cbb/ESP32_COMM
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feat(ota): 实现GD32 OTA包间背压机制，优化传输节奏控制

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移除固定的包间延迟配置 `OTA_PACKET_DELAY_MS`，采用基于SPI Link v2
CREDIT背压的动态节奏控制，在SpiMaster中通过remoteCredit==0时wait/拒发
实现流量控制，提高OTA传输稳定性。

refactor(stack): 统一任务栈大小配置并添加CPU统计功能

- 在app_config.h中集中定义所有任务栈大小常量，基于实测水位优化分配
- 新增monitor/cpu_stats.cpp组件，提供1Hz FreeRTOS CPU占用采样
- 更新main.cpp中的任务创建使用新的栈大小常量
- 调整health_monitor和ota_relay等任务的栈分配

perf(ota): 改进ESP32和GD32 OTA分区预擦策略

- ESP32 OTA从边写边擦改为整分区预擦模式，避免写入时的扇区擦除阻塞
- GD32 OTA在prepare阶段进行整分区预擦，提升后续写入吞吐量
- 优化OTA协调器状态管理，修复FINALIZING状态残留问题

fix(log): 改进UDP日志发送的堆内存管理

- 当堆内存不足时记录UDP发送跳过的告警信息到ring buffer
- 降低UDP发送跳过的内存阈值从10KB到6KB
- 降低日志排水最小内存阈值从8KB到4KB

docs(readme): 更新OTA配置参数文档说明

移除已废弃的OTA_PACKET_DELAY_MS参数，更新包间节奏控制说明为
基于CREDIT背压机制的描述。
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小龙虾
2026-07-16 01:24:12 +08:00
parent a47a027178
commit 51c89b3065
52 changed files with 1006 additions and 628 deletions
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main/ota/ota_coordinator.cpp
+75 -25
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@@ -98,13 +98,13 @@ void OtaCoordinator::watchdogCheckLocked()
return; // 未超时
}
// ★ 超时自愈：强制转 ERROR。
// ERROR 不在任何 beginXxx() 的拒绝列表中，下次请求会自动从 ERROR 恢复。
// 清理由各子系统自行负责（abortCurrent 中会按 ERROR 不做实际清理，仅复位状态）。
DEBUG_ERR(TAG, "忙状态 %d 卡死超过 %" PRIu32 " ms，强制自愈 → ERROR",
// ★ 超时自愈：完整中止到 IDLE（释放 Esp32OtaCore / 中继 / GD32 meta 等）。
// 旧逻辑只标 ERROR 不清理子系统：若卡在 FINALIZING 且 core 已半释放，
// 前端仍长时间判“占用”；若 core 仍持互斥，ERROR 后 begin 还要靠 forceCleanup。
// REBOOTING 本应已 esp_restart；超时则同样中止，避免永久卡死。
DEBUG_ERR(TAG, "忙状态 %d 卡死超过 %" PRIu32 " ms，强制中止 → IDLE",
(int)m_sysState, (uint32_t)pdTICKS_TO_MS(kBusyWatchdogTicks));
m_sysState = OTA_SYS_ERROR;
m_busySinceTick = 0;
doAbortLocked();
}
// ============================================================
@@ -124,7 +124,7 @@ void OtaCoordinator::init()
m_gd32StorageDone = false;
m_busySinceTick = 0;
// ★ H4 解耦：注册协调器为 OtaRelay 的中继事件监听器
// 注册协调器为 OtaRelay 的中继事件监听器
OtaRelay::setRelayListener(this);
// ★ 重启恢复：如果 NVS 里有完整固件元数据，开机时立即进入 STORED 状态，
@@ -221,12 +221,27 @@ esp_err_t OtaCoordinator::prepareGd32Storage(uint32_t total_size, ota_channel_t
return err;
}
// 3. 复位按需擦除水位（不在此处整段预擦）
// 旧实现在 prepare 阶段 erase 整包固件对应分区：HTTP 主线程阻塞数秒～数十秒，
// 期间不 httpd_req_recv → TCP 窗口塞满后浏览器进度先到 100%，再空等擦+写+SHA。
// 现改为 flashWriteChunk 内按扇区 ensureErased，边收边擦写，进度与真实处理对齐。
// 3. 整分区预擦（不再边写边擦）：prepare 阶段擦完 gd32_ota 分区，
// 收流时 flashWriteChunk 仅 write，吞吐更稳。会阻塞数秒～数十秒。
Gd32FlashStore::instance().beginWriteSession();
DEBUG_INFO(TAG, "prepareGd32Storage: 按需擦除会话已复位 (fw=%" PRIu32 ")", total_size);
{
const esp_partition_t *gd32_part = Gd32FlashStore::instance().getPartition();
const uint32_t erase_bytes = gd32_part ? (uint32_t)gd32_part->size : 0U;
if (erase_bytes == 0U) {
DEBUG_ERR(TAG, "prepareGd32Storage: 找不到 gd32_ota 分区");
abortCurrent();
return ESP_ERR_NOT_FOUND;
}
DEBUG_INFO(TAG, "prepareGd32Storage: 整分区预擦 %u 字节 (fw=%" PRIu32 ")...",
(unsigned)erase_bytes, total_size);
err = Gd32FlashStore::instance().erasePartition(erase_bytes);
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "prepareGd32Storage: 整分区预擦失败: %s", esp_err_to_name(err));
abortCurrent();
return err;
}
DEBUG_INFO(TAG, "prepareGd32Storage: 整分区预擦完成");
}
// 4. 清空旧 meta + 写入初始 meta（total_size + stored_size=0 + last_seq=0）
clearGd32Meta();
@@ -270,7 +285,7 @@ esp_err_t OtaCoordinator::finishGd32StorageAfterReceive()
}
// ============================================================
// GD32 存储操作（传输层统一入口，解决 H3 绕过协调器问题）
// GD32 存储操作（传输层统一入口）
// ── 以下 8 个 wrapper 已 inline 化至 ota_coordinator.h，直接转发到
// Gd32FlashStore::instance()，消除跨 TU 调用开销。
// ============================================================
@@ -394,7 +409,7 @@ void OtaCoordinator::notifyRelayComplete(bool success)
}
// ============================================================
// IRelayListener 接口实现（H4: OtaRelay 通过接口回调通知协调器）
// IRelayListener 接口实现
// ============================================================
/** @brief IRelayListener 回调：中继已开始，委托给 notifyRelayStarted()。 */
void OtaCoordinator::onRelayStarted()
@@ -409,7 +424,7 @@ void OtaCoordinator::onRelayComplete(bool success)
}
// ============================================================
// BLE 射频共存管理（L1: 消除 ble_ota → wifi_ota 直接依赖）
// BLE 射频共存管理
// ============================================================
void OtaCoordinator::setBleCoexListener(IBleCoexListener *listener)
{
@@ -443,7 +458,6 @@ esp_err_t OtaCoordinator::beginEsp32Ota(uint32_t total_size, ota_channel_t chann
// ★ 同类型重启：若上一次 ESP32 OTA 仍在接收中（RECEIVING）且来自同一通道，
// 自动中止旧会话并重新开始。覆盖"上传完成后刷新网页再上传"场景。
// 跨通道（BLE→WiFi 或 WiFi→BLE）仍拒绝，保持互斥。
// FINALIZING/REBOOTING 是不可逆阶段，也拒绝。
if (h && m_sysState == OTA_SYS_ESP32_RECEIVING) {
if (m_otaChannel != channel) {
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 OTA 接收中（通道=%d），拒绝跨通道请求（通道=%d）",
@@ -458,14 +472,23 @@ esp_err_t OtaCoordinator::beginEsp32Ota(uint32_t total_size, ota_channel_t chann
// epoch 将在下方 begin 成功后递增，自动使旧 handler 的清理代码失效
}
// 系统忙检查：GD32 传输/中继进行中，或 ESP32 收尾/重启中，均拒绝。
// ★ 必须显式拒绝 ESP32_FINALIZING/REBOOTING：
// 若放行，本调用会落到 Esp32OtaCore::begin 去抢全局互斥失败而返回 INVALID_STATE，
// 随后 beginEsp32OtaWithRetry 的 forceCleanup 会把另一通道的活跃会话
// （esp_ota_abort + 释放互斥）误中止 → 两通道并发写同一 OTA 分区。
// ★ FINALIZING 残留自愈：SHA 不匹配时 core 已 abort，但旧固件可能未把协调器
// 复位到 IDLE。core 已空闲 ⇒ 协调器状态是假占用，允许清掉后开新会话。
// core 仍 active ⇒ 真正在收尾，拒绝（不可 forceCleanup，防并发写分区）。
if (h && m_sysState == OTA_SYS_ESP32_FINALIZING) {
if (!Esp32OtaCore::instance().isActive()) {
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32_FINALIZING 残留（core 已空闲），强制复位后允许新会话");
doAbortLocked();
} else {
DEBUG_WARN(TAG, "系统忙 (ESP32_FINALIZING, core 活跃)，拒绝 ESP32 OTA");
unlock(h);
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
}
}
// 系统忙检查：GD32 传输/中继进行中，或 ESP32 重启中，均拒绝。
if (h && (m_sysState == OTA_SYS_GD32_STORING ||
m_sysState == OTA_SYS_GD32_RELAYING ||
m_sysState == OTA_SYS_ESP32_FINALIZING ||
m_sysState == OTA_SYS_ESP32_REBOOTING)) {
DEBUG_WARN(TAG, "系统忙 (state=%d, %s)，拒绝 ESP32 OTA",
(int)m_sysState, stateToString(m_sysState));
@@ -586,6 +609,13 @@ Esp32FinalizeResult OtaCoordinator::finalizeForReboot(const char *frontend_sha_h
r.device_sha_hex);
if (r.err == ESP_OK) {
notifyEsp32FinalizeComplete();
} else {
// ★ SHA 不匹配 / end 失败：Esp32OtaCore 已 abort+释放互斥，但协调器若仍停在
// ESP32_FINALIZING，WiFi 前端会一直被“设备 OTA 占用”拒绝（BLE 路径曾单独
// 补 abortCurrent；统一放到这里，WiFi/BLE 共用）。
DEBUG_ERR(TAG, "ESP32 finalize 失败: %s，复位协调器 → IDLE",
esp_err_to_name(r.err));
abortCurrent();
}
return r;
}
@@ -632,6 +662,26 @@ void OtaCoordinator::abortCurrent()
wifiOtaResumeBleIfNeeded();
}
void OtaCoordinator::healOrphanStates()
{
bool need_resume = false;
bool h = lock();
if (h) {
watchdogCheckLocked();
// finalize 失败后 core 已空、协调器仍 FINALIZING 的假占用：status 轮询即可自愈
if (m_sysState == OTA_SYS_ESP32_FINALIZING &&
!Esp32OtaCore::instance().isActive()) {
DEBUG_WARN(TAG, "status 路径发现 ESP32_FINALIZING 残留，自愈 → IDLE");
doAbortLocked();
need_resume = true;
}
unlock(h);
}
if (need_resume) {
wifiOtaResumeBleIfNeeded();
}
}
uint32_t OtaCoordinator::getOtaEpoch() const
{
bool h = lock();
@@ -665,7 +715,7 @@ bool OtaCoordinator::abortCurrentIfEpoch(uint32_t epoch)
ota_system_state_t OtaCoordinator::getSystemState() const
{
// 对于纯读取，短暂加锁保证一致性
// ★ M1/L3: m_mutex 为 mutable + lock()/unlock() 为 const，无需 const_cast
// m_mutex 为 mutable + lock()/unlock() 为 const，无需 const_cast
bool h = lock();
ota_system_state_t s = m_sysState;
unlock(h);
@@ -720,7 +770,7 @@ bool OtaCoordinator::getGd32AppAlive() const
}
// ============================================================
// OTA 状态快照（PR1: 收口状态读取）
// OTA 状态快照
// ============================================================
OtaSnapshot OtaCoordinator::getSnapshot() const
{
@@ -754,7 +804,7 @@ OtaSnapshot OtaCoordinator::getSnapshot() const
}
// ============================================================
// GD32 APP 探测（PR2: 从 /system/status 移出）
// GD32 APP 探测
// ============================================================
// 注：本函数与 OtaRelay::probeAndCacheAppAlive 逻辑相似，但因依赖方向
// （OtaCoordinator → OtaRelay）不应调用 OtaRelay 的内部实现细节，