小龙虾
ebb3dcdf38
新增UART0 RX泵任务功能，将GPIO20接收到的串口数据按切行、剥离后以tag=UART推入ring buffer，通过HTTP /logs接口显示在网页日志面板。 接线方式：任意串口源TX连接至H1/H2的ESP_RX引脚，波特率3M 8N1。 feat(motor_ota): GD32 OTA增加包级防呆机制防止错误固件刷入 中继触发前校验gd32_ota镜像向量表身份(Gd32FlashStore::validateStoredImageIdentity)， 对Bootloader包或非APP包在WiFi /ota/relay与BLE 0xF7均拒绝中继， 避免GD32 APP区被错误包擦除。新增0x87完成码用于固件身份验证失败场景。 feat(motor_state): 扩展CAN状态数据结构支持CONFIG负载 扩展motor_slot_t结构体，新增config_rx_count、config_seq和config_data字段 用于存储CONFIG帧的相关信息。CAN状态数据包大小从44B扩展到76B， 页面总数从6调整为9，支持目标值回报的配置数据传输。 fix(motor_ota): 修复OTA取消流程中的信用度管理和任务清理问题 ★ 先复位credit再发送CANCEL命令，防止传输卡住时背压导致CANCEL被拒绝。 延长取消等待时间至10s覆盖最坏情况，确保feedTask正常退出而非强制删除。 取消完成后复位credit防止锁存死锁，确保后续通信正常进行。 fix(http_server): 修复HTTP请求处理中的边界检查和安全验证 拒绝chunked请求(content_len<=0)防止无限循环，添加通道参数范围验证(ch 0~2)， 在OTA中继触发前验证固件身份防止错误包刷入，使用http_json_append避免缓冲区越界。 refactor(gd32_flash): 实现GD32固件身份验证算法确保刷写安全 基于Cortex-M向量表内容实现包级身份校验，通过MSP和复位向量位置 区分APP包、Bootloader包和无效固件，为OTA安全提供基础保障。 BREAKING CHANGE: 电机状态API数据格式变更，CAN通道参数验证更严格
675 lines
24 KiB
C++
675 lines
24 KiB
C++
/*
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||
* gd32_flash_store.cpp - GD32 OTA 固件 Flash 存储抽象层实现
|
||
*
|
||
* 从 OtaRelay 剥离的 Flash 分区读写、NVS 元数据持久化和 SHA-256 校验。
|
||
*/
|
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#include <string.h>
|
||
#include <stdlib.h>
|
||
#include <inttypes.h>
|
||
#include "esp_partition.h"
|
||
#include "esp_task_wdt.h"
|
||
#include "nvs_flash.h"
|
||
#include "nvs.h"
|
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#define MBEDTLS_DECLARE_PRIVATE_IDENTIFIERS
|
||
#include "mbedtls/private/sha256.h"
|
||
|
||
#include "gd32_flash_store.h"
|
||
#include "app_config.h" // OTA_BLOCK_SIZE（flashWriteChunk 静态对齐缓冲容量）
|
||
#include "monitor/debug_log.h"
|
||
#include "freertos/FreeRTOS.h"
|
||
#include "freertos/task.h"
|
||
#include "freertos/semphr.h"
|
||
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// ============================================================
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// 单例
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// ============================================================
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Gd32FlashStore& Gd32FlashStore::instance()
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{
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static Gd32FlashStore inst;
|
||
return inst;
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||
}
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|
||
// 构造时创建 NVS 互斥锁。
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||
// 单例静态局部变量在首次 instance() 调用时构造，此时 FreeRTOS 已就绪。
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||
Gd32FlashStore::Gd32FlashStore()
|
||
{
|
||
m_nvsMutex = xSemaphoreCreateMutex();
|
||
if (!m_nvsMutex) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "Gd32FlashStore NVS mutex 创建失败");
|
||
}
|
||
}
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||
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||
// ============================================================
|
||
// NVS 互斥锁辅助
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// ============================================================
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bool Gd32FlashStore::lockNvs(uint32_t timeout_ms)
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{
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// 参考 OtaCoordinator::lock：返回 take 结果，由调用方传回 unlockNvs 决定是否 give。
|
||
if (!m_nvsMutex) return false;
|
||
return xSemaphoreTake(m_nvsMutex, pdMS_TO_TICKS(timeout_ms)) == pdTRUE;
|
||
}
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void Gd32FlashStore::unlockNvs(bool handle)
|
||
{
|
||
// 仅在对应 lockNvs 成功 take 时才 give，避免误释放。
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||
if (handle && m_nvsMutex) {
|
||
xSemaphoreGive(m_nvsMutex);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// ============================================================
|
||
// 分区懒初始化
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// ============================================================
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||
const esp_partition_t* Gd32FlashStore::getPartition()
|
||
{
|
||
if (!m_partition) {
|
||
m_partition = esp_partition_find_first(
|
||
ESP_PARTITION_TYPE_DATA, ESP_PARTITION_SUBTYPE_DATA_SPIFFS, "gd32_ota");
|
||
if (!m_partition) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "找不到 gd32_ota 分区");
|
||
}
|
||
}
|
||
return m_partition;
|
||
}
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||
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||
// ============================================================
|
||
// Flash 分区读写
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||
// ============================================================
|
||
|
||
void Gd32FlashStore::beginWriteSession(bool full_erase)
|
||
{
|
||
m_erasedUpTo = 0;
|
||
if (!full_erase) {
|
||
return; // GD32 OTA：保持原优化，由 flashWriteChunk 按需擦除与收流交织
|
||
}
|
||
/* ★ motor OTA：强制擦除整个 gd32_ota 分区，而不是只重置水位。
|
||
* 之前只重置 m_erasedUpTo=0，依赖 flashWriteChunk 按需擦除覆盖到的扇区，
|
||
* 导致两类隐患：
|
||
* 1. 上次刷的更大固件在高位扇区残留，本次若擦除位错误会与残留 AND 产生位翻转
|
||
* （正是 0xAC20 处 0x19→0x18 单 bit 翻转的根因）。
|
||
* 2. ensureErasedForWrite 按水位推进，若某次擦除返回 OK 但物理失败，
|
||
* 旧数据残留 + AND 语义写入 = 静默位错误。
|
||
* 强制全擦（252KB ~200ms）确保每次上传从全 0xFF 干净状态开始，
|
||
* 即使新固件只覆盖前 44KB，剩余高位扇区也回到擦除态，杜绝残留干扰。
|
||
* 擦除失败立刻报错，不让坏状态继续。 */
|
||
const esp_partition_t *part = getPartition();
|
||
if (!part) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "beginWriteSession: 分区未找到，无法预擦除");
|
||
return;
|
||
}
|
||
esp_err_t err = erasePartition(part->size);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "beginWriteSession: 预擦除整个分区失败: %s", esp_err_to_name(err));
|
||
/* 不 return（void 函数）；后续 flashWriteChunk 的 ensureErasedForWrite
|
||
* 仍会尝试擦除目标扇区，给数据写入多一次机会。 */
|
||
} else {
|
||
m_erasedUpTo = part->size; /* 全擦完成，后续 ensureErasedForWrite 全部跳过 */
|
||
DEBUG_INFO("OTA", "beginWriteSession: 已预擦除整个 gd32_ota 分区 (%lu B)",
|
||
(unsigned long)part->size);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 确保 [offset, offset+len) 覆盖的扇区已擦除（从 m_erasedUpTo 顺序推进）。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::ensureErasedForWrite(uint32_t offset, size_t len)
|
||
{
|
||
if (len == 0) return ESP_OK;
|
||
const esp_partition_t *part = getPartition();
|
||
if (!part) return ESP_ERR_NOT_FOUND;
|
||
|
||
const uint32_t end = offset + (uint32_t)len;
|
||
// 目标区间已在水位内：无需再擦（顺序 OTA 不回写旧扇区）
|
||
if (end <= m_erasedUpTo) return ESP_OK;
|
||
|
||
// 水位始终扇区对齐；只从 m_erasedUpTo 向高地址推进，禁止重擦已写扇区。
|
||
// 若写入跳空，一并擦掉空隙，保持 [0, m_erasedUpTo) 连续已擦。
|
||
uint32_t erase_to = (end + (kFlashSectorSize - 1U)) & ~(kFlashSectorSize - 1U);
|
||
if (erase_to > part->size) {
|
||
erase_to = part->size;
|
||
}
|
||
uint32_t erase_from = m_erasedUpTo;
|
||
if (erase_from >= erase_to) return ESP_OK;
|
||
|
||
for (uint32_t addr = erase_from; addr < erase_to; ) {
|
||
uint32_t chunk = kFlashSectorSize;
|
||
if (addr + chunk > erase_to) {
|
||
chunk = erase_to - addr;
|
||
}
|
||
esp_err_t err = esp_partition_erase_range(part, addr, chunk);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "ensureErased: erase @%" PRIu32 " len=%" PRIu32 " failed: %s",
|
||
addr, chunk, esp_err_to_name(err));
|
||
return err;
|
||
}
|
||
addr += chunk;
|
||
m_erasedUpTo = addr;
|
||
(void)esp_task_wdt_reset();
|
||
taskYIELD(); /* 长时间兜底擦时让 WiFi/LWIP 有机会跑 */
|
||
}
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
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||
// ============================================================
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||
// OTA 期对齐缓冲池（2026-08 内存优化）
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||
//
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// flashWriteChunk 在非 4 字节对齐写入时需要临时缓冲读回 padding。
|
||
// 原实现每次 malloc/free，OTA 收流时与非对齐块叠加产生堆抖动。
|
||
// 现改为 OTA begin 时一次性 calloc，end/abort 时 free，消除抖动
|
||
// 又不增加常驻 BSS（非 OTA 期零占用）。
|
||
// ============================================================
|
||
static uint8_t *s_align_buf = nullptr;
|
||
static constexpr size_t kAlignBufCap = OTA_BLOCK_SIZE + 8;
|
||
|
||
void Gd32FlashStore::acquireAlignBufForOta()
|
||
{
|
||
if (!s_align_buf) {
|
||
s_align_buf = (uint8_t *)calloc(1, kAlignBufCap);
|
||
if (!s_align_buf) {
|
||
DEBUG_WARN("OTA", "对齐缓冲分配失败,回退 malloc free=%u",
|
||
(unsigned)esp_get_free_heap_size());
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
void Gd32FlashStore::releaseAlignBufForOta()
|
||
{
|
||
if (s_align_buf) {
|
||
free(s_align_buf);
|
||
s_align_buf = nullptr;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 取对齐缓冲。优先用 OTA 期预分配；未分配或太小则临时 malloc。 */
|
||
static uint8_t *acquireAlignBuf(size_t needed)
|
||
{
|
||
if (s_align_buf && needed <= kAlignBufCap) {
|
||
return s_align_buf;
|
||
}
|
||
// OTA 未预分配（begin 失败）或包过大：回退临时 malloc
|
||
return (uint8_t *)malloc(needed);
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 归还对齐缓冲。OTA 池的不释放；临时 malloc 的 free。 */
|
||
static void releaseAlignBuf(uint8_t *buf)
|
||
{
|
||
if (buf && buf != s_align_buf) {
|
||
free(buf);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 向 gd32_ota 分区写入数据块，自动处理非 4 字节对齐的读写。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::flashWriteChunk(uint32_t offset, const uint8_t *data, size_t len)
|
||
{
|
||
if (len == 0U) {
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
if (data == nullptr) {
|
||
return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
}
|
||
|
||
const esp_partition_t *part = getPartition();
|
||
if (!part) return ESP_ERR_NOT_FOUND;
|
||
|
||
// 计算 head/tail padding，使写入地址和长度都对齐到 4 字节
|
||
size_t head_pad = offset % 4;
|
||
uint32_t aligned_offset = offset - head_pad;
|
||
size_t total = head_pad + len;
|
||
size_t aligned_len = (total + 3) & ~(size_t)3;
|
||
|
||
if (aligned_offset + aligned_len > part->size) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "flashWrite越界 off=%" PRIu32 " n=%zu part=%" PRIu32,
|
||
offset, len, part->size);
|
||
return ESP_ERR_INVALID_SIZE;
|
||
}
|
||
|
||
// 按需擦除目标扇区（与收流交织；prepare 不再整区预擦）
|
||
esp_err_t erase_err = ensureErasedForWrite(aligned_offset, aligned_len);
|
||
if (erase_err != ESP_OK) {
|
||
return erase_err;
|
||
}
|
||
|
||
// 快速路径：offset 和 len 都对齐
|
||
if (head_pad == 0 && len % 4 == 0) {
|
||
return esp_partition_write(part, offset, data, len);
|
||
}
|
||
|
||
if (head_pad > 0 || len % 4 != 0) {
|
||
DEBUG_WARN("OTA", "flashWrite非对齐 off=%" PRIu32 " n=%zu head=%zu",
|
||
offset, len, head_pad);
|
||
}
|
||
|
||
/* OTA 期按需对齐缓冲（OTA begin 时 calloc，end/abort 时 free）：
|
||
* 消除每非对齐块的 malloc/free 抖动，又不增加常驻 BSS。
|
||
* 容量 = OTA_BLOCK_SIZE(4KB) + 最多 3 字节 tail pad。 */
|
||
uint8_t *aligned_buf = acquireAlignBuf(aligned_len);
|
||
if (!aligned_buf) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "flashWriteChunk 对齐缓冲不足/未分配: %zu", aligned_len);
|
||
return ESP_ERR_NO_MEM;
|
||
}
|
||
|
||
// 读回 head padding
|
||
if (head_pad > 0) {
|
||
esp_err_t err = esp_partition_read(part, aligned_offset, aligned_buf, head_pad);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "flashWriteChunk读回head失败: offset=%" PRIu32 " head=%zu err=%s",
|
||
aligned_offset, head_pad, esp_err_to_name(err));
|
||
releaseAlignBuf(aligned_buf);
|
||
return err;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 拷贝实际数据
|
||
memcpy(aligned_buf + head_pad, data, len);
|
||
|
||
// 读回 tail padding
|
||
size_t tail_pad = aligned_len - total;
|
||
if (tail_pad > 0) {
|
||
esp_err_t err = esp_partition_read(part, aligned_offset + total, aligned_buf + total, tail_pad);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "flashWriteChunk读回tail失败: offset=%" PRIu32 " tail=%zu err=%s",
|
||
aligned_offset + total, tail_pad, esp_err_to_name(err));
|
||
releaseAlignBuf(aligned_buf);
|
||
return err;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
esp_err_t err = esp_partition_write(part, aligned_offset, aligned_buf, aligned_len);
|
||
releaseAlignBuf(aligned_buf);
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 从 gd32_ota 分区读取数据块。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::flashReadChunk(uint32_t offset, uint8_t *data, size_t len)
|
||
{
|
||
if (len == 0U) {
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
if (data == nullptr) {
|
||
return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
}
|
||
|
||
const esp_partition_t *part = getPartition();
|
||
if (!part) return ESP_ERR_NOT_FOUND;
|
||
|
||
/* 防坏 meta / 错误 offset 读越界 */
|
||
if (offset >= part->size || len > (size_t)(part->size - offset)) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "flashReadChunk越界: offset=%" PRIu32 " len=%zu part=%" PRIu32,
|
||
offset, len, part->size);
|
||
return ESP_ERR_INVALID_SIZE;
|
||
}
|
||
return esp_partition_read(part, offset, data, len);
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 擦除 gd32_ota 分区指定范围。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::erasePartition(uint32_t size)
|
||
{
|
||
const esp_partition_t *part = getPartition();
|
||
if (!part) return ESP_ERR_NOT_FOUND;
|
||
if (size > part->size) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "erasePartition: size=%" PRIu32 " > partition=%" PRIu32, size, part->size);
|
||
return ESP_ERR_INVALID_SIZE;
|
||
}
|
||
// 按扇区擦除并喂狗/yield，避免大块 erase 长时间占住调用任务饿死 WiFi
|
||
uint32_t done = 0;
|
||
while (done < size) {
|
||
uint32_t chunk = kFlashSectorSize;
|
||
if (done + chunk > size) {
|
||
chunk = size - done;
|
||
}
|
||
esp_err_t err = esp_partition_erase_range(part, done, chunk);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "erasePartition: erase @%" PRIu32 " len=%" PRIu32 " failed: %s",
|
||
done, chunk, esp_err_to_name(err));
|
||
return err;
|
||
}
|
||
done += chunk;
|
||
if (done > m_erasedUpTo) {
|
||
m_erasedUpTo = done;
|
||
}
|
||
(void)esp_task_wdt_reset();
|
||
taskYIELD();
|
||
}
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
|
||
// ============================================================
|
||
// NVS 元数据持久化
|
||
// ============================================================
|
||
|
||
/** @brief 已持锁版本：从 NVS 加载 OTA 元数据，命名空间不存在时返回全零结构。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::metaLoadLocked(ota_meta_t *meta)
|
||
{
|
||
if (!meta) return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
memset(meta, 0, sizeof(ota_meta_t));
|
||
|
||
nvs_handle_t handle;
|
||
esp_err_t err = nvs_open(OTA_META_NVS_NAMESPACE, NVS_READONLY, &handle);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
// 区分 nvs_open 失败原因，不再一律当 OK。
|
||
// ESP_ERR_NVS_NOT_FOUND = 命名空间不存在（首次使用/被擦除），视为空元数据，保持兼容。
|
||
// 其他错误（NVS 未初始化/分区丢失/损坏等）返回真实错误码，
|
||
// 避免掩盖底层故障导致调用方误判为"空元数据"继续执行。
|
||
if (err == ESP_ERR_NVS_NOT_FOUND) {
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
DEBUG_WARN("OTA", "metaLoad nvs_open 失败（非 NOT_FOUND）: %s", esp_err_to_name(err));
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
uint32_t val = 0;
|
||
if (nvs_get_u32(handle, "total_size", &val) == ESP_OK) meta->total_size = val;
|
||
if (nvs_get_u32(handle, "stored_size", &val) == ESP_OK) meta->stored_size = val;
|
||
if (nvs_get_u32(handle, "last_seq", &val) == ESP_OK) meta->last_seq = val;
|
||
|
||
size_t sha_len = sizeof(meta->checksum);
|
||
if (nvs_get_blob(handle, "checksum", meta->checksum, &sha_len) == ESP_OK && sha_len == sizeof(meta->checksum)) {
|
||
} else {
|
||
memset(meta->checksum, 0, sizeof(meta->checksum));
|
||
}
|
||
|
||
nvs_close(handle);
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 从 NVS 加载 OTA 元数据（加锁包装）。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::metaLoad(ota_meta_t *meta)
|
||
{
|
||
if (!meta) return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
bool locked = lockNvs(kNvsLockTimeoutMs);
|
||
if (!locked) {
|
||
// 加锁失败不能跳过锁直接访问 NVS，清零输出并返回超时
|
||
memset(meta, 0, sizeof(ota_meta_t));
|
||
DEBUG_WARN("OTA", "metaLoad 加锁超时");
|
||
return ESP_ERR_TIMEOUT;
|
||
}
|
||
esp_err_t err = metaLoadLocked(meta);
|
||
unlockNvs(true);
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 已持锁版本：将 OTA 元数据写入 NVS。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::metaSaveLocked(const ota_meta_t *meta)
|
||
{
|
||
if (!meta) return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
|
||
nvs_handle_t handle;
|
||
esp_err_t err = nvs_open(OTA_META_NVS_NAMESPACE, NVS_READWRITE, &handle);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "无法打开 NVS 写入: %s", esp_err_to_name(err));
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
nvs_set_u32(handle, "total_size", meta->total_size);
|
||
nvs_set_u32(handle, "stored_size", meta->stored_size);
|
||
nvs_set_u32(handle, "last_seq", meta->last_seq);
|
||
nvs_set_blob(handle, "checksum", meta->checksum, sizeof(meta->checksum));
|
||
err = nvs_commit(handle);
|
||
nvs_close(handle);
|
||
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "NVS commit 失败: %s", esp_err_to_name(err));
|
||
}
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 将 OTA 元数据写入 NVS（加锁包装）。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::metaSave(const ota_meta_t *meta)
|
||
{
|
||
if (!meta) return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
bool locked = lockNvs(kNvsLockTimeoutMs);
|
||
if (!locked) {
|
||
DEBUG_WARN("OTA", "metaSave 加锁超时");
|
||
return ESP_ERR_TIMEOUT;
|
||
}
|
||
esp_err_t err = metaSaveLocked(meta);
|
||
unlockNvs(true);
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 传输过程中更新元数据的 stored_size 和 last_seq 字段。
|
||
* 整个读-改-写过程持锁，避免并发 metaUpdate 丢失更新。
|
||
* 内部调用已持锁的 metaLoadLocked/metaSaveLocked，不再经公开方法重复加锁。
|
||
*/
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::metaUpdate(uint32_t stored_size, uint32_t last_seq)
|
||
{
|
||
bool locked = lockNvs(kNvsLockTimeoutMs);
|
||
if (!locked) {
|
||
DEBUG_WARN("OTA", "metaUpdate 加锁超时");
|
||
return ESP_ERR_TIMEOUT;
|
||
}
|
||
|
||
ota_meta_t meta;
|
||
esp_err_t err = metaLoadLocked(&meta);
|
||
if (err == ESP_OK) {
|
||
meta.stored_size = stored_size;
|
||
meta.last_seq = last_seq;
|
||
err = metaSaveLocked(&meta);
|
||
}
|
||
unlockNvs(true);
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief OTA 完成或中止时清除元数据（全零写入）。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::metaClear()
|
||
{
|
||
DEBUG_DBG("OTA", "清除 OTA 元数据");
|
||
bool locked = lockNvs(kNvsLockTimeoutMs);
|
||
if (!locked) {
|
||
DEBUG_WARN("OTA", "metaClear 加锁超时");
|
||
return ESP_ERR_TIMEOUT;
|
||
}
|
||
ota_meta_t meta = {};
|
||
esp_err_t err = metaSaveLocked(&meta);
|
||
unlockNvs(true);
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
// ============================================================
|
||
// SHA-256 校验
|
||
// ============================================================
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||
/** @brief 从 gd32_ota 分区读取固件并计算 SHA-256，输出 32 字节哈希。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::computeFlashSha256(uint8_t out_sha256[32])
|
||
{
|
||
if (!out_sha256) return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
|
||
ota_meta_t meta;
|
||
esp_err_t err = metaLoad(&meta);
|
||
if (err != ESP_OK || meta.total_size == 0) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "computeSha256: 元数据无效");
|
||
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
|
||
}
|
||
|
||
/* static context：OTA 串行；勿放 httpd 栈（上传 100% 后 SHA 易栈溢出） */
|
||
static mbedtls_sha256_context s_sha_ctx;
|
||
mbedtls_sha256_init(&s_sha_ctx);
|
||
if (mbedtls_sha256_starts(&s_sha_ctx, 0) != 0) {
|
||
mbedtls_sha256_free(&s_sha_ctx);
|
||
return ESP_FAIL;
|
||
}
|
||
|
||
static constexpr size_t kChunkSize = 1024;
|
||
uint8_t *buf = (uint8_t *)malloc(kChunkSize);
|
||
if (!buf) {
|
||
mbedtls_sha256_free(&s_sha_ctx);
|
||
return ESP_ERR_NO_MEM;
|
||
}
|
||
|
||
uint32_t remaining = meta.total_size;
|
||
uint32_t offset = 0;
|
||
uint32_t wdt_chunk = 0;
|
||
while (remaining > 0) {
|
||
size_t to_read = (remaining > kChunkSize) ? kChunkSize : remaining;
|
||
err = flashReadChunk(offset, buf, to_read);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "computeSha256: Flash 读取失败 offset=%" PRIu32, offset);
|
||
free(buf);
|
||
mbedtls_sha256_free(&s_sha_ctx);
|
||
return err;
|
||
}
|
||
if (mbedtls_sha256_update(&s_sha_ctx, buf, to_read) != 0) {
|
||
free(buf);
|
||
mbedtls_sha256_free(&s_sha_ctx);
|
||
return ESP_FAIL;
|
||
}
|
||
offset += to_read;
|
||
remaining -= to_read;
|
||
if ((++wdt_chunk & 0x0FU) == 0U) {
|
||
(void)esp_task_wdt_reset();
|
||
taskYIELD();
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
free(buf);
|
||
int ret = mbedtls_sha256_finish(&s_sha_ctx, out_sha256);
|
||
mbedtls_sha256_free(&s_sha_ctx);
|
||
return (ret == 0) ? ESP_OK : ESP_FAIL;
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 固件接收完毕后计算 SHA-256 并写入 meta.checksum。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::metaFinalizeChecksum()
|
||
{
|
||
ota_meta_t meta;
|
||
esp_err_t err = metaLoad(&meta);
|
||
if (err != ESP_OK) return err;
|
||
|
||
if (meta.total_size == 0 || meta.stored_size < meta.total_size) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "metaFinalize: 固件不完整 stored=%" PRIu32 " total=%" PRIu32,
|
||
meta.stored_size, meta.total_size);
|
||
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
|
||
}
|
||
|
||
err = computeFlashSha256(meta.checksum);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "metaFinalize: SHA-256 计算失败");
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
char hex[65] = {0};
|
||
for (int i = 0; i < 32; ++i)
|
||
snprintf(&hex[i * 2], sizeof(hex) - i * 2, "%02X", meta.checksum[i]);
|
||
DEBUG_INFO("OTA", "固件 SHA-256: %s", hex);
|
||
|
||
return metaSave(&meta);
|
||
}
|
||
|
||
/** @brief 校验固件完整性：重新计算 Flash SHA-256 并与 meta.checksum 比对。 */
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::metaVerifyChecksum()
|
||
{
|
||
ota_meta_t meta;
|
||
esp_err_t err = metaLoad(&meta);
|
||
if (err != ESP_OK) return err;
|
||
|
||
// 检查 checksum 是否全零（未计算过）
|
||
// 注意：返回 INVALID_STATE 而非 ESP_OK，由调用方决定是否容忍。
|
||
// 若直接返回 OK 跳过校验，meta 被意外清零时会掩盖固件损坏。
|
||
static const uint8_t kZeroSha[32] = {0};
|
||
if (memcmp(meta.checksum, kZeroSha, sizeof(meta.checksum)) == 0) {
|
||
DEBUG_WARN("OTA", "metaVerify: checksum未算→INVALID_STATE");
|
||
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
|
||
}
|
||
|
||
uint8_t computed[32] = {0};
|
||
err = computeFlashSha256(computed);
|
||
if (err != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "metaVerify: SHA-256 计算失败");
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|
||
if (memcmp(computed, meta.checksum, 32) != 0) {
|
||
char hex_stored[65] = {0}, hex_computed[65] = {0};
|
||
for (int i = 0; i < 32; ++i) {
|
||
snprintf(&hex_stored[i * 2], sizeof(hex_stored) - i * 2, "%02X", meta.checksum[i]);
|
||
snprintf(&hex_computed[i * 2], sizeof(hex_computed) - i * 2, "%02X", computed[i]);
|
||
}
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "固件完整性校验失败!");
|
||
DEBUG_ERR("OTA", " 存储 SHA-256: %s", hex_stored);
|
||
DEBUG_ERR("OTA", " 计算 SHA-256: %s", hex_computed);
|
||
return ESP_ERR_INVALID_CRC;
|
||
}
|
||
|
||
DEBUG_INFO("OTA", "固件完整性校验通过 (SHA-256 匹配)");
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
|
||
esp_err_t Gd32FlashStore::verifyFrontendSha(const uint8_t frontend_sha32[32],
|
||
uint8_t out_device_sha[32])
|
||
{
|
||
if (!frontend_sha32) return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
|
||
/* 上传收尾 finishGd32StorageAfterReceive 通常已 metaFinalizeChecksum（并打过 SHA 日志）。
|
||
* relay 触发时若 checksum 已有，直接比对，避免整盘重算 + 再打一遍「固件 SHA-256」。 */
|
||
ota_meta_t meta;
|
||
esp_err_t err = metaLoad(&meta);
|
||
if (err != ESP_OK) return err;
|
||
|
||
static const uint8_t kZeroSha[32] = {0};
|
||
if (memcmp(meta.checksum, kZeroSha, sizeof(meta.checksum)) == 0) {
|
||
err = metaFinalizeChecksum();
|
||
if (err != ESP_OK) return err;
|
||
err = metaLoad(&meta);
|
||
if (err != ESP_OK) return err;
|
||
}
|
||
|
||
if (out_device_sha) memcpy(out_device_sha, meta.checksum, 32);
|
||
|
||
// 3) 比对前端 SHA 与设备端 SHA
|
||
if (memcmp(meta.checksum, frontend_sha32, 32) != 0) {
|
||
return ESP_ERR_INVALID_CRC;
|
||
}
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
|
||
// ============================================================
|
||
// 包级身份校验（向量表内容判定）
|
||
// ============================================================
|
||
|
||
/* GD32E508 Flash 布局常量，与 GD32E50X_BOOT sys/config.h 对齐：
|
||
* BOOT 0x08000000 ~ 0x08011FFF（72KB）
|
||
* APP 0x08048000 ~ 0x0807DFFB（APPLATEST_START + APP_MAX_SIZE，216KB-4）
|
||
* SRAM 0x20000000 ~ 0x2001FFFF（128KB）
|
||
* APP 固件链接基址 0x08048000、BOOT 链接基址 0x08000000，
|
||
* 两者向量表第二字（Reset_Handler）必然落在各自区域内，据此区分包类型。
|
||
* 注意：BOOT 侧 validateApplication() 使用同一判据，修改需两边同步。 */
|
||
static constexpr uint32_t kGd32BootRegionStart = 0x08000000U;
|
||
static constexpr uint32_t kGd32BootRegionEnd = 0x08012000U;
|
||
static constexpr uint32_t kGd32AppRegionStart = 0x08048000U;
|
||
static constexpr uint32_t kGd32AppRegionEnd = 0x08048000U + 0x00035FFCU;
|
||
static constexpr uint32_t kGd32SramStart = 0x20000000U;
|
||
static constexpr uint32_t kGd32SramEnd = 0x20020000U;
|
||
|
||
static inline uint32_t rd_le32(const uint8_t *p)
|
||
{
|
||
return (uint32_t)p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8) | ((uint32_t)p[2] << 16) | ((uint32_t)p[3] << 24);
|
||
}
|
||
|
||
Gd32ImageIdentity Gd32FlashStore::validateStoredImageIdentity()
|
||
{
|
||
uint8_t vec[8] = {0};
|
||
if (flashReadChunk(0, vec, sizeof(vec)) != ESP_OK) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "身份校验：读取向量表失败");
|
||
return Gd32ImageIdentity::kReadFailed;
|
||
}
|
||
|
||
const uint32_t msp = rd_le32(&vec[0]);
|
||
const uint32_t reset = rd_le32(&vec[4]) & ~1U; // 清除 Thumb 位
|
||
|
||
const bool msp_valid = (msp >= kGd32SramStart && msp < kGd32SramEnd);
|
||
const bool reset_is_app = (reset >= kGd32AppRegionStart && reset < kGd32AppRegionEnd);
|
||
const bool reset_is_boot = (reset >= kGd32BootRegionStart && reset < kGd32BootRegionEnd);
|
||
|
||
if (msp_valid && reset_is_app) {
|
||
return Gd32ImageIdentity::kApp;
|
||
}
|
||
|
||
if (reset_is_boot) {
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "身份校验：检测到 Bootloader 包 (MSP=0x%08lX RH=0x%08lX)，禁止刷入 APP 区",
|
||
(unsigned long)msp, (unsigned long)reset);
|
||
return Gd32ImageIdentity::kBootloader;
|
||
}
|
||
|
||
DEBUG_ERR("OTA", "身份校验：向量表非法 (MSP=0x%08lX RH=0x%08lX)，非 GD32 APP 固件",
|
||
(unsigned long)msp, (unsigned long)reset);
|
||
return Gd32ImageIdentity::kInvalid;
|
||
}
|