OTA 升级过程中断了,怎么办?

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ESP32 固件下载和本地升级

ESP32 在提取出固件的下载地址(URL)之后,就开始进入下载环节了。

官方文档非常详细的描述了固件的下载过程。

下面这段代码,就是从官方文档中摘抄过来的:

bool image_header_was_checked = false;
while (1) {
   int data_read = esp_http_client_read(client, ota_write_data, BUFFSIZE);
   ...
   if (data_read > 0) {
       if (image_header_was_checked == false) {
           esp_app_desc_t new_app_info;
           if (data_read > sizeof(esp_image_header_t) + sizeof(esp_image_segment_header_t) + sizeof(esp_app_desc_t)) {
               // check current version with downloading
               if (esp_efuse_check_secure_version(new_app_info.secure_version) == false) {
                   ESP_LOGE(TAG, "This a new app can not be downloaded due to a secure version is lower than stored in efuse.");
                   http_cleanup(client);
                   task_fatal_error();
               }
               image_header_was_checked = true;
               esp_ota_begin(update_partition, OTA_SIZE_UNKNOWN, &update_handle);
           }
       }
       esp_ota_write( update_handle, (const void *)ota_write_data, data_read);
   }

把这个过程画成流程图,就是下面这个样子:

我们假设这次固件升级,存储在 ota_0 这个分区中。

在固件下载完毕之后,esp_ota_end() 函数会在 otadata 分区写入一个标记: 下次启动时,请加载 ota_0 分区中的固件程序。

当 ESP32 重新启动时,启动加载器从 otadata 分区读取数据,得知这一次需要启动 ota_0 分区里的固件。

此时有一件很重要的事情需要做:当 ota_0 分区中的固件启动正确无误后,需要调用函数 esp_ota_mark_app_valid_cancel_rollback() 往 otadata 区写 ESP_OTA_IMG_VALID,标记: 这个分区中的固件是没有问题的!

这样的话,以后每次重启时,都会加载 ota_0 分区里的固件。

相反的情况:如果 ota_0 分区里的固件,在第一次启动后新固件运行有问题,需要调用函数 esp_ota_mark_app_invalid_rollback_and_reboot() 往 otadata 区写 ESP_OTA_IMG_INVALID ,标记:这个分区中的固件有问题!

这样的话,重启之后,启动加载器将会选择之前的 app 分区里的固件,可能是 factory 分区,也可能是 ota_1 分区。

OTA 升级过程中断了,怎么办?

以上描述的过程都是理想的情况,那么如果遇到一些异常情况,该如何处理呢?

例如:从接收到固件描述信息,到固件下载完成。在这期间的任何一个时间点,如果因为断电等原因,导致设备重启了,该如何继续 OTA 升级过程?

我们知道,在程序运行的时候,所有的数据都是保存在内存中的。

重启之后,内存中的数据是一篇空白。

如果希望 OTA 升级过程可以在任何异常情况下都能顺利进行,必须保存一些必要的信息,包括:

json 格式的固件描述文件;

固件下载过程中已经完成的每一个阶段;

这些信息可以调用 nvs_write() 函数,保存在非易失性存储设备中。

即使系统因为断电等原因重启了,也可以通过 nvs_read() 函数,读取之前已经完成的步骤,然后继续后续的升级操作。

通过 ESP32,升级 MCU 固件

ESP32 模组,仅仅是一个用来连接网络云平台的无线设备。

对于一个实际的产品而言,发挥实际功能控制作用的,往往是另一片单片机,比如: STM32。

单片机中的固件也有可能需要进行 OTA 升级,此时 ESP32 就要作为中间的一个媒介,先把 MCU 固件下载下来存储在本地,然后再通过串口发送给单片机。

在这种情况下,ESP32 接收到的 OTA 固件描述信息就有可能是下面这个样子:


 "product": "产品名称",
 "group": "设备分组",
 "firmware":
 [
    {
       "ota_type": "stm32",
       "url": "http://xxx/mcu-v1.2.3.bin",
       "md5": "xxx"
    }
 ]

从 ota_type 字段,可以知道这次是给 MCU 进行升级,接下来的下载过程就与上述流程很类似了。

唯一的区别就是:下载的时候,需要把固件保存到 Flash 上的一块独立的数据分区中,而不是 ota_0 或 ota_1 分区。

------ End ------

至此,关于 ESP32 模组以及 MCU 的 OTA 升级过程就基本描述完毕了。

以上这些内容,都是是一些结构性的流程节点,剩下部分就是一些细节问题了,按照官方文档的指导步骤,都可以顺利完成开发!

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