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RT_Thread OTA组件使用记录

发布于 2023-11-19 13:11:09 浏览：1644 订阅该版

[tocm]

#### <center>RT_Thread OTA组件使用记录</center>

RT_Thread版本:4.1.0

主控:STM32L471

4G模块:L610模块(AT指令方式)

这周花了一点时间，使用ota_downloader组件实现http_ota升级功能，在使用时遇到了一些坑，特别是到了搭建外网服务器部分，教程一般都是讲到本地使用webserve软件来当http服务器的。所以今天简单整理一下开发思路和我遇到的坑。

此处我只是提供思路以及参考文档链接，根据这些文档就可以实现想要的功能的。

##### 1.制作Bootloader

此处如果不想自己写的话，可以用两个选择。

- 使用RT_Thread提供的通用bootloader

参考资料：

```
https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/application-note/system/rtboot/an0028-rtboot
```

选择芯片系列，ROM，RAM大小，引脚即可自动生成一个bin文件。

![1700322420447.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20231119/8e0dc55ad5aa7db13c89ed10b439eb8f.png.webp)

优点:

一站式处理，十分简单，资源占用较小

缺点:

闭源，无法看到源代码，不支持QSPI（？）这点不是很确定，目前只支持STM32部分系列

- 使用Qboot等软件包

参考链接:

```
  https://gitee.com/qiyongzhong0/rt-thread-qboot/
  ```

优点:

可以看到源代码出现问题可以自己改(个人看重的点)，如果使用型号没有适配可以自己适配

缺点:

占用资源相对更大一些

由于本人还是比较看重程序的可控性，出现问题希望自己可以看到代码解决因此就选择Qboot的方案

Qboot使用方法直接参考下面链接的即可

```
https://gitee.com/qiyongzhong0/rt-thread-qboot/blob/master/doc/QBoot%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%8C%87%E5%AF%BC.md
```

此处需要注意的是加入FAL组件后，发现没有添加drv_flash_l4.c是因为没有在Kconfig中增加

```
    menu "On-chip Peripheral Drivers"
        config BSP_USING_ON_CHIP_FLASH
            bool "Enable on-chip FLASH"
            default y
```

此处已经默认使能了，直接`scons --target=cmake`即可

##### 2.APP程序

此处主要使能ota_downloader软件包

![1700364294816.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20231119/1deb1f99f2ddd1e71b12572e10802987.png)

修改中断向量表和链接脚本

链接脚本修改

```
MEMORY
{
    ROM (rx) : ORIGIN = 0x08010000, LENGTH = 1024k /* 1024KB flash */
    RAM (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH =  96k  /* 96KB sram */
}
```

中断向量表修改

```c
/* 将中断向量表起始地址重新设置为 app 分区的起始地址 */
static int ota_app_vtor_reconfig(void)
{
#define NVIC_VTOR_MASK   0xFFFFFF80
#define RT_APP_PART_ADDR            (0x08000000 + 64*1024)//app partition begin address
    /* 根据应用设置向量表 */
    SCB->VTOR = RT_APP_PART_ADDR & NVIC_VTOR_MASK;
    return 0;
}
INIT_BOARD_EXPORT(ota_app_vtor_reconfig);
```

之后如果使用ST-Link的话可以选择STM32CubeProg指定地址烧录固件

或者可以使用Jlink使用J-Flash进行烧录

需要注意此处烧录起始地址为app区地址，不要把bootloader擦除了。

![1700364630837.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20231119/5b75439e0fe406718801c90202a0228d.png.webp)

下载后就可以使用RT的rbl打包工具进行固件打包放在服务器中了

打包工具在ota_downloader组件中

```
https://github.com/RT-Thread-packages/ota_downloader/tree/master/tools/ota_packager
```

打包工具可以选择为固件进行加密，压缩等操作

并且为固件头增加了96字节的头，固件标识rbl头，固件大小，CRC，Hash值用于固件校验

rbl头的具体内容如下

引用自:[RT-Thread-基于nano的通用Bootloader框架(兼容官方打包加密软件)RT-Thread问答社区 - RT-Thread](https://club.rt-thread.org/ask/question/7f86c42e3d013915.html)

```
typedef struct {
        char type[4];                /* RBL字符头 */ 
        rt_uint16_t fota_algo;        /* 算法配置: 表示是否加密或者使用了压缩算法 */
        rt_uint8_t fm_time[6];        /* 原始bin文件的时间戳, 6位时间戳, 使用了4字节, 包含年月日信息 */
        char app_part_name[16];        /* app执行分区名 */
        char download_version[24];    /* 固件代码版本号 */
        char current_version[24];    /* 这个域在rbl文件生成时都是一样的，我用于表示app分区当前运行固件的版本号，判断是否固件需要升级 */
        rt_uint32_t code_crc;        /* 代码的CRC32校验值,它是的打包后的校验值,即rbl文件96字节后的数据 */
        rt_uint32_t hash_val;        /* 估计这个域是指的原始代码本身的校验值，但不知道算法，无法确认，故在程序中未使用 */
        rt_uint32_t raw_size;        /* 原始代码的大小 */
        rt_uint32_t com_size;        /* 打包代码的大小 */
        rt_uint32_t head_crc;        /* rbl文件头的CRC32校验值，即rbl文件的前96字节 */
    } rt_fota_part_head, *rt_fota_part_head_t
————————————————
版权声明：本文为RT-Thread论坛用户「Spunky」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://club.rt-thread.org/ask/question/7f86c42e3d013915.html
```

由于4G模块连接的外网，本地直接使用webserver是无法访问的，因此我这个白嫖了一个月的阿里云服务器来部署

一开始我是使用了python的Flask框架来写后端程序，但是后面遇到了一些问题，因此就暂时放弃了。

**这个加深了一下教训，调试时一定要控制变量，当时我不能确定是STM32程序的问题，还是后端的问题，两头排查还是比较痛苦的**

因此这里我建议先使用mywebserver+内网穿透工具来验证stm32的程序。

这里内网穿透我建议用Copolar，免费并且目前仍在提供服务。

具体使用方法参考链接如下:

```
https://www.cpolar.com/docs
```

之后选择部署在服务器中的话，我这边使用的是Nginx可以很方便的搭建一个http服务器

参考链接如下，按照该文章可以实现文件服务器的功能。

```
https://blog.csdn.net/datadev_sh/article/details/83819791#:~:text=%E6%90%AD%E5%BB%BA%E6%96%87%E4%BB%B6%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8%201%201.%E6%94%B9%E4%B8%BAroot%E7%94%A8%E6%88%B7%20%E5%8E%9F%E6%9D%A5%E7%9A%84nginx.conf%E9%87%8C%EF%BC%8C%E7%AC%AC%E4%B8%80%E8%A1%8C%E6%98%AF%20user%20ngix%3B%20%23%20%E4%B8%8D%E5%90%8C%E7%89%88%E6%9C%AC%E7%9A%84%E4%B8%8D%E4%B8%80%E6%A0%B7,pid%20%2Frun%2Fnginx.pid%3B%20%20%23%20Load%20dynamic%20modules.%20
```

##### 遇到最大的坑:

在调试过程中发现OTA下载一次之后，想要OTA升级第二次时bootloader就提示app区写入固件失败，但是明明日志中说明Flash擦除成功，为何呢？

使用STM32CubeProg读取Flash时发现确实没有将APP区擦除

在packages/ota_downloader的`static int http_ota_fw_download(const char* uri)`

经过排查原来我用的芯片Flash使用双Bank模式，可用于备份升级的。

![1700369735503.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20231119/60eb76358609487bbe28e7dfc731d9b1.png.webp)

我当时分区的时候没有考虑这一点

```
#define FAL_PART_TABLE                                                                      \
{                                                                                           \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,   "download",          "onchip_flash",     128*1024,    298*1024,  0},  \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,   "app",     			 "onchip_flash",     426*1024,    298*1024,  0},  \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,   "factory",      "onchip_flash",     724*1024,    298*1024,  0}                   
}
```

刚好app区是跨bank的,在擦除时其实没有考虑到擦除跨bank的情况，导致擦除失败。

```c
int stm32_flash_erase(rt_uint32_t addr, size_t size)
{
    rt_err_t result = RT_EOK;
    uint32_t FirstPage = 0, NbOfPages = 0, BankNumber = 0;
    uint32_t PAGEError = 0;

if ((addr + size) > STM32_FLASH_END_ADDRESS)
    {
        LOG_E("ERROR: erase outrange flash size! addr is (0x%p)\n", (void*)(addr + size));
        return -RT_EINVAL;
    }

/*Variable used for Erase procedure*/
    FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct;
    /* Unlock the Flash to enable the flash control register access *************/
    HAL_FLASH_Unlock();

/* Clear OPTVERR bit set on virgin samples */
    __HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_OPTVERR | FLASH_FLAG_PGSERR);
    /* Get the 1st page to erase */
    FirstPage = GetPage(addr);
    /* Get the number of pages to erase from 1st page */
    NbOfPages = GetPage(addr + size - 1) - FirstPage + 1;
    /* Get the bank */
    BankNumber = GetBank(addr);
    /* Fill EraseInit structure*/
    EraseInitStruct.TypeErase   = FLASH_TYPEERASE_PAGES;
    EraseInitStruct.Banks       = BankNumber;
    EraseInitStruct.Page        = FirstPage;
    EraseInitStruct.NbPages     = NbOfPages;

if (HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &PAGEError) != HAL_OK)
    {
        result = -RT_ERROR;
        goto __exit;
    }

__exit:
    HAL_FLASH_Lock();

if (result != RT_EOK)
    {
        return result;
    }

LOG_D("erase done: addr (0x%p), size %d", (void*)addr, size);
    return size;
}
```

目前简单的解决办法是修改分区，然后分区跨bank，之后有空的话可以提个PR修复一下。

```
#define FAL_PART_TABLE                                                                      \
{                                                                                           \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,   "app",          "onchip_flash",     64*1024,    448*1024,  0},  \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,   "download",     "onchip_flash",     512*1024,   256*1024,  0},  \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,   "factory",      "onchip_flash",     768*1024,   256*1024,  0}                                                                \
}
```