会出现：

```text
cp_system_event: key event key=SW2 type=SHORT_PRESS ...
control_plane_mm_rt: Cloud chouqian request completed: request send failed
cp_system_event: Cloud chouqian request skipped: multimodal session unavailable or request pending
```

完成一次 PTT 语音对话后，再按 SW2 则可以正常发送抽签请求。

问题发生时的关键运行状态为：

```text
wifi=1 ws(conn=1 starting=0 stopping=0) task=0 listening=0
```

这表示网络和 WebSocket 已经可用，但云端多模态 task 尚未创建，服务端也没有进入 Listening 状态。

## 3. 问题原因

### 3.1 WebSocket 连接不等于多模态会话就绪

原抽签逻辑收到 SW2 短按后，直接构造并发送 `RequestToRespond`：

```c
const control_plane_multimodal_respond_request_t request = {
    .type = CONTROL_PLANE_MULTIMODAL_RESPOND_TYPE_PROMPT,
    .text = "我要抽签",
    .parameters_json = NULL,
};

esp_err_t err = control_plane_multimodal_send_request_to_respond(&request);
```

但发送接口要求以下条件全部满足：

```c
if (task_id[0] == '\0' || dialog_id[0] == '\0' || !server_listening) {
    return ESP_ERR_INVALID_STATE;
}
```

设备刚启动时只有 WebSocket transport 已连接，`task_id`、`dialog_id` 和 `server_listening` 尚未准备好，因此请求返回 `ESP_ERR_INVALID_STATE`。

### 3.2 首次语音流程隐式完成了会话初始化

PTT 状态机在发现没有 active task 时会先发送 `Start`：

```text
PTT_STATE_WAIT_WIFI
    -> PTT_STATE_WAIT_START_SENT
    -> 发送 Start
    -> 等待 task 和 dialog
    -> 等待 DialogStateChanged(Listening)
    -> 发送 SpeechStart
```

所以用户观察到的“必须先语音一次”，本质上不是抽签依赖语音内容，而是语音流程替抽签完成了缺失的会话准备步骤。

### 3.3 原错误日志合并了两种状态

上层将所有 `ESP_ERR_INVALID_STATE` 都记录为：

```text
multimodal session unavailable or request pending
```

本次失败实际属于 `multimodal session unavailable`，不是已有抽签请求仍处于 pending。

## 4. 解决方式

### 4.1 将抽签改为异步请求

SW2 事件不再要求 Prompt 当场发送成功，而是登记一个 pending 请求：

```c
esp_err_t control_plane_request_cloud_chouqian(void)
{
    uint32_t requested_ms = control_plane_now_ms();

    portENTER_CRITICAL(&s_multimodal_runtime_lock);
    if (s_cloud_chouqian_pending) {
        portEXIT_CRITICAL(&s_multimodal_runtime_lock);
        return ESP_ERR_INVALID_STATE;
    }
    s_cloud_chouqian_pending = true;
    s_cloud_chouqian_action_in_progress = false;
    s_cloud_chouqian_prompt_sent = false;
    s_cloud_chouqian_requested_ms = requested_ms;
    s_model_command_dispatched = false;
    portEXIT_CRITICAL(&s_multimodal_runtime_lock);

    ESP_LOGI(TAG, "Cloud chouqian request queued");
    control_plane_wake_multimodal_watchdog();
    return ESP_OK;
}
```

相关状态含义如下：

```c
static bool s_cloud_chouqian_pending;
static bool s_cloud_chouqian_action_in_progress;
static bool s_cloud_chouqian_prompt_sent;
static uint32_t s_cloud_chouqian_requested_ms;
```

- `pending`：本轮按钮抽签尚未结束；
- `action_in_progress`：正在执行 Start 或 Prompt 发送，防止并发重复操作；
- `prompt_sent`：Prompt 已发送，后续只等待云端结果和响应结束；
- `requested_ms`：请求登记时间，用于限制会话准备时长。

### 4.2 根据会话真实状态推进请求

抽签请求由 multimodal watchdog 查询 session service 的状态快照后推进：

```c
control_plane_multimodal_runtime_state_t state = {0};
esp_err_t state_err = control_plane_multimodal_get_runtime_state(&state);
if (state_err != ESP_OK) {
    return;
}

if (!state.connected) {
    (void)control_plane_schedule_websocket_wait_task();
    return;
}

bool should_send_start = !state.has_active_task;
bool should_send_prompt = state.has_active_task && state.server_listening;
if (!should_send_start && !should_send_prompt) {
    return;
}
```

处理规则为：

```text
WebSocket 未连接
    -> 请求连接或重连

WebSocket 已连接，但没有 active task
    -> 发送 Start

task 已存在，但尚未 Listening
    -> 等待服务端事件

task 已存在且服务端处于 Listening
    -> 发送“我要抽签” Prompt
```

### 4.3 缺少 task 时自动发送 Start

```c
if (should_send_start) {
    esp_err_t start_err = control_plane_multimodal_send_start();

    portENTER_CRITICAL(&s_multimodal_runtime_lock);
    s_cloud_chouqian_action_in_progress = false;
    portEXIT_CRITICAL(&s_multimodal_runtime_lock);

    if (start_err == ESP_OK) {
        ESP_LOGI(TAG, "Cloud chouqian waiting for multimodal session");
    } else if (start_err != ESP_ERR_INVALID_STATE) {
        ESP_LOGW(TAG,
                 "Cloud chouqian session start failed: %s",
                 esp_err_to_name(start_err));
        control_plane_clear_cloud_chouqian_pending("session start failed");
    }
    return;
}
```

`Start` 只负责创建云端 task。抽签不会发送 `SpeechStart`，不会启动麦克风，也不会上传音频。

### 4.4 Listening 后发送抽签 Prompt

```c
const control_plane_multimodal_respond_request_t request = {
    .type = CONTROL_PLANE_MULTIMODAL_RESPOND_TYPE_PROMPT,
    .text = "我要抽签",
    .parameters_json = NULL,
};
esp_err_t request_err =
        control_plane_multimodal_send_request_to_respond(&request);

if (request_err != ESP_OK) {
    control_plane_clear_cloud_chouqian_pending("request send failed");
    return;
}

ESP_LOGI(TAG, "Cloud chouqian prompt sent");
```

`prompt_sent` 在发送前置位，防止 watchdog 周期检查和会话事件同时触发重复发送。

### 4.5 由会话事件继续推进

服务端确认 task 或进入 Listening 后，仅唤醒 watchdog：

```c
case CONTROL_PLANE_MULTIMODAL_EVENT_TASK_STARTED:
    control_plane_wake_multimodal_watchdog();
    break;

case CONTROL_PLANE_MULTIMODAL_EVENT_SERVER_LISTENING:
    control_plane_wake_multimodal_watchdog();
    break;
```

`dialog_id` 在 session service 解析消息时先保存，再发出 Listening 事件，因此 watchdog 被唤醒后能够满足 Prompt 的发送条件。

### 4.6 增加准备超时和统一清理

会话准备最长允许 10 秒：

```c
#define CONTROL_PLANE_CLOUD_CHOUQIAN_PREPARE_TIMEOUT_MS 10000U

if ((now_ms - requested_ms) >=
        CONTROL_PLANE_CLOUD_CHOUQIAN_PREPARE_TIMEOUT_MS) {
    control_plane_clear_cloud_chouqian_pending("session prepare timeout");
    return;
}
```

断线、transport error、task failed、output error、响应结束和客户端停止时，原有清理入口会同时复位新增状态：

```c
s_cloud_chouqian_pending = false;
s_cloud_chouqian_action_in_progress = false;
s_cloud_chouqian_prompt_sent = false;
s_cloud_chouqian_requested_ms = 0U;
```

## 5. 修复后的流程

```text
SW2 短按
    -> 登记抽签请求
    -> 唤醒 multimodal watchdog
    -> 检查 WebSocket
    -> 没有 task 时发送 Start
    -> 等待 task_id、dialog_id 和 Listening
    -> 发送“我要抽签”
    -> 接收模型抽签指令
    -> 展示对应签型并播放 TTS
    -> RespondingEnded 后清除 pending
```

预期关键日志为：

```text
control_plane_mm_rt: Cloud chouqian request queued
cp_mm_session: Start sent (...)
control_plane_mm_rt: Cloud chouqian waiting for multimodal session
cp_mm_session: Cloud dialog entered Listening
control_plane_mm_rt: Cloud chouqian prompt sent
control_plane_mm_rt: Cloud chouqian result received: <签型>
control_plane_mm_rt: Cloud chouqian request completed: response ended
```

如果会话原本已经处于 Listening，则会跳过 `Start` 和等待过程，直接发送 Prompt。

## 6. 解决成果

- 首次启动后不需要先进行语音对话即可发起云端抽签；
- 抽签复用了多模态会话准备能力，但没有复用录音和音频上行；
- 请求准备、Prompt 发送和响应等待具备明确状态；
- watchdog 和事件并发触发时不会重复发送 Prompt；
- 会话无法在 10 秒内准备完成时可以自动退出 pending；
- transport 和 task 异常仍会通过统一路径释放抽签状态；
- ESP-IDF v5.5.4 完整构建通过；
- 生成的应用固件大小为 `0x20f450` 字节，最小应用分区剩余约 41%。

## 7. 后续影响与边界

### 7.1 对语音流程的影响

抽签创建的 task 与语音流程使用同一 session service。抽签结束后，如果 task 仍有效，后续 PTT 可以直接复用该 task，不需要重复发送 Start。抽签本身不会启动 ASR 或麦克风采集。

### 7.2 对并发按键的影响

一轮抽签从排队到响应结束期间，新的 SW2 抽签请求仍返回 `ESP_ERR_INVALID_STATE`，用于避免同一 task 内并发多轮抽签响应。

### 7.3 对断线恢复的影响

请求登记时如果 WebSocket 尚未连接，会触发已有的连接调度。若网络和鉴权无法在 10 秒内完成，请求会以 `session prepare timeout` 结束，用户需要网络恢复后重新按键。

### 7.4 对云端资源的影响

以前只有首次语音会创建云端 task；修复后首次抽签也可以创建 task。因此只使用抽签功能的设备会更早创建云端会话，但不会额外建立第二条 WebSocket 或第二个并行 task。

### 7.5 仍需关注的验证项

- 冷启动后第一次按 SW2 的真实设备端到端结果；
- 弱网环境下 10 秒准备超时是否符合产品体验；
- 抽签准备期间同时触发 PTT 时的交互优先级；
- 云端返回的抽签设备指令是否始终包含有效签型索引。