cbb/ESP32_COMM
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feat(relay): OTA可用版本，添加OTA中继阶段健康检查和APP存活验证功能

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- 新增health_check_before_ota_relay函数，用于OTA中继转发阶段的健康检查，
  跳过WiFi相关检查，只检查温度等本地状态
- 添加APP存活验证阶段，OTA完成后等待GD32 APP启动并通过ping确认存活
- 实现更精确的响应帧类型匹配和轮询机制，提高协议可靠性
- 添加多个阶段的响应匹配器(is_handshake_echo_ack、is_challenge_payload_ack等)
- 优化poll_until_expected_ack_shape函数，处理残留ACK和超时情况
- 将调试日志级别从INFO降级为DBG，减少日志输出
- 修复handshake阶段重试机制，添加最大重试次数限制
- 优化Flash擦除期间的WATI状态处理，使用短超时避免长阻塞
- 添加完整的会话数据清理，防止状态污染
- 增加详细的注释说明各阶段的处理逻辑
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小龙虾
2026-05-30 20:04:04 +08:00
parent 235b9c0420
commit 6f4be9189c
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main/server/wifi_ota.cpp
+154 -18
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@@ -30,12 +30,16 @@
/** @brief 当前 WiFi 工作模式（AP 或 STA）。 */
static ota_wifi_mode_t s_wifi_mode = OTA_WIFI_MODE_AP;
/** @brief 冷启动标志，上电复位或掉电复位时为 true。 */
static bool s_cold_boot = false;
/** @brief OTA 中继是否已触发标志。 */
static bool s_relay_triggered = false;
/** @brief STA 模式连接状态。 */
static bool s_sta_connected = false;
/** @brief STA 连接重试次数。 */
static int s_sta_retry_count = 0;
/** @brief STA 重试已耗尽标志，用于加速 wifi_ota_task 中的 AP 切换。 */
static bool s_sta_retry_exhausted = false;
/** @brief STA 连接成功信号量。 */
static SemaphoreHandle_t s_sta_connected_sem = NULL;
/** @brief STA 获取 IP 信号量。 */
@@ -55,6 +59,13 @@ static bool s_gd32_storage_done = false;
/** @brief HTTP 服务器句柄。 */
static httpd_handle_t s_http_server = NULL;
static constexpr uint32_t GD32_OTA_FLASH_SECTOR_SIZE = 4096U;
static uint32_t align_up_u32(uint32_t value, uint32_t alignment)
{
return ((value + alignment - 1U) / alignment) * alignment;
}
/**
* @brief 预先声明：为 STA 模式配置静态 IP、网关和子网掩码。
*/
@@ -111,6 +122,7 @@ static void wifi_event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,
s_sta_connected = true;
/** @brief STA 连接重试次数。 */
s_sta_retry_count = 0;
s_sta_retry_exhausted = false; // ★ 连接成功，重置耗尽标志
if (s_sta_connected_sem) {
xSemaphoreGive(s_sta_connected_sem);
}
@@ -124,10 +136,21 @@ static void wifi_event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,
if (s_sta_retry_count < WIFI_STA_MAX_RETRY) {
s_sta_retry_count++;
DEBUG_INFO("WIFI", "重连第 %d 次...", s_sta_retry_count);
// ★ 冷启动首次连接失败时增加退避延迟
// 长时间断电后路由器可能还在初始化（ARP/DHCP/信道选择）
// reason 201=NO_AP_FOUND, 15=AUTH_FAIL, 2=AUTH_EXPIRE, 204=HANDSHAKE_TIMEOUT
if (s_cold_boot && s_sta_retry_count <= 3) {
int delay_ms = 2000 * s_sta_retry_count; // 2s, 4s, 6s 递增退避
DEBUG_INFO("WIFI", "冷启动退避重连第 %d 次 (reason=%d, 等 %dms)...",
s_sta_retry_count, disconn->reason, delay_ms);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay_ms));
} else {
DEBUG_INFO("WIFI", "重连第 %d 次...", s_sta_retry_count);
}
esp_wifi_connect();
} else {
DEBUG_ERR("WIFI", "STA 重连失败 %d 次，放弃", s_sta_retry_count);
s_sta_retry_exhausted = true;
}
break;
}
@@ -233,6 +256,8 @@ static esp_err_t wifi_init_sta(void)
s_wifi_mode = OTA_WIFI_MODE_STA;
/** @brief STA 连接重试次数。 */
s_sta_retry_count = 0;
/** @brief STA 重试已耗尽标志。 */
s_sta_retry_exhausted = false;
// ★ 设置国家代码：中国，允许信道 1-13
// ESP32 默认国家是 US（只允许 1-11），中国路由可能用 12/13
@@ -260,6 +285,15 @@ static esp_err_t wifi_init_sta(void)
wifi_set_static_ip();
// ★ 冷启动时在 wifi_start 前增加延迟
// 长时间断电后首次上电，WiFi PHY 校准需要额外时间
// esp_wifi_start() 内部会触发 PHY 初始化和校准
// 如果校准未完成就启动射频，可能导致连接失败
if (s_cold_boot) {
DEBUG_INFO("WIFI", "冷启动: 等待 PHY 就绪...");
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
}
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_ps(WIFI_PS_NONE));
@@ -284,19 +318,36 @@ static esp_err_t wifi_wait_sta_connected(char *ip_str, size_t len)
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
}
// ★ 使用轮询等待，检查 s_sta_retry_exhausted 标志加速退出
// 不再一次性等完整超时，而是每秒检查一次重试耗尽状态
TickType_t timeout_ticks = pdMS_TO_TICKS(WIFI_STA_CONNECT_TIMEOUT_MS);
if (xSemaphoreTake(wait_sem, timeout_ticks) == pdTRUE) {
esp_netif_ip_info_t ip_info;
esp_netif_t *netif = esp_netif_get_handle_from_ifkey("WIFI_STA_DEF");
if (netif != NULL && esp_netif_get_ip_info(netif, &ip_info) == ESP_OK) {
if (ip_str) {
snprintf(ip_str, len, IPSTR, IP2STR(&ip_info.ip));
TickType_t start_tick = xTaskGetTickCount();
TickType_t deadline = start_tick + timeout_ticks;
while (xTaskGetTickCount() < deadline) {
// 每次最多等 1 秒
TickType_t wait_until = xTaskGetTickCount() + pdMS_TO_TICKS(1000);
if (wait_until > deadline) wait_until = deadline;
if (xSemaphoreTake(wait_sem, wait_until - xTaskGetTickCount()) == pdTRUE) {
esp_netif_ip_info_t ip_info;
esp_netif_t *netif = esp_netif_get_handle_from_ifkey("WIFI_STA_DEF");
if (netif != NULL && esp_netif_get_ip_info(netif, &ip_info) == ESP_OK) {
if (ip_str) {
snprintf(ip_str, len, IPSTR, IP2STR(&ip_info.ip));
}
DEBUG_INFO("WIFI", "%s 等待成功, 当前 IP: " IPSTR, wait_name, IP2STR(&ip_info.ip));
}
DEBUG_INFO("WIFI", "%s 等待成功, 当前 IP: " IPSTR, wait_name, IP2STR(&ip_info.ip));
/** @brief STA 模式连接状态。 */
s_sta_connected = true;
return ESP_OK;
}
// ★ 重试已耗尽，不再等待
if (s_sta_retry_exhausted) {
DEBUG_ERR("WIFI", "STA 重试已耗尽 (%d 次)，立即切换 AP", s_sta_retry_count);
return ESP_ERR_TIMEOUT;
}
/** @brief STA 模式连接状态。 */
s_sta_connected = true;
return ESP_OK;
}
DEBUG_ERR("WIFI", "等待 %s 超时 (%d ms), 重连次数: %d", wait_name, WIFI_STA_CONNECT_TIMEOUT_MS, s_sta_retry_count);
@@ -659,10 +710,22 @@ static esp_err_t ota_upload_handler(httpd_req_t *req)
httpd_resp_send_err(req, HTTPD_500_INTERNAL_SERVER_ERROR, "找不到 gd32_ota 分区");
return ESP_FAIL;
}
esp_err_t erase_err = esp_partition_erase_range(gd32_partition, 0, gd32_partition->size);
const uint32_t gd32_erase_size = align_up_u32(gd32_fw_size, GD32_OTA_FLASH_SECTOR_SIZE);
if (gd32_erase_size > gd32_partition->size) {
DEBUG_ERR("WIFI", "gd32_ota 分区空间不足: erase=%u partition=%u",
(unsigned)gd32_erase_size, (unsigned)gd32_partition->size);
httpd_resp_send_err(req, HTTPD_500_INTERNAL_SERVER_ERROR, "gd32_ota partition too small");
return ESP_FAIL;
}
DEBUG_INFO("WIFI", "擦除 gd32_ota 分区: %u bytes (fw=%u, partition=%u)",
(unsigned)gd32_erase_size, (unsigned)gd32_fw_size, (unsigned)gd32_partition->size);
esp_err_t erase_err = esp_partition_erase_range(gd32_partition, 0, gd32_erase_size);
if (erase_err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR("WIFI", "擦除 gd32_ota 分区失败: %s", esp_err_to_name(erase_err));
httpd_resp_send_err(req, HTTPD_500_INTERNAL_SERVER_ERROR, "擦除分区失败");
char err_msg[96];
snprintf(err_msg, sizeof(err_msg), "erase gd32_ota failed: %s", esp_err_to_name(erase_err));
httpd_resp_send_err(req, HTTPD_500_INTERNAL_SERVER_ERROR, err_msg);
return ESP_FAIL;
}
meta_clear();
@@ -775,6 +838,7 @@ static esp_err_t ota_relay_trigger_handler(httpd_req_t *req)
}
/* 上一轮中继已结束/失败/空闲，重置标志允许重新触发 */
s_relay_triggered = false;
s_gd32_storage_done = false;
if (!g_ota_dispatch_queue) {
httpd_resp_send_err(req, HTTPD_500_INTERNAL_SERVER_ERROR, "relay queue not ready");
@@ -810,15 +874,17 @@ static esp_err_t ota_status_handler(httpd_req_t *req)
char resp[256];
int len = snprintf(resp, sizeof(resp),
"{\"total_size\": %lu, \"stored_size\": %lu, \"last_seq\": %lu, "
"\"storage_done\": %s, \"relay_state\": %d}",
"\"storage_done\": %s, \"relay_state\": %d, \"gd32_app_alive\": %s}",
(unsigned long)meta.total_size, (unsigned long)meta.stored_size,
(unsigned long)meta.last_seq,
s_gd32_storage_done ? "true" : "false",
g_relay_state);
g_relay_state,
g_gd32_app_alive ? "true" : "false");
DEBUG_INFO("WIFI", "OTA 状态: total=%lu, stored=%lu, done=%s",
DEBUG_INFO("WIFI", "OTA 状态: total=%lu, stored=%lu, done=%s, app_alive=%s",
(unsigned long)meta.total_size, (unsigned long)meta.stored_size,
s_gd32_storage_done ? "true" : "false");
s_gd32_storage_done ? "true" : "false",
g_gd32_app_alive ? "true" : "false");
httpd_resp_set_type(req, "application/json");
httpd_resp_send(req, resp, len);
@@ -1169,6 +1235,8 @@ static esp_err_t http_ota_server_start(void)
config.server_port = HTTP_SERVER_PORT;
config.stack_size = HTTP_SERVER_STACK_SIZE;
config.max_uri_handlers = 32; // 现有业务端点 + 对应 OPTIONS 预检
config.recv_wait_timeout = 30; // GD32 上传前会擦除 Flash，5 秒默认值过紧
config.send_wait_timeout = 30;
DEBUG_INFO("WIFI", "=== 启动 HTTP OTA 服务器 ===");
DEBUG_INFO("WIFI", "HTTP 服务器端口: %d", config.server_port);
@@ -1414,6 +1482,7 @@ void wifi_ota_signal_relay(void)
}
/* 上一轮中继已结束/失败/空闲，重置标志 */
s_relay_triggered = false;
s_gd32_storage_done = false;
/** @brief OTA 中继是否已触发标志。 */
s_relay_triggered = true;
@@ -1481,19 +1550,64 @@ bool wifi_early_init(void)
{
DEBUG_INFO("WIFI", "=== WiFi 早期初始化 (调度器启动前) ===");
// ★ 冷启动检测：判断是否为上电复位
esp_reset_reason_t reset_reason = esp_reset_reason();
bool is_cold_boot = (reset_reason == ESP_RST_POWERON || reset_reason == ESP_RST_BROWNOUT);
s_cold_boot = is_cold_boot; // 保存到模块级标志，供事件回调使用
DEBUG_INFO("WIFI", "复位原因: %d (%s), 冷启动: %s",
reset_reason,
(reset_reason == ESP_RST_POWERON) ? "POWER_ON" :
(reset_reason == ESP_RST_BROWNOUT) ? "BROWNOUT" :
(reset_reason == ESP_RST_SW) ? "SOFTWARE" :
(reset_reason == ESP_RST_PANIC) ? "PANIC" :
(reset_reason == ESP_RST_INT_WDT) ? "INT_WDT" :
(reset_reason == ESP_RST_TASK_WDT) ? "TASK_WDT" :
(reset_reason == ESP_RST_DEEPSLEEP) ? "DEEP_SLEEP" :
"OTHER",
is_cold_boot ? "是" : "否");
esp_err_t err = nvs_flash_init();
bool nvs_erased = false;
if (err == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || err == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) {
// NVS 分区损坏或版本不匹配，擦除后重试
DEBUG_WARN("WIFI", "NVS 分区异常 (%s)，擦除后重试", esp_err_to_name(err));
ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());
nvs_erased = true;
err = nvs_flash_init();
}
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR("WIFI", "NVS 初始化失败: %s", esp_err_to_name(err));
} else {
if (nvs_erased) {
DEBUG_WARN("WIFI", "NVS 已擦除重建，WiFi PHY 校准数据已清除，将重新校准");
}
DEBUG_INFO("WIFI", "NVS 初始化成功");
}
// ★ 冷启动时强制清除 WiFi NVS 缓存，避免残留脏数据
// 长时间断电后 NVS 中的 WiFi 配置缓存可能不一致
if (is_cold_boot) {
nvs_handle_t nvs_handle;
err = nvs_open("nvs.net80211", NVS_READWRITE, &nvs_handle);
if (err == ESP_OK) {
// 清除 WiFi 驱动内部 NVS 缓存键
nvs_erase_all(nvs_handle);
nvs_commit(nvs_handle);
nvs_close(nvs_handle);
DEBUG_INFO("WIFI", "冷启动: 已清除 WiFi NVS 缓存 (nvs.net80211)");
} else {
DEBUG_INFO("WIFI", "冷启动: 无 WiFi NVS 缓存分区，跳过清除");
}
// 同样清除 PHY 校准数据分区，强制下次全量校准
err = nvs_open("phy", NVS_READWRITE, &nvs_handle);
if (err == ESP_OK) {
nvs_erase_all(nvs_handle);
nvs_commit(nvs_handle);
nvs_close(nvs_handle);
DEBUG_INFO("WIFI", "冷启动: 已清除 PHY 校准缓存，将重新校准");
}
}
/** @brief STA 连接成功信号量。 */
s_sta_connected_sem = xSemaphoreCreateBinary();
/** @brief STA 获取 IP 信号量。 */
@@ -1563,7 +1677,29 @@ void wifi_ota_task(void *pvParameters)
DEBUG_INFO("WIFI", "STA 已连接, IP: %s", ip_str);
} else {
DEBUG_WARN("WIFI", "STA 连接超时，切换到 AP 模式...");
esp_wifi_stop(); // 先停 STA，再切 AP
// ★ 完整的 STA→AP 切换流程：
// 1. 停止 WiFi
// 2. 反初始化 WiFi 驱动（释放内部资源，包括 NVS 缓存）
// 3. 重新初始化 WiFi 驱动
// 4. 重新注册事件回调
// 5. 以 AP 模式启动
esp_wifi_stop();
esp_err_t deinit_err = esp_wifi_deinit();
if (deinit_err != ESP_OK) {
DEBUG_WARN("WIFI", "WiFi deinit 失败: %s，仅 stop 后切 AP", esp_err_to_name(deinit_err));
} else {
DEBUG_INFO("WIFI", "WiFi 驱动已反初始化，重新初始化...");
wifi_init_config_t wifi_cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
deinit_err = esp_wifi_init(&wifi_cfg);
if (deinit_err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR("WIFI", "WiFi 驱动重新初始化失败: %s", esp_err_to_name(deinit_err));
} else {
// ★ deinit 后事件回调会丢失，必须重新注册
esp_event_handler_register(WIFI_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &wifi_event_handler, NULL);
esp_event_handler_register(IP_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &wifi_event_handler, NULL);
DEBUG_INFO("WIFI", "WiFi/IP 事件回调已重新注册");
}
}
/** @brief 当前 WiFi 工作模式（AP 或 STA）。 */
s_wifi_mode = OTA_WIFI_MODE_AP;
wifi_init_ap();