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ESP32_COMM/main/server/ble_ota.cpp
T
小龙虾 a93dba60d2 feat(ota): 会话 epoch/通道标识 + BLE 中止命令 + NVS 线程安全
- 新增 ota_channel_t(WiFi/BLE) + m_otaEpoch 会话代次,
  abortCurrentIfEpoch 防止同类型重启后旧 handler 误清新会话
- 同通道再次发起 OTA 时自动中止旧会话并重开
- 统一 prepareGd32Storage(validate+begin+erase+meta),
  消除 BLE/WiFi 两路径隐式差异
- OtaRelay 拆分子步骤(doRelayPackets/doFinishAndVerify),
  状态成员私有化消除数据竞争
- Gd32FlashStore NVS 读写加 mutex,metaUpdate 原子化
- BLE OTA 新增 0xFB 中止命令(保持连接)+ 0x20 ABORTED 处理
- HTTP handler 改 per-request buffer 支持并发
- 修复 CRITICAL 状态 RSSI 恢复无法降级的缺陷
- main.cpp 关键任务失败触发看门狗重启
- style.css 增强动画 + prefers-reduced-motion 兼容
2026-06-28 04:32:18 +08:00

1945 lines
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C++
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/*
* ble_ota.cpp - BLE OTA GATT 服务器实现 (ESP-IDF 6.0 NimBLE)
* 所有功能封装为 BleOta 类方法。
* T5.1 - T5.5
*
* 通过 BLE GATT 接收上位机固件,支持两种目标:
* - GD32: 存入 Flash → 触发 SPI 中继转发到 GD32
* - ESP32: 直接写入 OTA 分区 → 触发重启升级自身
*
* GATT 服务:
* Service UUID: 0xFFFF
* - CTRL (0x0001, Write): 0xF7=触发GD32中继(含 32B SHA-256 校验), 0xF8=触发ESP32 OTA升级(含 32B SHA-256 校验并 reboot),0xFA=重启ESP32
* - DATA_IN (0x0002, Write): cmd=0x00=GD32数据, cmd=0x01=ESP32数据
* - DATA_OUT (0x0003, Notify): 推送响应
* - VERSION (0x0004, Read): 固件版本
*/
#include <string.h>
#include <inttypes.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/semphr.h"
#include "freertos/queue.h"
#include "esp_err.h"
#include "esp_ota_ops.h"
#include "esp_system.h"
#include "esp_timer.h"
#include "esp_wifi.h"
// NimBLE 协议栈
#include "nimble/nimble_port.h"
#include "nimble/nimble_port_freertos.h"
#include "host/ble_hs.h"
#include "host/ble_gap.h"
#include "services/gap/ble_svc_gap.h"
#include "services/gatt/ble_svc_gatt.h"
#include "host/ble_att.h"
// SHA-256 计算已抽离到 Esp32OtaCore,本文件不再直接引用 mbedtls
#include "app_config.h"
#include "ble_ota.h"
#include "esp32_ota_core.h"
#include "ota_coordinator.h"
#include "ota_relay.h"
#include "storage/gd32_flash_store.h"
#include "health_monitor.h"
#include "monitor/debug_log.h"
#define TAG "BLE_OTA"
#define BLE_OTA_NOTIFY_ACK 0xA1
#define BLE_OTA_NOTIFY_FINISH 0xB1
#define BLE_OTA_NOTIFY_SHA256 0xC1 // 设备端 SHA-256 上报([0xC1] + [32字节])
#define BLE_OTA_FINISH_DONE 0x02
#define BLE_OTA_FINISH_REBOOT_NOW 0x07
#define BLE_OTA_FINISH_GD32_RELAY_START 0x10
#define BLE_OTA_FINISH_GD32_RELAY_DONE 0x11
#define BLE_OTA_FINISH_ABORTED 0x20 // 用户主动中止(BLE 不断开)
#define BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE 0x81
#define BLE_OTA_ACK_WINDOW 32
#define BLE_ATT_ERR_OTA_BUSY 0x80 // ESP32 OTA 被其他通道占用
#define BLE_OTA_FINISH_ERR_MUTEX 0x83 // 互斥拒绝: OTA 被其他通道占用
#define BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_SIZE 0x84 // GD32 固件超出分区大小
#define BLE_OTA_FINISH_ERR_SHA_MISMATCH 0x85 // OTA SHA-256 不匹配
#define BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_RELAY 0x86 // GD32 SPI OTA 转发失败
// ── 数据队列:将 OTA 数据处理从 NimBLE host task 卸载到工作线程 ──
// 避免 flash 操作(esp_ota_begin / esp_ota_write)阻塞 BLE 协议栈导致连接断开。
#define BLE_OTA_DATA_QUEUE_LEN 16
struct BleOtaDataBatch {
uint8_t *data;
size_t len;
};
static QueueHandle_t s_otaDataQueue = nullptr;
struct BleGd32RelayWaitCtx {
uint16_t session_id;
};
struct BleEsp32FinishCtx {
char sha_hex[65];
uint16_t session_id;
};
// RAII 包装:保证任务所有 return 路径自动释放 ctx,避免历史多次漏 free。
// 注意:若调用 restartEsp32()(内部 esp_restart 不返回),析构不会执行,
// 但这是设备重启路径,资源由系统回收。
struct BleFinishCtxDeleter {
BleEsp32FinishCtx *p;
explicit BleFinishCtxDeleter(BleEsp32FinishCtx *ctx) : p(ctx) {}
~BleFinishCtxDeleter() { if (p) { free(p); p = nullptr; } }
BleFinishCtxDeleter(const BleFinishCtxDeleter&) = delete;
BleFinishCtxDeleter& operator=(const BleFinishCtxDeleter&) = delete;
};
// ============================================================
// 前向声明
// ============================================================
static void ble_ota_start_advertising(void);
static void sendWindowAck(uint8_t cmd, uint16_t seq, uint32_t completed_bytes);
static void sendFinishEvent(uint8_t stage, uint32_t value);
static uint32_t packBleFinishValue(uint16_t session_id, uint16_t code);
static void shaBytesToHexUpper(const uint8_t sha[32], char out_hex[65]);
static void sendSha256Notify(const uint8_t sha[32], uint16_t session_id);
static void esp32_reorder_free();
static void ble_ota_data_worker_task(void *pvParameters);
static void ble_gd32_relay_wait_task(void *pvParameters);
// ============================================================
/**
* @brief 获取 BleOta 单例实例。
* @return BleOta 类引用。
*/
BleOta& BleOta::instance()
{
static BleOta inst;
return inst;
}
// File-scope val_handle for GATT service definition (struct literal needs compile-time address)
static uint16_t s_data_out_val_handle = 0;
// ESP32 自身 OTA 收尾任务(OTA 写入/校验/重启逻辑委托给 Esp32OtaCore)
/**
* @brief 异步完成 ESP32 OTA 收尾并触发重启。
*
* 实际的 SHA 校验 / esp_ota_end / esp_ota_set_boot_partition 全部由
* Esp32OtaCore::finalize 完成。本任务仅负责:补发 ACK → 调 finalize → 上报 SHA → 通知前端。
* @param pvParameters 任务参数,当前未使用。
*/
/**
* @brief 0xFA 重启任务:为了不卡 NimBLE host task,仅在这里推送 FINISH 后 500ms 重启。
* @param pvParameters 任务参数,未使用。
*/
static void ble_esp32_restart_task(void *pvParameters)
{
(void)pvParameters;
DEBUG_INFO(TAG, "[RESTART] 推送 FINISH_REBOOT_NOW 后 500ms 重启");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_REBOOT_NOW, 0);
OtaCoordinator::instance().restartEsp32(); // 内部 notify + delay + esp_restart,不返回
}
/**
* @brief 异步完成 ESP32 OTA 收尾并触发重启。
* @param pvParameters BleEsp32FinishCtx(堆分配,任务负责释放)。
*/
static void ble_esp32_finish_and_reboot_task(void *pvParameters)
{
BleEsp32FinishCtx *ctx = (BleEsp32FinishCtx *)pvParameters;
// RAII:保证所有 return 路径自动释放 ctx(restartEsp32 不返回路径除外)
BleFinishCtxDeleter ctx_guard(ctx);
char *frontend_sha_hex = ctx ? ctx->sha_hex : nullptr;
uint16_t session_id = ctx ? ctx->session_id : 0;
DEBUG_INFO(TAG, "ESP32 OTA 异步收尾任务启动");
Esp32OtaCore &core = Esp32OtaCore::instance();
// 补发最终 ACK,让前端尽快得知最后一包已收到
if (BleOta::instance().m_esp32LastSeq != 0xFFFFU) {
sendWindowAck(BleOta::instance().m_esp32LastCmd,
BleOta::instance().m_esp32LastSeq,
(uint32_t)core.getReceived());
DEBUG_INFO(TAG, "ESP32 最终 ACK 已补发: seq=%u", BleOta::instance().m_esp32LastSeq);
}
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(150));
if (!core.isActive()) {
DEBUG_WARN(TAG, "异步收尾时 OTA 状态无效,放弃重启");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE,
packBleFinishValue(session_id, 1));
BleOta::instance().m_esp32RebootPending = false;
esp32_reorder_free();
vTaskDelete(NULL);
return;
}
DEBUG_INFO(TAG, "ESP32 OTA 收尾: 共 %u 字节", (unsigned)core.getReceived());
// ★ 收尾序列(notify + finalize)由协调器统一封装,reboot=false 让 device_sha 可被读取
Esp32FinalizeResult fr = OtaCoordinator::instance().finalizeForReboot(frontend_sha_hex);
if (fr.err == ESP_OK) {
// 1) 把设备端 SHA 通过 SHA256 通知推给前端
if (fr.device_sha_hex[0] != '\0') {
uint8_t device_sha[32] = {0};
for (int i = 0; i < 32; ++i) {
unsigned int byte = 0;
sscanf(&fr.device_sha_hex[i * 2], "%02x", &byte);
device_sha[i] = (uint8_t)byte;
}
sendSha256Notify(device_sha, session_id);
}
// 2) 等待 SHA 通知从 NimBLE host 队列送出
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(150));
// 3) 推送"OTA 收尾完成"事件
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_DONE, packBleFinishValue(session_id, 0));
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_REBOOT_NOW, packBleFinishValue(session_id, 0));
// 4) 通知全部发出后由协调器统一重启(notify + delay + esp_restart)
DEBUG_INFO(TAG, "[FINISH] 通知已发送,重启...");
OtaCoordinator::instance().restartEsp32(); // 不返回,ctx 由系统回收
} else if (fr.err == ESP_ERR_INVALID_VERSION) {
DEBUG_ERR(TAG, "[FINISH] SHA-256 不匹配,OTA 已中止");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_SHA_MISMATCH, packBleFinishValue(session_id, 0));
BleOta::instance().m_esp32RebootPending = false;
// ★ finalize 内部已 abort 并释放 mutex,这里补充通知协调器复位状态机,
// 避免 m_sysState 卡在 ESP32_FINALIZING 导致下次 OTA 被假拒绝。
OtaCoordinator::instance().abortCurrent();
esp32_reorder_free();
} else {
DEBUG_ERR(TAG, "[FINISH] OTA 收尾失败: %s", esp_err_to_name(fr.err));
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE,
packBleFinishValue(session_id, 1));
BleOta::instance().m_esp32RebootPending = false;
// ★ 同上:finalize 已 abort core,这里通知协调器复位状态机
OtaCoordinator::instance().abortCurrent();
esp32_reorder_free();
}
vTaskDelete(NULL);
}
// ============================================================
// WiFi 共存策略:BLE OTA 传输期间的处理
//
// 历史:曾在此处把 WiFi 切到 WIFI_PS_MAX_MODEM 以把空中时间让给 BLE。
// 但 MAX_MODEM 下 STA 监听间隔被拉到极大,HTTP server 的 TCP 握手/数据包
// 会大量丢失或延迟到超时 → BLE OTA 期间任何 WiFi 请求(包括互斥拒绝应返回的
// 403)都到不了设备,前端 XHR 长时间无响应,表现为"Wifi 上传既不成功也不报错"。
//
// 现策略:不切换 WiFi 省电模式(保持 WIFI_PS_NONE),让 STA 全程可用,
// 协调器照常以 403 拒绝并发 OTA。ESP32-C3 coex 默认调度已能保证 BLE OTA 可用。
// 仍保留 setBleOtaActive() 暂停 RSSI 轮询(避免 get_ap_info 的射频活动干扰 BLE)。
// ============================================================
static bool s_wifi_ps_boosted = false;
/**
* @brief BLE OTA 开始时的 WiFi 共存处理(暂停 RSSI 轮询,不切省电模式)。
*/
static void ble_ota_boost_wifi_ps()
{
if (s_wifi_ps_boosted) return;
s_wifi_ps_boosted = true;
// ★ L1: 通过协调器通知 WiFi 层(替代直接调用 WifiOta)
OtaCoordinator::instance().notifyBleCoexStart();
DEBUG_INFO(TAG, "BLE OTA 数据传输进行中:暂停 WiFi RSSI 轮询(保持 WIFI_PS_NONE,STA 仍可响应 HTTP)");
}
/**
* @brief BLE OTA 结束/中止时恢复 WiFi RSSI 轮询。
*/
static void ble_ota_restore_wifi_ps()
{
if (!s_wifi_ps_boosted) return;
s_wifi_ps_boosted = false;
// ★ L1: 通过协调器通知 WiFi 层(替代直接调用 WifiOta)
OtaCoordinator::instance().notifyBleCoexEnd();
DEBUG_INFO(TAG, "BLE OTA 数据传输结束:恢复 WiFi RSSI 轮询(GD32 中继仍可能进行中)");
}
// ============================================================
// NimBLE 工具: 从 mbuf 读取原始数据
/**
* @brief 将 NimBLE mbuf 中的数据拷贝到普通字节缓冲区。
* @param om NimBLE mbuf 数据指针。
* @param buf 输出缓冲区。
* @param buf_len 缓冲区最大长度。
* @return 拷贝的字节数,失败返回 -1。
*/
static int ble_ota_mbuf_to_buf(struct os_mbuf *om, uint8_t *buf, size_t buf_len)
{
if (!om || !buf) return -1;
uint16_t om_len = OS_MBUF_PKTLEN(om);
uint16_t copy_len = (om_len > buf_len) ? (uint16_t)buf_len : om_len;
os_mbuf_copydata(om, 0, copy_len, buf);
return (int)copy_len;
}
// ============================================================
// ESP32 OTA 包序号顺序保护:Reorder Buffer(TCP 接收窗口模式)
//
// 背景:
// esp_ota_write 是顺序追加写入,不支持 seek。
// 客户端窗口内使用 writeValueWithoutResponse(fire-and-forget),
// BLE 空口会导致同一窗口的包乱序到达设备端。
//
// 策略(窗口级 reorder buffer):
// - seq < expected → 重复包,丢弃
// - seq == expected → 写入 flash,expected++,
// 并 flush 连续紧邻的缓存包
// - seq > expected 且在窗口范围内 → 暂存到 slot,不写 flash
// - seq 超出窗口范围 → 防御性丢弃 + ACK 报告缺口
//
// 与旧"丢弃策略"的区别:乱序包不再丢弃,而是暂存到 buffer,
// 当缺口(expected)的包到达时按序 flush,从而吸收窗口内乱序,
// 彻底消除"重传包与原发包再次乱序"导致的重传风暴。
//
// 内存:slots 指针/长度数组在 OTA begin 时分配(常驻 ~384B),
// 每个 slot 的 payload 缓冲区按需 lazy malloc(最多 480B),
// flush 后立即 free。OTA 结束/abort 时统一释放。
// 若 begin 时分配失败 → active=false,自动回退到丢弃策略。
//
// ACK 协议不变:getReceived() 仅在真正按序写入 flash 时增长,
// 客户端 resumeSeq = ceil(bytes/payloadSize) 仍正确。
// ============================================================
/**
* @brief ESP32 OTA reorder buffer 状态。
* 窗口级缓存,吸收 BLE 乱序到达的包。
*/
struct Esp32OtaReorderBuf {
bool active = false; ///< 是否已启用(分配成功)
bool fallback = false; ///< 是否回退到丢弃策略(buffer 分配失败时)
uint32_t expected = 0; ///< 下一个期望按序写入的 seq
uint32_t windowBase = 0; ///< 当前窗口起始 seq(= 上次 flush 后的 expected)
uint32_t windowSize = 0; ///< 窗口大小(= BLE_OTA_REORDER_WINDOW)
uint8_t **slots = nullptr; ///< slots[i]:窗口内第 i 个包的 payload 拷贝(nullptr=未占)
size_t *lens = nullptr; ///< lens[i]:slots[i] 的 payload 长度
size_t payloadCap = 0; ///< 每个 slot 的容量(= BLE_OTA_CHUNK_PAYLOAD)
};
static Esp32OtaReorderBuf s_reorder;
static uint32_t s_fallback_ooo_count = 0; // 回退模式下自上次 ACK 以来的乱序包计数
static uint32_t s_gd32_ooo_count = 0; // GD32 路径自上次 ACK 以来的乱序/重复包计数
// 前向声明(alloc/free 互相引用)
static void esp32_reorder_free();
/**
* @brief 分配 reorder buffer(slots 指针/长度数组)。
* 在 ble_esp32_ota_begin() 中调用。分配失败则置 fallback=true,
* 后续自动回退到丢弃策略。
*/
static void esp32_reorder_alloc()
{
// 已分配则先释放(防御性)
if (s_reorder.slots || s_reorder.lens) {
esp32_reorder_free();
}
s_reorder.expected = 0;
s_reorder.windowBase = 0;
s_reorder.windowSize = (uint32_t)BLE_OTA_REORDER_WINDOW;
s_reorder.payloadCap = BLE_OTA_CHUNK_PAYLOAD;
s_reorder.slots = (uint8_t **)calloc(s_reorder.windowSize, sizeof(uint8_t *));
s_reorder.lens = (size_t *)calloc(s_reorder.windowSize, sizeof(size_t));
s_fallback_ooo_count = 0;
if (!s_reorder.slots || !s_reorder.lens) {
DEBUG_WARN(TAG, "Reorder buffer 分配失败 (slots=%p lens=%p),回退到丢弃策略。"
"heap: free=%u min=%u",
s_reorder.slots, s_reorder.lens,
(unsigned)esp_get_free_heap_size(),
(unsigned)esp_get_minimum_free_heap_size());
// 释放可能部分成功的分配
free(s_reorder.slots); s_reorder.slots = nullptr;
free(s_reorder.lens); s_reorder.lens = nullptr;
s_reorder.active = false;
s_reorder.fallback = true;
return;
}
s_reorder.active = true;
s_reorder.fallback = false;
DEBUG_INFO(TAG, "Reorder buffer 已启用: window=%u payloadCap=%u heap=%u",
(unsigned)s_reorder.windowSize, (unsigned)s_reorder.payloadCap,
(unsigned)esp_get_free_heap_size());
}
/**
* @brief 释放 reorder buffer 全部内存(含已占用的 slot)。
* 同时复位 expected/windowBase 等状态,供下次 OTA begin 重新分配。
*/
static void esp32_reorder_free()
{
if (s_reorder.slots) {
for (uint32_t i = 0; i < s_reorder.windowSize; ++i) {
if (s_reorder.slots[i]) {
free(s_reorder.slots[i]);
s_reorder.slots[i] = nullptr;
}
}
free(s_reorder.slots);
s_reorder.slots = nullptr;
}
if (s_reorder.lens) {
free(s_reorder.lens);
s_reorder.lens = nullptr;
}
s_reorder.expected = 0;
s_reorder.windowBase = 0;
s_reorder.active = false;
s_reorder.fallback = false;
s_reorder.windowSize = 0;
s_reorder.payloadCap = 0;
s_fallback_ooo_count = 0;
}
/**
* @brief flush expected 对应的连续缓存包到 flash,并释放对应 slot。
* 由 esp32_write_ordered 在每次 expected 推进后调用。
* @return flush 的包数(不含当前已写入的包)。
*/
static uint32_t esp32_reorder_flush()
{
uint32_t flushed = 0;
while (s_reorder.active) {
uint32_t idx = s_reorder.expected - s_reorder.windowBase;
// idx 应始终 < windowSize(窗口未越界)
if (idx >= s_reorder.windowSize) break;
if (!s_reorder.slots[idx]) break; // 缺口:后续虽有缓存但不连续
uint8_t *data = s_reorder.slots[idx];
size_t len = s_reorder.lens[idx];
esp_err_t err = Esp32OtaCore::instance().write(data, len);
// 释放 slot
free(s_reorder.slots[idx]);
s_reorder.slots[idx] = nullptr;
s_reorder.lens[idx] = 0;
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "Reorder flush 写入失败: seq=%u err=%s",
(unsigned)s_reorder.expected, esp_err_to_name(err));
// 写入失败不推进 expected,交由上层 abort
return flushed;
}
s_reorder.expected++;
flushed++;
}
return flushed;
}
/**
* @brief 按序号顺序写入 ESP32 OTA 数据。
*
* 启用 reorder buffer 时:吸收窗口内乱序,缺口填满后按序 flush。
* 回退模式(buffer 分配失败):执行旧丢弃策略(乱序包丢弃 + ACK 报告缺口)。
*
* @param seq 包序号。
* @param cmd 数据命令字节(用于 ACK)。
* @param data 负载数据指针。
* @param data_len 负载数据长度。
* @return ESP_OK 写入成功或被安全跳过,其他为失败。
*/
static esp_err_t esp32_write_ordered(uint16_t seq, uint8_t cmd,
const uint8_t *data, size_t data_len)
{
// ── 回退模式:旧丢弃策略 ──
if (s_reorder.fallback) {
// 重复包
if (seq < s_reorder.expected) {
DEBUG_DBG(TAG, "ESP32 重复包: seq=%u < expected=%u,跳过",
seq, (unsigned)s_reorder.expected);
return ESP_OK;
}
// 乱序包:丢弃 + 节流 ACK 报告缺口
// ★ 节流策略:每 BLE_OTA_ACK_WINDOW 个乱序包才发一次 ACK,
// 或在窗口边界处发 ACK。避免大量乱序包涌入时触发 ACK 风暴,
// 耗尽 NimBLE mbuf 池导致 ESP_ERR_NO_MEM。
if (seq > s_reorder.expected) {
s_fallback_ooo_count++;
bool shouldAck =
(s_fallback_ooo_count >= BLE_OTA_ACK_WINDOW) ||
((((uint32_t)seq + 1U) % BLE_OTA_ACK_WINDOW) == 0U);
if (shouldAck) {
uint32_t curReceived = (uint32_t)Esp32OtaCore::instance().getReceived();
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 乱序包跳过(回退): seq=%u (expected=%u),节流 ACK bytes=%u (ooo=%u)",
seq, (unsigned)s_reorder.expected, (unsigned)curReceived,
(unsigned)s_fallback_ooo_count);
sendWindowAck(cmd, s_reorder.expected > 0 ? (uint16_t)(s_reorder.expected - 1) : 0,
curReceived);
s_fallback_ooo_count = 0;
} else {
DEBUG_DBG(TAG, "ESP32 乱序包跳过(回退): seq=%u (expected=%u),抑制 ACK (ooo=%u)",
seq, (unsigned)s_reorder.expected,
(unsigned)s_fallback_ooo_count);
}
return ESP_OK;
}
// seq == expected:正常写入
esp_err_t err = Esp32OtaCore::instance().write(data, data_len);
if (err != ESP_OK) return err;
s_reorder.expected++;
return ESP_OK;
}
// ── Reorder buffer 模式 ──
// 窗口推进检测:若 expected 已超出当前窗口基址,滑动窗口
if (s_reorder.expected >= s_reorder.windowBase + s_reorder.windowSize) {
s_reorder.windowBase = s_reorder.expected;
}
// 重复包:seq < expected → 已写入,跳过
if (seq < s_reorder.expected) {
DEBUG_DBG(TAG, "ESP32 重复包: seq=%u < expected=%u,跳过",
seq, (unsigned)s_reorder.expected);
return ESP_OK;
}
// seq == expected:正常写入 + flush 连续缓存包
if (seq == s_reorder.expected) {
esp_err_t err = Esp32OtaCore::instance().write(data, data_len);
if (err != ESP_OK) return err;
s_reorder.expected++;
uint32_t flushed = esp32_reorder_flush();
if (flushed > 0) {
DEBUG_DBG(TAG, "Reorder flush: seq=%u 后连续写入 %u 包 (expected→%u)",
seq, (unsigned)flushed, (unsigned)s_reorder.expected);
}
return ESP_OK;
}
// seq > expected:暂存到 slot(若在窗口范围内)
uint32_t idx = seq - s_reorder.windowBase;
if (idx < s_reorder.windowSize) {
if (s_reorder.slots[idx]) {
// 该 slot 已被占用(重复的乱序包),跳过
DEBUG_DBG(TAG, "Reorder slot 已占: seq=%u idx=%u,跳过重复包",
seq, (unsigned)idx);
return ESP_OK;
}
// data 可能来自静态 buf(ble_ota_data_in_access 的合并缓冲区),
// 后续包处理会覆盖它,必须拷贝一份
uint8_t *copy = (uint8_t *)malloc(data_len);
if (!copy) {
uint32_t curReceived = (uint32_t)Esp32OtaCore::instance().getReceived();
DEBUG_ERR(TAG, "Reorder slot malloc 失败: seq=%u expected=%u bytes=%u,"
"ACK 报告缺口并 abort",
seq, (unsigned)s_reorder.expected, (unsigned)curReceived);
sendWindowAck(cmd,
s_reorder.expected > 0 ? (uint16_t)(s_reorder.expected - 1) : 0,
curReceived);
return ESP_ERR_NO_MEM;
}
memcpy(copy, data, data_len);
s_reorder.slots[idx] = copy;
s_reorder.lens[idx] = data_len;
DEBUG_DBG(TAG, "Reorder 缓存乱序包: seq=%u idx=%u (expected=%u)",
seq, (unsigned)idx, (unsigned)s_reorder.expected);
return ESP_OK;
}
// seq 超出窗口范围(防御性,理论不会发生)
uint32_t curReceived = (uint32_t)Esp32OtaCore::instance().getReceived();
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 包超出 reorder 窗口: seq=%u (expected=%u base=%u win=%u),ACK bytes=%u",
seq, (unsigned)s_reorder.expected, (unsigned)s_reorder.windowBase,
(unsigned)s_reorder.windowSize, (unsigned)curReceived);
sendWindowAck(cmd, s_reorder.expected > 0 ? (uint16_t)(s_reorder.expected - 1) : 0,
curReceived);
return ESP_OK;
}
// ─────────────────────────────────────────────────────────────
// ESP32 OTA 薄包装:实际 begin/write/finalize 已抽离到 Esp32OtaCore
// 此处仅保留 BLE 侧的状态复位与日志,供 data_in_access 调用。
// ─────────────────────────────────────────────────────────────
/**
* @brief 初始化 ESP32 本机 OTA 写入会话。
* 委托 Esp32OtaCore::begin,并复位 BLE 传输相关状态。
* @param total_size 固件总大小(字节)。
* @return ESP_OK 成功,其他为失败错误码。
*/
static esp_err_t ble_esp32_ota_begin(size_t total_size)
{
// ★ 通过协调器发起(内部已含 forceCleanup 重试)
esp_err_t err = OtaCoordinator::instance().beginEsp32OtaWithRetry(total_size, OTA_CHANNEL_BLE);
if (err != ESP_OK) {
return err;
}
// 复位 BLE 传输相关状态
BleOta::instance().m_esp32RebootPending = false;
BleOta::instance().m_esp32LastCmd = 0;
BleOta::instance().m_esp32LastSeq = 0xFFFFU;
// ★ 分配 reorder buffer(失败则自动回退丢弃策略)
esp32_reorder_alloc();
// ★ BLE OTA 开始:降低 WiFi 射频占用
ble_ota_boost_wifi_ps();
return ESP_OK;
}
/**
* @brief BLE OTA 会话状态统一复位(共用清理内核)。
*
* 集中处理三个清理动作:
* 1. abortCurrent():通知协调器按当前状态分发清理
* (GD32_STORING→metaClear, ESP32_RECEIVING→core.abort, IDLE→空操作),
* 确保下次 begin() 不会被残留状态假拒绝。
* 2. core.abort() 兜底:若 Esp32OtaCore 仍 isActive(异常路径),单独再 abort。
* 3. BLE OTA 会话状态字段复位:m_esp32LastSeq/m_esp32LastCmd/m_esp32RebootPending
* + esp32_reorder_free() 释放 reorder buffer + s_gd32_ooo_count 归零。
*
* 不做:OTA 数据队列清理(调用方按需做)、WiFi PS 恢复(调用方按需做)。
* 这两个动作在不同调用路径下时序/前置条件不同,交给调用方更安全。
*
* 调用方:
* - ble_esp32_ota_abort(): ESP32 OTA 异常/中止路径
* - 0xFB handler: 用户主动中止
* - BLE_GAP_EVENT_DISCONNECT handler: BLE 断开(含 GD32 存储断开)
*/
static void ble_ota_session_reset()
{
// ★ 无条件通知协调器释放通道占用(m_sysState → IDLE)。
// abortCurrent() 对 IDLE 状态是空操作,对其他状态均复位到 IDLE,
// 确保后续 begin() 不会被残留的 ESP32_RECEIVING / ERROR 等状态假拒绝。
OtaCoordinator::instance().abortCurrent();
// 若 ESP32 OTA core 仍活跃(兜底),单独再 abort 一次
if (Esp32OtaCore::instance().isActive()) {
Esp32OtaCore::instance().abort();
}
// 复位 BLE OTA 会话状态,避免下次会话读到旧值
BleOta::instance().m_esp32LastSeq = 0xFFFFU;
BleOta::instance().m_esp32LastCmd = 0;
BleOta::instance().m_esp32RebootPending = false;
// 释放 ESP32 reorder buffer(无 buffer 时为空操作)
esp32_reorder_free();
// 复位 GD32 路径乱序包计数器(节流 ACK 计数),保证下次 GD32 上传从干净状态开始
s_gd32_ooo_count = 0;
}
/**
* @brief ESP32 OTA 异常/中止时调用:会话复位 + WiFi PS 恢复。
*
* 关键:必须先通知协调器释放 m_sysState(避免下次 begin 被 ESP32_RECEIVING
* 状态假拒绝),再调 core.abort() 释放 mutex。两者重复 abort 幂等安全。
*/
static void ble_esp32_ota_abort()
{
ble_ota_session_reset();
// ★ BLE OTA 中止:恢复 WiFi 射频
ble_ota_restore_wifi_ps();
}
/**
* @brief 发送窗口 ACK 通知,回报已处理的分块序号与累计字节数。
* @param cmd 对应的数据命令字节。
* @param seq 当前确认的分块序号。
* @param completed_bytes 已完成写入的累计字节数。
*/
static void sendWindowAck(uint8_t cmd, uint16_t seq, uint32_t completed_bytes)
{
uint8_t ack[8] = {0};
ack[0] = BLE_OTA_NOTIFY_ACK;
ack[1] = cmd;
ack[2] = (uint8_t)(seq & 0xFFU);
ack[3] = (uint8_t)((seq >> 8) & 0xFFU);
ack[4] = (uint8_t)(completed_bytes & 0xFFU);
ack[5] = (uint8_t)((completed_bytes >> 8) & 0xFFU);
ack[6] = (uint8_t)((completed_bytes >> 16) & 0xFFU);
ack[7] = (uint8_t)((completed_bytes >> 24) & 0xFFU);
esp_err_t err = BleOta::instance().notifyResponse(ack, sizeof(ack));
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_WARN(TAG, "发送 ACK 失败: cmd=0x%02X seq=%u err=%s",
cmd, seq, esp_err_to_name(err));
} else {
DEBUG_DBG(TAG, "已发送 ACK: cmd=0x%02X seq=%u bytes=%lu",
cmd, seq, (unsigned long)completed_bytes);
}
}
/**
* @brief 发送收尾阶段事件通知(开始/完成/失败/重启等)。
* @param stage 阶段标识码。
* @param value 阶段附带值(错误码或耗时等)。
*/
static void sendFinishEvent(uint8_t stage, uint32_t value)
{
uint8_t pkt[6] = {0};
pkt[0] = BLE_OTA_NOTIFY_FINISH;
pkt[1] = stage;
pkt[2] = (uint8_t)(value & 0xFFU);
pkt[3] = (uint8_t)((value >> 8) & 0xFFU);
pkt[4] = (uint8_t)((value >> 16) & 0xFFU);
pkt[5] = (uint8_t)((value >> 24) & 0xFFU);
esp_err_t err = BleOta::instance().notifyResponse(pkt, sizeof(pkt));
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_WARN(TAG, "发送 FINISH 事件失败: stage=0x%02X err=%s",
stage, esp_err_to_name(err));
}
}
/** @brief 将 session_id 和 code 打包为 32 位 BLE FINISH 事件值。 */
static uint32_t packBleFinishValue(uint16_t session_id, uint16_t code)
{
return ((uint32_t)code << 16) | (uint32_t)session_id;
}
/** @brief 将 32 字节 SHA-256 转为大写十六进制字符串(65字节含'\0')。 */
static void shaBytesToHexUpper(const uint8_t sha[32], char out_hex[65])
{
if (!sha || !out_hex) return;
for (int i = 0; i < 32; ++i) {
snprintf(&out_hex[i * 2], 3, "%02X", sha[i]);
}
out_hex[64] = '\0';
}
/** @brief 通过 BLE Notify 推送设备端 SHA-256 给前端(用于比对验证)。 */
static void sendSha256Notify(const uint8_t sha[32], uint16_t session_id)
{
if (!sha) return;
uint8_t sha_pkt[35] = {0};
sha_pkt[0] = BLE_OTA_NOTIFY_SHA256;
memcpy(&sha_pkt[1], sha, 32);
sha_pkt[33] = (uint8_t)(session_id & 0xFFU);
sha_pkt[34] = (uint8_t)((session_id >> 8) & 0xFFU);
BleOta::instance().notifyResponse(sha_pkt, sizeof(sha_pkt));
}
/** @brief BLE 触发 GD32 中继后等待结果的 FreeRTOS 任务。 */
static void ble_gd32_relay_wait_task(void *pvParameters)
{
BleGd32RelayWaitCtx *ctx = (BleGd32RelayWaitCtx *)pvParameters;
uint16_t session_id = ctx ? ctx->session_id : 0;
if (ctx) free(ctx);
uint32_t result_msg = (uint32_t)OTA_RESULT_ERR_TIMEOUT;
bool got_result = false;
QueueHandle_t rq = OtaRelay::getResultQueue();
if (rq) {
got_result = (xQueueReceive(rq, &result_msg, pdMS_TO_TICKS(120000)) == pdTRUE);
}
if (!got_result) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 BLE OTA 等待中继结果超时");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_RELAY,
packBleFinishValue(session_id, (uint16_t)(-OTA_RESULT_ERR_TIMEOUT)));
vTaskDelete(NULL);
return;
}
ota_result_t result = (ota_result_t)((int32_t)result_msg);
if (result == OTA_RESULT_OK) {
DEBUG_INFO(TAG, "GD32 BLE OTA 中继完成,通知前端 (stage=0x11, session=%u)", session_id);
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_GD32_RELAY_DONE,
packBleFinishValue(session_id, 0));
} else {
uint16_t code = (uint16_t)(result < 0 ? -result : result);
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 BLE OTA 中继失败: result=%d", (int)result);
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_RELAY,
packBleFinishValue(session_id, code));
}
vTaskDelete(NULL);
}
// ============================================================
// GATT 访问回调
// ============================================================
/*
* CTRL (0x0001) - Write
* 写入 0xF7 触发 OTA 中继
*/
/**
* @brief GATT CTRL 特征访问回调,处理控制命令写入。
* @param conn_handle BLE 连接句柄。
* @param attr_handle GATT 属性句柄。
* @param ctxt GATT 访问上下文。
* @param arg 回调用户参数。
* @return NimBLE ATT 错误码,0 表示成功。
*/
static int ble_ota_ctrl_access(uint16_t conn_handle, uint16_t attr_handle,
struct ble_gatt_access_ctxt *ctxt, void *arg)
{
(void)conn_handle;
(void)attr_handle;
(void)arg;
if (ctxt->op != BLE_GATT_ACCESS_OP_WRITE_CHR) {
return BLE_ATT_ERR_REQ_NOT_SUPPORTED;
}
uint8_t buf[36] = {0};
int len = ble_ota_mbuf_to_buf(ctxt->om, buf, sizeof(buf));
if (len < 1) {
DEBUG_WARN(TAG, "CTRL 数据为空");
return BLE_ATT_ERR_INVALID_ATTR_VALUE_LEN;
}
DEBUG_INFO(TAG, "CTRL 写入: cmd=0x%02X len=%d", buf[0], len);
if (buf[0] == BLE_OTA_CTRL_TRIGGER_GD32) {
uint16_t session_id = 0;
if (len >= 35) {
session_id = (uint16_t)(buf[33] | (buf[34] << 8));
} else if (len >= 3) {
session_id = (uint16_t)(buf[1] | (buf[2] << 8));
}
if (len < 35) {
DEBUG_WARN(TAG, "CTRL 0xF7 数据长度不足 35(前端 SHA-256 必传),拒绝触发 GD32 中继");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_SHA_MISMATCH,
packBleFinishValue(session_id, 1));
return 0;
}
// 检查固件是否存储完毕 → 通过协调器触发 GD32 OTA 中继
ota_meta_t meta = {};
esp_err_t err = OtaCoordinator::instance().loadGd32Meta(&meta);
if (err == ESP_OK &&
meta.total_size > 0 &&
meta.stored_size >= meta.total_size) {
const uint8_t *frontend_sha = &buf[1];
char frontend_sha_hex[65] = {0};
char device_sha_hex[65] = {0};
shaBytesToHexUpper(frontend_sha, frontend_sha_hex);
// ★ 统一走共享 helper:计算设备端 SHA → 比对前端 SHA
uint8_t device_sha[32] = {0};
err = OtaCoordinator::instance().verifyGd32Firmware(frontend_sha, device_sha);
shaBytesToHexUpper(device_sha, device_sha_hex);
sendSha256Notify(device_sha, session_id);
DEBUG_INFO(TAG, "GD32 前端 SHA-256: %s, session=%u", frontend_sha_hex, session_id);
DEBUG_INFO(TAG, "GD32 缓存 SHA-256: %s", device_sha_hex);
if (err == ESP_ERR_INVALID_CRC) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 缓存 SHA-256 与前端文件不匹配,拒绝触发 SPI 中继");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_SHA_MISMATCH,
packBleFinishValue(session_id, 0));
return 0;
} else if (err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 SHA-256 计算/读取失败: %s", esp_err_to_name(err));
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_RELAY,
packBleFinishValue(session_id, 3));
return 0;
}
DEBUG_INFO(TAG, "GD32 固件就绪且 SHA-256 匹配 (%" PRIu32 " / %" PRIu32 " 字节),通过协调器触发中继",
meta.stored_size, meta.total_size);
if (OtaRelay::getResultQueue()) {
uint32_t stale = 0;
while (xQueueReceive(OtaRelay::getResultQueue(), &stale, 0) == pdTRUE) {
DEBUG_WARN(TAG, "清理旧 GD32 中继结果: %" PRIu32, stale);
}
}
esp_err_t trig_err = OtaCoordinator::instance().triggerGd32Relay();
if (trig_err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 中继触发失败: %s", esp_err_to_name(trig_err));
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_RELAY,
packBleFinishValue(session_id, 1));
return 0;
}
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_GD32_RELAY_START,
packBleFinishValue(session_id, 0));
DEBUG_INFO(TAG, "已通知前端: GD32 中继已开始 (stage=0x10, session=%u)", session_id);
BleGd32RelayWaitCtx *ctx = (BleGd32RelayWaitCtx *)malloc(sizeof(BleGd32RelayWaitCtx));
if (!ctx) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 中继等待任务上下文分配失败");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_RELAY,
packBleFinishValue(session_id, 2));
return 0;
}
ctx->session_id = session_id;
BaseType_t ok = xTaskCreate(ble_gd32_relay_wait_task,
"ble_gd32_wait",
3072,
ctx,
5,
NULL);
if (ok != pdPASS) {
DEBUG_ERR(TAG, "创建 GD32 中继等待任务失败");
free(ctx);
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_RELAY,
packBleFinishValue(session_id, 2));
}
} else {
DEBUG_WARN(TAG, "GD32 固件未就绪 (stored=%" PRIu32 ", total=%" PRIu32 ")",
meta.stored_size, meta.total_size);
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_RELAY,
packBleFinishValue(session_id, 1));
}
} else if (buf[0] == BLE_OTA_CTRL_TRIGGER_ESP32) {
uint16_t session_id = 0;
if (len >= 35) {
session_id = (uint16_t)(buf[33] | (buf[34] << 8));
}
if (!Esp32OtaCore::instance().isActive()) {
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 OTA 未激活,无法触发升级");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE,
packBleFinishValue(session_id, 1));
return 0;
}
if (BleOta::instance().m_esp32RebootPending) {
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 OTA 收尾已在进行中,忽略重复 CTRL");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE,
packBleFinishValue(session_id, 1));
return 0;
}
// 强制要求 32B 前端 SHA-256:与 WiFi 流程对齐,设备端读回分区计算并比对,
// 一致走 end+set_boot+reboot,不一致返回 0x85 ERR_SHA_MISMATCH。
if (len < 33) {
DEBUG_WARN(TAG, "CTRL 0xF8 数据长度不足 33(前端 SHA-256 必传),拒绝触发");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE, (uint32_t)ESP_ERR_INVALID_ARG);
return 0;
}
BleEsp32FinishCtx *finish_ctx = (BleEsp32FinishCtx *)malloc(sizeof(BleEsp32FinishCtx));
if (!finish_ctx) {
DEBUG_ERR(TAG, "CTRL 0xF8 申请内存失败");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE,
packBleFinishValue(session_id, (uint16_t)ESP_ERR_NO_MEM));
return 0;
}
for (int i = 0; i < 32; ++i) {
snprintf(&finish_ctx->sha_hex[i * 2], 3, "%02x", buf[1 + i]);
}
finish_ctx->sha_hex[64] = '\0';
finish_ctx->session_id = session_id;
DEBUG_INFO(TAG, "前端 SHA-256: %s, session=%u", finish_ctx->sha_hex, session_id);
BleOta::instance().m_esp32RebootPending = true;
BaseType_t ok = xTaskCreate(ble_esp32_finish_and_reboot_task,
"ble_ota_finish",
4096,
finish_ctx, // heap context; task 负责 free
5,
NULL);
if (ok != pdPASS) {
DEBUG_ERR(TAG, "创建 ESP32 OTA 收尾任务失败");
free(finish_ctx);
BleOta::instance().m_esp32RebootPending = false;
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE,
packBleFinishValue(session_id, (uint16_t)ESP_ERR_NO_MEM));
} else {
DEBUG_INFO(TAG, "ESP32 OTA 收尾任务已创建(前端 SHA 已传入)");
}
} else if (buf[0] == BLE_OTA_CTRL_RESTART_ESP32) {
// 重启 ESP32:GATT 回调中仅推送 FINISH,延时 + 重启交给独立 task,避免卡 NimBLE host
DEBUG_INFO(TAG, "收到 0xFA 重启请求,创建 restart task(500ms 后 esp_restart())");
if (BleOta::instance().m_esp32RebootPending) {
DEBUG_WARN(TAG, "0xFA 重启已在进行中,忽略重复 CTRL");
return 0;
}
BleOta::instance().m_esp32RebootPending = true;
BaseType_t ok = xTaskCreate(ble_esp32_restart_task,
"ble_ota_restart",
2048,
NULL,
5,
NULL);
if (ok != pdPASS) {
DEBUG_ERR(TAG, "创建 0xFA 重启任务失败");
BleOta::instance().m_esp32RebootPending = false;
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE, 0);
}
} else if (buf[0] == BLE_OTA_CTRL_ABORT_OTA) {
// 0xFB: 中止当前 OTA(保持 BLE 连接)
// - 数据接收阶段(GD32_STORING / ESP32_RECEIVING):立即中止 + 清队列 + 回复 ABORTED
// - 中继/收尾阶段(GD32_RELAYING / ESP32_FINALIZING):拒绝中止(SPI 转发不可中断)
// - IDLE/已完成状态:幂等回复 ABORTED
uint16_t session_id = 0;
if (len >= 3) {
session_id = (uint16_t)(buf[1] | (buf[2] << 8));
}
ota_system_state_t cur_state = OtaCoordinator::instance().getSystemState();
DEBUG_WARN(TAG, "收到 0xFB 中止请求: state=%s session=%u",
OtaCoordinator::stateToString(cur_state), session_id);
if (cur_state == OTA_SYS_GD32_RELAYING) {
DEBUG_WARN(TAG, "GD32 SPI 中继进行中,无法中止(请等待完成或断开 BLE)");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_RELAY,
packBleFinishValue(session_id, 2));
return 0;
}
if (cur_state == OTA_SYS_ESP32_FINALIZING) {
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 OTA 收尾进行中,无法中止");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_FINALIZE,
packBleFinishValue(session_id, 2));
return 0;
}
// ── 可中止状态:清队列 + abort core + 复位协调器 ──
if (s_otaDataQueue) {
BleOtaDataBatch stale;
size_t dropped = 0;
while (xQueueReceive(s_otaDataQueue, &stale, 0) == pdTRUE) {
free(stale.data);
dropped++;
}
if (dropped > 0) {
DEBUG_INFO(TAG, "中止时清理 OTA 数据队列: %zu 项", dropped);
}
}
// abortCurrent 内部按状态分发:GD32_STORING→metaClear, ESP32_RECEIVING→core.abort, IDLE→空操作
// ble_ota_session_reset() 统一负责 abortCurrent + core.abort 兜底 + 会话状态复位
// (m_esp32LastSeq/m_esp32LastCmd/m_esp32RebootPending/reorder/s_gd32_ooo_count)
ble_ota_session_reset();
ble_ota_restore_wifi_ps();
DEBUG_INFO(TAG, "OTA 已中止(BLE 保持连接),通知前端 (stage=0x20)");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ABORTED,
packBleFinishValue(session_id, 0));
}
// 0xF7 = 触发 GD32 中继
// 0xF8 = 触发 ESP32 本机 OTA 收尾:设备端读 OTA 分区算 SHA 并与前端 32B SHA 比对,
// 一致走 end+set_boot+reboot,不一致返回 0x85 ERR_SHA_MISMATCH(不重启)
// 0xFA = 重启 ESP32(配套前端 expectedReboot 自动重连)
// 0xFB = 中止当前 OTA(不断开 BLE):仅数据接收阶段有效,中继/收尾阶段拒绝
return 0; // BLE_ATT_ERR_OK 在 NimBLE 中就是 0
}
/*
* DATA_IN (0x0002) - Write
* 数据块格式:
* [0] cmd (0x00=数据)
* [1-2] seq uint16 LE - 分块序号
* [3-6] total_size uint32 LE - 固件总大小 (仅 seq=0 时有效)
* [7..n] payload 固件数据
* 注: 已移除CRC字段(BLE链路层已有CRC校验)
*/
/**
* @brief GATT DATA_IN 特征访问回调,接收并处理 OTA 数据块。
* @param conn_handle BLE 连接句柄。
* @param attr_handle GATT 属性句柄。
* @param ctxt GATT 访问上下文。
* @param arg 回调用户参数。
* @return NimBLE ATT 错误码,0 表示成功。
*/
static int ble_ota_data_in_access(uint16_t conn_handle, uint16_t attr_handle,
struct ble_gatt_access_ctxt *ctxt, void *arg)
{
(void)conn_handle;
(void)attr_handle;
(void)arg;
if (ctxt->op != BLE_GATT_ACCESS_OP_WRITE_CHR) {
return BLE_ATT_ERR_REQ_NOT_SUPPORTED;
}
// 使用较大静态缓冲区:writeValueWithoutResponse 快速发送时,
// NimBLE 可能将多个写请求合并到同一个 mbuf 链中
// ★ static: NimBLE host task 栈只有 4096 字节,不能用栈分配
// ★ 4096 字节可容纳 8 个合并包(8×491=3928),避免截断丢包
static constexpr size_t BLE_OTA_BUF_SIZE = 4096;
static uint8_t buf[BLE_OTA_BUF_SIZE];
int recv_len = ble_ota_mbuf_to_buf(ctxt->om, buf, sizeof(buf));
if (recv_len < 8) {
DEBUG_WARN(TAG, "DATA_IN 数据太短: %d 字节 (最少 8: 7头+1数据)", recv_len);
return BLE_ATT_ERR_INVALID_ATTR_VALUE_LEN;
}
// 将数据拷贝到堆上并送入工作队列,避免在 NimBLE host task 中执行
// 耗时的 flash 操作(esp_ota_begin / esp_ota_write)导致 BLE 连接断开。
if (s_otaDataQueue) {
uint8_t *heap_buf = (uint8_t *)malloc((size_t)recv_len);
if (heap_buf) {
memcpy(heap_buf, buf, (size_t)recv_len);
BleOtaDataBatch item = { heap_buf, (size_t)recv_len };
if (xQueueSend(s_otaDataQueue, &item, 0) != pdTRUE) {
DEBUG_WARN(TAG, "DATA_IN 工作队列满,丢弃 %d 字节(等待客户端重传)", recv_len);
free(heap_buf);
}
} else {
DEBUG_ERR(TAG, "DATA_IN 堆内存不足 (%d 字节),丢弃", recv_len);
}
}
return 0;
}
/**
* @brief 处理单个 ESP32 OTA 数据包(ble_ota_process_data_batch 子步骤)。
* @return true 中止整个 batch;false 继续下一包(offset 由外层统一推进)。
*/
static bool process_esp32_packet(uint8_t cmd, uint16_t seq, uint32_t total_size,
const uint8_t *buf, size_t data_offset, size_t data_len,
uint32_t expected_payload)
{
if (seq == 0) {
if (total_size == 0) {
DEBUG_ERR(TAG, "ESP32 固件大小非法: %" PRIu32, total_size);
return true;
}
// ★ 会话判定:若已有活跃 ESP32 OTA 会话,根据已接收字节数区分两种情况:
// ① m_received == 0:seq=0 尚未写入 flash,说明是客户端 ACK 超时后
// 重传的 seq=0(同一会话续传),跳过 begin。
// ② m_received > 0:seq=0 已写入且有后续数据,说明这是新的上传会话
// (前端 abort 后 BLE 断开未完成就发起了新传输),需 abort 旧会话
// 再 begin,否则 reorder buffer 以旧 expected 去重导致全部丢弃。
if (Esp32OtaCore::instance().isActive()) {
if (Esp32OtaCore::instance().getReceived() > 0) {
// ★ 跨通道保护:当前活跃会话可能是 WiFi 通道发起的,
// BLE 不应无条件 abort 别人的会话。只有当活跃会话也是 BLE
// 通道时才允许 abort + rebegin(同会话重传/新 BLE 会话场景);
// 否则直接互斥拒绝,让前端看到"被其他通道占用"。
ota_channel_t curCh = OtaCoordinator::instance().getOtaChannel();
if (curCh != OTA_CHANNEL_BLE) {
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 OTA 被其他通道占用(ch=%d),BLE 拒绝抢占",
(int)curCh);
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_MUTEX, 0);
return true;
}
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 OTA 新会话检测: received=%u > 0, "
"中止旧会话并重新开始",
(unsigned)Esp32OtaCore::instance().getReceived());
ble_esp32_ota_abort();
esp_err_t err = ble_esp32_ota_begin(total_size);
if (err != ESP_OK) {
if (err == ESP_ERR_INVALID_STATE) {
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_MUTEX, 0);
}
return true;
}
} else {
DEBUG_INFO(TAG, "ESP32 OTA 会话已激活,seq=0 视为重传,跳过 begin");
}
} else {
// 分区选择/大小校验/互斥由 Esp32OtaCore::begin 内部完成
esp_err_t err = ble_esp32_ota_begin(total_size);
if (err != ESP_OK) {
if (err == ESP_ERR_INVALID_STATE) {
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_MUTEX, 0);
}
return true;
}
}
}
// ★ 会话有效性检查:如果 begin() 失败(如互斥拒绝),后续包也应丢弃
if (!Esp32OtaCore::instance().isActive()) {
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 OTA 会话无效,丢弃 seq=%u", seq);
return false; // 外层推进 offset,继续下一包
}
// ★ 防重复写入保护:如果已接收字节 >= 声明大小,跳过(重试引起的重复包)
uint32_t curReceived = (uint32_t)Esp32OtaCore::instance().getReceived();
if (total_size > 0 && curReceived >= total_size) {
DEBUG_WARN(TAG, "ESP32 OTA 已收满 (%u >= %" PRIu32 "),跳过重复 seq=%u",
(unsigned)curReceived, total_size, seq);
sendWindowAck(cmd, seq, curReceived);
return false; // 外层推进 offset,继续下一包
}
// ★ 使用带序号顺序保护的写入:拒绝乱序包并立即 ACK 通知发送端
esp_err_t err = esp32_write_ordered(seq, cmd, &buf[data_offset], data_len);
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "ESP32 OTA 写入失败: seq=%u err=%s",
seq, esp_err_to_name(err));
ble_esp32_ota_abort(); // core 内部完成 abort + mutex release + 状态复位
return true;
}
DEBUG_DBG(TAG, "ESP32 OTA 写入成功: seq=%u received=%u",
seq, (unsigned int)Esp32OtaCore::instance().getReceived());
// 完成判定:以实际按序写入字节数为准。
bool isLastPacket = (expected_payload < BLE_OTA_CHUNK_PAYLOAD);
bool transferComplete = (total_size > 0 &&
Esp32OtaCore::instance().getReceived() >= total_size);
// ACK 触发条件
if ((((uint32_t)seq + 1U) % BLE_OTA_ACK_WINDOW) == 0U ||
transferComplete ||
isLastPacket) {
if (isLastPacket || transferComplete) {
DEBUG_INFO(TAG, "ESP32 尾包/完成检测: seq=%u data_len=%zu received=%u total=%" PRIu32,
seq, data_len, (unsigned int)Esp32OtaCore::instance().getReceived(), total_size);
}
sendWindowAck(cmd, seq, (uint32_t)Esp32OtaCore::instance().getReceived());
}
if (transferComplete) {
DEBUG_INFO(TAG, "★ ESP32 固件接收完毕: %u / %" PRIu32 " 字节 (共 %u 块)",
(unsigned int)Esp32OtaCore::instance().getReceived(), total_size, seq + 1);
OtaCoordinator::instance().notifyEsp32ReceiveComplete();
BleOta::instance().m_esp32LastCmd = cmd;
BleOta::instance().m_esp32LastSeq = seq;
ble_ota_restore_wifi_ps();
}
return false;
}
/**
* @brief 处理单个 GD32 OTA 数据包(ble_ota_process_data_batch 子步骤)。
* @return true 中止整个 batch;false 继续下一包(offset 由外层统一推进)。
*/
static bool process_gd32_packet(uint8_t cmd, uint16_t seq, uint32_t total_size,
const uint8_t *buf, size_t data_offset, size_t data_len,
uint32_t expected_payload)
{
if (seq == 0 && total_size > 0) {
// ★ 统一调用 prepareGd32Storage 完成:validate + begin + erase + clearMeta + saveMeta
// 原 BLE 路径未擦除分区,现通过 prepareGd32Storage 与 HTTP 路径对齐。
esp_err_t prep_err = OtaCoordinator::instance().prepareGd32Storage(total_size, OTA_CHANNEL_BLE);
if (prep_err == ESP_ERR_INVALID_SIZE) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 固件大小非法: raw=%" PRIu32 " max=%zu",
total_size, OTA_MAX_FIRMWARE_SIZE);
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_GD32_SIZE, total_size);
return true;
} else if (prep_err == ESP_ERR_INVALID_STATE) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 OTA 协调器拒绝存储(系统忙)");
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_MUTEX, 0);
return true;
} else if (prep_err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 OTA 准备失败: %s", esp_err_to_name(prep_err));
sendFinishEvent(BLE_OTA_FINISH_ERR_MUTEX, 0);
return true;
}
DEBUG_INFO(TAG, "GD32 固件存储开始: total=%" PRIu32 ", payload=%zu",
total_size, data_len);
ble_ota_boost_wifi_ps();
}
ota_meta_t meta = {};
if (OtaCoordinator::instance().loadGd32Meta(&meta) != ESP_OK || meta.total_size == 0) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 元数据无效,拒绝写入: seq=%u", seq);
return true;
}
// ── 顺序检查:GD32 Flash 必须按序写入,无 reorder buffer ──
// 改进:乱序/重复包不再中止整个 batch,而是丢弃当前包 + 节流 ACK 报告缺口,
// 让前端尽快知道设备端实际进度(last_seq)并重传缺口。
// 策略与 ESP32 fallback 路径一致(参考 esp32_write_ordered 行 459-477)。
if (seq > 0 && meta.last_seq != (uint32_t)(seq - 1)) {
// 重复包:seq <= last_seq(已写入过)
if (seq <= meta.last_seq) {
DEBUG_DBG(TAG, "GD32 重复包: seq=%u <= last_seq=%" PRIu32 ",跳过",
seq, meta.last_seq);
// 重复包不触发 ACK 风暴,只在窗口边界发一次
if ((((uint32_t)seq + 1U) % BLE_OTA_ACK_WINDOW) == 0U) {
sendWindowAck(cmd, (uint16_t)meta.last_seq, meta.stored_size);
}
return false; // 外层推进 offset,继续下一包
}
// 乱序包:seq > last_seq + 1(缺口)
// 节流策略:每 BLE_OTA_ACK_WINDOW 个乱序包才发一次 ACK,或在窗口边界处发 ACK。
// 避免大量乱序包涌入时触发 ACK 风暴,耗尽 NimBLE mbuf 池导致 ESP_ERR_NO_MEM。
s_gd32_ooo_count++;
bool shouldAck =
(s_gd32_ooo_count >= BLE_OTA_ACK_WINDOW) ||
((((uint32_t)seq + 1U) % BLE_OTA_ACK_WINDOW) == 0U);
if (shouldAck) {
DEBUG_WARN(TAG, "GD32 乱序包跳过: seq=%u (last_seq=%" PRIu32 "),节流 ACK bytes=%" PRIu32 " (ooo=%u)",
seq, meta.last_seq, meta.stored_size, (unsigned)s_gd32_ooo_count);
sendWindowAck(cmd, (uint16_t)meta.last_seq, meta.stored_size);
s_gd32_ooo_count = 0;
} else {
DEBUG_DBG(TAG, "GD32 乱序包跳过: seq=%u (last_seq=%" PRIu32 "),抑制 ACK (ooo=%u)",
seq, meta.last_seq, (unsigned)s_gd32_ooo_count);
}
return false; // 外层推进 offset,继续下一包
}
// 顺序包到达,复位乱序计数器
if (s_gd32_ooo_count != 0) {
s_gd32_ooo_count = 0;
}
// --- GD32 写入 Flash ---
uint32_t flash_offset = meta.stored_size;
if (flash_offset >= meta.total_size) {
DEBUG_WARN(TAG, "GD32 OTA 已收满 (%" PRIu32 " >= %" PRIu32 "),跳过重复 seq=%u",
flash_offset, meta.total_size, seq);
sendWindowAck(cmd, seq, flash_offset);
return false; // 外层推进 offset,继续下一包
}
if (flash_offset + (uint32_t)data_len > meta.total_size) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 写入越界: offset=%" PRIu32 " len=%zu total=%" PRIu32,
flash_offset, data_len, meta.total_size);
return true;
}
esp_err_t err = OtaCoordinator::instance().writeGd32Chunk(flash_offset, &buf[data_offset], data_len);
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "Flash 写入失败: seq=%u offset=%" PRIu32 " err=%s",
seq, flash_offset, esp_err_to_name(err));
return true;
}
uint32_t stored_size = flash_offset + (uint32_t)data_len;
err = OtaCoordinator::instance().updateGd32Meta(stored_size, seq);
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_WARN(TAG, "元数据更新失败 (seq=%u)", seq);
}
if ((((uint32_t)seq + 1U) % BLE_OTA_ACK_WINDOW) == 0U ||
(meta.total_size > 0 && stored_size >= meta.total_size) ||
(expected_payload < BLE_OTA_CHUNK_PAYLOAD)) {
sendWindowAck(cmd, seq, stored_size);
}
DEBUG_DBG(TAG, "Flash 写入成功: seq=%u offset=%" PRIu32 " stored=%" PRIu32,
seq, flash_offset, stored_size);
// --- 检查 GD32 固件是否接收完毕 ---
if (OtaCoordinator::instance().loadGd32Meta(&meta) == ESP_OK &&
meta.total_size > 0 &&
meta.stored_size >= meta.total_size) {
DEBUG_INFO(TAG, "★ GD32 固件接收完毕: %" PRIu32 " / %" PRIu32 " 字节 (共 %u 块)",
meta.stored_size, meta.total_size, seq + 1);
OtaCoordinator::instance().completeGd32Storage();
ble_ota_restore_wifi_ps();
esp_err_t sha_err = OtaCoordinator::instance().finalizeGd32Checksum();
if (sha_err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "GD32 固件 SHA-256 计算失败: %s", esp_err_to_name(sha_err));
}
}
return false;
}
/**
* @brief 处理一批 OTA 数据包(在工作线程上下文中调用)。
* 包含 ESP32 和 GD32 的数据接收逻辑。
* @param buf 数据缓冲区(包含一个或多个合并的包)。
* @param recv_len 数据长度。
*/
static void ble_ota_process_data_batch(const uint8_t *buf, size_t recv_len)
{
// 循环处理 mbuf 中的所有完整数据包
size_t offset = 0;
while (offset + 7 <= recv_len) {
// 解析包头
uint8_t cmd = buf[offset + 0];
uint16_t seq = (uint16_t)(buf[offset + 1] | (buf[offset + 2] << 8));
uint32_t total_size = (uint32_t)(buf[offset + 3] | (buf[offset + 4] << 8) |
(buf[offset + 5] << 16) | (buf[offset + 6] << 24));
size_t data_offset = offset + 7;
// 根据包序号和固件总大小计算期望 payload,而非依赖 recv_len
// 这样即使 NimBLE mbuf 合并导致缓冲区截断,也不会误判包长度
uint32_t expected_payload = (total_size > 0)
? ((uint32_t)BLE_OTA_CHUNK_PAYLOAD < (total_size - (uint32_t)seq * (uint32_t)BLE_OTA_CHUNK_PAYLOAD)
? (uint32_t)BLE_OTA_CHUNK_PAYLOAD
: (total_size - (uint32_t)seq * (uint32_t)BLE_OTA_CHUNK_PAYLOAD))
: (uint32_t)BLE_OTA_CHUNK_PAYLOAD;
size_t data_len = (size_t)expected_payload;
size_t remaining_after_header = recv_len - data_offset;
// 如果缓冲区中实际可用数据不足,截断 data_len
if (remaining_after_header < expected_payload) {
if (remaining_after_header == 0) {
// 没有更多数据,退出循环
break;
}
// 缓冲区截断,使用实际可用数据
data_len = remaining_after_header;
}
// 当前包总长度: header(7) + payload(data_len)
size_t packet_len = 7 + data_len;
DEBUG_DBG(TAG, "DATA_IN: cmd=0x%02X seq=%u total=%" PRIu32 " payload=%zu offset=%zu",
cmd, seq, total_size, data_len, offset);
// 分发到对应通道的包处理器
bool abort_batch = false;
if (cmd == BLE_OTA_CMD_ESP32_DATA) {
abort_batch = process_esp32_packet(cmd, seq, total_size,
buf, data_offset, data_len, expected_payload);
} else if (cmd == BLE_OTA_CMD_GD32_DATA) {
abort_batch = process_gd32_packet(cmd, seq, total_size,
buf, data_offset, data_len, expected_payload);
} else {
DEBUG_WARN(TAG, "DATA_IN 未知 cmd: 0x%02X offset=%zu", cmd, offset);
}
if (abort_batch) {
return;
}
// 推进到下一个包
offset += packet_len;
// 检查剩余数据是否足够组成一个完整的包头
if (offset + 7 > recv_len) break;
}
}
/**
* @brief OTA 数据工作线程:从队列接收数据并调用处理函数。
* 独立于 NimBLE host task,避免 flash 操作阻塞 BLE 协议栈。
*/
static void ble_ota_data_worker_task(void *pvParameters)
{
(void)pvParameters;
BleOta::instance().m_workerTaskHandle = xTaskGetCurrentTaskHandle();
DEBUG_INFO(TAG, "OTA 数据工作线程已启动");
while (1) {
BleOtaDataBatch item;
if (xQueueReceive(s_otaDataQueue, &item, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
if (!item.data || item.len == 0) {
free(item.data);
continue;
}
// 若 BLE 已断开,丢弃队列中的残留数据
if (!BleOta::instance().isConnected()) {
DEBUG_DBG(TAG, "BLE 已断开,丢弃 %zu 字节队列数据", item.len);
free(item.data);
continue;
}
ble_ota_process_data_batch(item.data, item.len);
free(item.data);
}
}
}
/*
* VERSION (0x0004) - Read
* 返回固件版本字符串
*/
/**
* @brief GATT VERSION 特征访问回调,返回固件版本字符串。
* @param conn_handle BLE 连接句柄。
* @param attr_handle GATT 属性句柄。
* @param ctxt GATT 访问上下文。
* @param arg 回调用户参数。
* @return NimBLE ATT 错误码,0 表示成功。
*/
static int ble_ota_version_access(uint16_t conn_handle, uint16_t attr_handle,
struct ble_gatt_access_ctxt *ctxt, void *arg)
{
(void)conn_handle;
(void)attr_handle;
(void)arg;
if (ctxt->op != BLE_GATT_ACCESS_OP_READ_CHR) {
return BLE_ATT_ERR_REQ_NOT_SUPPORTED;
}
const char *version = FW_VERSION;
// 版本字符串: "vX.Y.Z YYYY-MM-DD HH:MM:SS"
char ver_buf[64];
int ver_len = snprintf(ver_buf, sizeof(ver_buf), "%s %s", FW_VERSION, FW_BUILD_TIME);
if (ver_len < 0 || ver_len >= (int)sizeof(ver_buf)) {
ver_len = strlen(version);
int rc = os_mbuf_append(ctxt->om, version, ver_len);
return (rc == 0) ? 0 : BLE_ATT_ERR_UNLIKELY;
}
int rc = os_mbuf_append(ctxt->om, ver_buf, ver_len);
return (rc == 0) ? 0 : BLE_ATT_ERR_UNLIKELY;
}
/*
* DATA_OUT (0x0003) - Notify only
* 访问回调不做读写处理,通知由 BleOta::instance().notifyResponse() 发送
*/
/**
* @brief GATT DATA_OUT 特征访问回调(Notify-only,占位实现)。
* @param conn_handle BLE 连接句柄。
* @param attr_handle GATT 属性句柄。
* @param ctxt GATT 访问上下文。
* @param arg 回调用户参数。
* @return 0。
*/
static int ble_ota_data_out_access(uint16_t conn_handle, uint16_t attr_handle,
struct ble_gatt_access_ctxt *ctxt, void *arg)
{
(void)conn_handle;
(void)attr_handle;
(void)ctxt;
(void)arg;
return 0;
}
// ============================================================
// GATT 服务定义
// ============================================================
// BLE_UUID16_DECLARE 在 C++ 中产生 "taking address of rvalue" 编译错误。
// 改用 static ble_uuid16_t 变量,再取 .u 地址。
/** @brief OTA GATT 服务 UUID */
static const ble_uuid16_t GATT_SVC_UUID = BLE_UUID16_INIT(BLE_OTA_SERVICE_UUID);
/** @brief CTRL 特征 UUID,写入 0xF7 触发中继 */
static const ble_uuid16_t GATT_CTRL_UUID = BLE_UUID16_INIT(BLE_OTA_CTRL_UUID);
/** @brief DATA_IN 特征 UUID,接收固件数据块 */
static const ble_uuid16_t GATT_DATA_IN_UUID = BLE_UUID16_INIT(BLE_OTA_DATA_IN_UUID);
/** @brief DATA_OUT 特征 UUID,Notify 推送 GD32 响应 */
static const ble_uuid16_t GATT_DATA_OUT_UUID = BLE_UUID16_INIT(BLE_OTA_DATA_OUT_UUID);
/** @brief VERSION 特征 UUID,返回固件版本字符串 */
static const ble_uuid16_t GATT_VERSION_UUID = BLE_UUID16_INIT(BLE_OTA_VERSION_UUID);
// NimBLE C 结构体在 C++ designated initializer 不能显式初始化全部字段。
// 用 pragma 局部关闭 -Wmissing-field-initializers 警告。
#ifdef __cplusplus
#pragma GCC diagnostic push
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wmissing-field-initializers"
#endif
static const struct ble_gatt_chr_def gatt_ota_chrs[] = {
{
.uuid = &GATT_CTRL_UUID.u,
.access_cb = ble_ota_ctrl_access,
.flags = BLE_GATT_CHR_F_WRITE,
},
{
.uuid = &GATT_DATA_IN_UUID.u,
.access_cb = ble_ota_data_in_access,
.flags = BLE_GATT_CHR_F_WRITE,
},
{
.uuid = &GATT_DATA_OUT_UUID.u,
.access_cb = ble_ota_data_out_access,
.flags = BLE_GATT_CHR_F_NOTIFY,
.val_handle = &s_data_out_val_handle,
},
{
.uuid = &GATT_VERSION_UUID.u,
.access_cb = ble_ota_version_access,
.flags = BLE_GATT_CHR_F_READ,
},
{} // 终止符
};
static const struct ble_gatt_svc_def gatt_ota_svcs[] = {
{
.type = BLE_GATT_SVC_TYPE_PRIMARY,
.uuid = &GATT_SVC_UUID.u,
.characteristics = (struct ble_gatt_chr_def *)gatt_ota_chrs,
},
{} // 终止符
};
#ifdef __cplusplus
#pragma GCC diagnostic pop
#endif
// ============================================================
// GAP 事件回调
// ============================================================
/**
* @brief BLE GAP 事件回调,处理连接和断开事件。
* @param event
* @param arg
* @return 0 成功。
*/
static int ble_ota_gap_event(struct ble_gap_event *event, void *arg)
{
(void)arg;
switch (event->type) {
case BLE_GAP_EVENT_CONNECT:
if (event->connect.status == 0) {
// 连接成功
BleOta::instance().m_bleConnected = true;
BleOta::instance().m_connHandle = event->connect.conn_handle;
DEBUG_INFO(TAG, "BLE 客户端已连接: handle=%d", BleOta::instance().m_connHandle);
// 向对端请求更快的连接参数,提升 OTA 吞吐
struct ble_gap_upd_params up = {};
up.itvl_min = 6; // 7.5 ms 最小连接间隔
up.itvl_max = 6; // 7.5 ms 固定间隔(避免对端选大值)
up.latency = 0; // 无延迟
up.supervision_timeout = 2000; // 2 秒监控超时
up.min_ce_len = 12; // 最小连接事件长度 12×0.625=7.5ms,尽量多传包
up.max_ce_len = 12;
int rc = ble_gap_update_params(BleOta::instance().m_connHandle, &up);
if (rc != 0) {
DEBUG_WARN(TAG, "请求更新连接参数失败: rc=%d(对端不一定接受,继续运行)", rc);
} else {
DEBUG_INFO(TAG, "已请求更快的连接参数: itvl=%.1fms ce_len=%.1fms latency=0",
up.itvl_min * 1.25f, up.min_ce_len * 0.625f);
}
} else {
DEBUG_WARN(TAG, "BLE 连接失败: status=%d", event->connect.status);
BleOta::instance().m_bleConnected = false;
}
return 0;
case BLE_GAP_EVENT_DISCONNECT:
DEBUG_INFO(TAG, "BLE 客户端已断开: reason=%d",
event->disconnect.reason);
// ★ 断开时清空数据队列,丢弃属于旧会话的残留包
if (s_otaDataQueue) {
BleOtaDataBatch stale;
while (xQueueReceive(s_otaDataQueue, &stale, 0) == pdTRUE) {
free(stale.data);
}
}
BleOta::instance().m_bleConnected = false;
BleOta::instance().m_connHandle = BLE_HS_CONN_HANDLE_NONE;
// ★ BLE 断开时恢复 WiFi 射频
ble_ota_restore_wifi_ps();
// ★ 断开时清理"BLE 数据接收阶段"残留的 OTA 会话状态,避免下次刷写被
// 系统 busy 假拒绝。注意区分可中止 / 不可中止状态:
// - GD32_STORING / ESP32_RECEIVING / ESP32_FINALIZING:BLE 是唯一数据源,
// 断开即等价于中止,必须 abortCurrent() + 清理底层 core。
// - GD32_RELAYING / ESP32_REBOOTING:SPI 中继/重启不依赖 BLE,不能打断。
// 这些状态保留,等中继/重启自然结束。
// - IDLE / STORED / COMPLETE / ERROR:abortCurrent 幂等安全,直接调即可。
{
ota_system_state_t cur = OtaCoordinator::instance().getSystemState();
if (cur == OTA_SYS_GD32_RELAYING || cur == OTA_SYS_ESP32_REBOOTING) {
DEBUG_WARN(TAG, "BLE 断开但 %s 进行中,保留状态等待自然结束",
OtaCoordinator::stateToString(cur));
} else {
if (cur == OTA_SYS_GD32_STORING) {
DEBUG_WARN(TAG, "BLE 断开,中止未完成的 GD32 固件存储");
} else if (cur == OTA_SYS_ESP32_RECEIVING ||
cur == OTA_SYS_ESP32_FINALIZING) {
DEBUG_WARN(TAG, "BLE 断开,中止未完成的 ESP32 OTA");
}
// ble_ota_session_reset() 统一负责 abortCurrent + core.abort 兜底 +
// 会话状态复位(m_esp32LastSeq/m_esp32LastCmd/m_esp32RebootPending/
// reorder/s_gd32_ooo_count)
ble_ota_session_reset();
}
}
// 恢复广播以接受新连接
ble_ota_start_advertising();
return 0;
case BLE_GAP_EVENT_ADV_COMPLETE:
DEBUG_INFO(TAG, "广播周期结束,重新开始");
ble_ota_start_advertising();
return 0;
case BLE_GAP_EVENT_SUBSCRIBE:
DEBUG_INFO(TAG, "CCC 描述符更新: conn=%d attr=%d notify=%d indicate=%d",
event->subscribe.conn_handle,
event->subscribe.attr_handle,
event->subscribe.cur_notify,
event->subscribe.cur_indicate);
return 0;
case BLE_GAP_EVENT_MTU:
DEBUG_INFO(TAG, "MTU 协商: conn=%d mtu=%d",
event->mtu.conn_handle, event->mtu.value);
return 0;
default:
return 0;
}
}
// ============================================================
// BLE 广播
// ============================================================
/**
* @brief 启动 BLE 广播,使设备可被发现和连接。
*/
static void ble_ota_start_advertising(void) // kept as free function for BLE callback compatibility
{
int rc;
// 自动推断可用地址类型(优先 Public,不可用则生成 Random)
uint8_t own_addr_type;
rc = ble_hs_id_infer_auto(0, &own_addr_type);
if (rc != 0) {
DEBUG_ERR(TAG, "推断地址类型失败: rc=%d, 尝试生成随机地址", rc);
// 生成不可解析随机地址作为 fallback
ble_addr_t rnd_addr;
rc = ble_hs_id_gen_rnd(0, &rnd_addr);
if (rc != 0) {
DEBUG_ERR(TAG, "生成随机地址也失败: rc=%d, BLE 广播无法启动", rc);
return;
}
own_addr_type = rnd_addr.type;
}
DEBUG_INFO(TAG, "使用地址类型: %s", own_addr_type == BLE_OWN_ADDR_PUBLIC ? "Public" : "Random");
// --- 构建广播数据 ---
uint8_t adv_data[31] = {0};
int adv_pos = 0;
// AD Flags: LE General Discoverable + BR/EDR Not Supported
adv_data[adv_pos++] = 0x02; // 长度
adv_data[adv_pos++] = 0x01; // 类型 = Flags
adv_data[adv_pos++] = 0x06; // 值
// Complete Local Name
const char *name = BLE_DEVICE_NAME;
size_t name_len = strlen(name);
if (name_len > 29 - adv_pos - 2) {
name_len = 29 - adv_pos - 2; // 截断以适配广播包
}
adv_data[adv_pos++] = (uint8_t)(name_len + 1);
adv_data[adv_pos++] = 0x09; // 类型 = Complete Local Name
memcpy(&adv_data[adv_pos], name, name_len);
adv_pos += name_len;
rc = ble_gap_adv_set_data(adv_data, adv_pos);
if (rc != 0) {
DEBUG_ERR(TAG, "设置广播数据失败: %d", rc);
return;
}
// 扫描响应: 包含 Service UUID 以帮助发现
uint8_t scan_rsp[31] = {0};
int rsp_pos = 0;
scan_rsp[rsp_pos++] = 0x11; // 长度 (2 + 15)
scan_rsp[rsp_pos++] = 0x09; // 类型 = Complete Local Name
name_len = strlen(name);
if (name_len > (size_t)(31 - rsp_pos)) {
name_len = 31 - rsp_pos;
}
memcpy(&scan_rsp[rsp_pos], name, name_len);
rsp_pos += name_len;
rc = ble_gap_adv_rsp_set_data(scan_rsp, rsp_pos);
if (rc != 0) {
DEBUG_WARN(TAG, "设置扫描响应数据失败: %d", rc);
}
// 开始广播
struct ble_gap_adv_params adv_params = {};
adv_params.conn_mode = BLE_GAP_CONN_MODE_UND;
adv_params.disc_mode = BLE_GAP_DISC_MODE_GEN;
// own_addr_type 已在上面由 ble_hs_id_infer_auto 推断
rc = ble_gap_adv_start(own_addr_type, NULL, BLE_HS_FOREVER,
&adv_params, ble_ota_gap_event, NULL);
if (rc != 0) {
DEBUG_ERR(TAG, "启动广播失败: %d", rc);
} else {
DEBUG_INFO(TAG, "BLE 广播已启动: \"%s\"", name);
}
}
// ============================================================
// NimBLE 同步/重置回调
// ============================================================
/**
* @brief NimBLE 协议栈同步完成回调,初始化广播。
*/
static void ble_ota_on_sync(void)
{
DEBUG_INFO(TAG, "NimBLE 协议栈同步完成");
// GATT 服务已在 serverStart() 中注册,不再重复注册
// 重复调用 ble_gatts_count_cfg / ble_gatts_add_svcs 会导致 BLE_HS_EBUSY
DEBUG_INFO(TAG, "DATA_OUT 值句柄: %u", s_data_out_val_handle);
if (s_data_out_val_handle == 0) {
DEBUG_WARN(TAG, "DATA_OUT 值句柄为 0,通知功能不可用");
}
BleOta::instance().m_bleReady = true;
ble_ota_start_advertising();
}
/**
* @brief NimBLE 协议栈重置回调。
* @param reason
*/
static void ble_ota_on_reset(int reason)
{
DEBUG_WARN(TAG, "NimBLE 协议栈重置: reason=%d", reason);
BleOta::instance().m_bleReady = false;
}
// ============================================================
// NimBLE Host 任务(独立 FreeRTOS 任务)
// ============================================================
/**
* @brief NimBLE 主机任务入口,处理协议栈事件循环。
* @param param
*/
static void ble_ota_nimble_host_task(void *param)
{
(void)param;
DEBUG_INFO(TAG, "NimBLE Host 任务启动");
nimble_port_run();
// 正常情况下不会到达这里
DEBUG_INFO(TAG, "NimBLE Host 任务退出");
}
// ============================================================
// 公开 API
// ============================================================
/**
* @brief 启动 BLE GATT 服务器并注册 OTA 服务。
* @return ESP_OK 成功,其他失败。
*/
esp_err_t BleOta::serverStart()
{
int rc;
DEBUG_INFO(TAG, "=== 初始化 BLE OTA GATT 服务器 ===");
DEBUG_INFO(TAG, " Device: %s", BLE_DEVICE_NAME);
DEBUG_INFO(TAG, " MTU: %" PRIu16, BLE_MTU_SIZE);
DEBUG_INFO(TAG, " Svc: 0x%04X", BLE_OTA_SERVICE_UUID);
esp_err_t err = nimble_port_init();
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "nimble_port_init 失败: %s", esp_err_to_name(err));
return err;
}
DEBUG_INFO(TAG, "nimble_port_init 完成");
ble_svc_gap_init();
ble_svc_gatt_init();
rc = ble_svc_gap_device_name_set(BLE_DEVICE_NAME);
if (rc != 0) {
DEBUG_WARN(TAG, "设置设备名称失败: %d", rc);
}
rc = ble_att_set_preferred_mtu(BLE_MTU_SIZE);
if (rc != 0) {
DEBUG_WARN(TAG, "设置首选 MTU 失败: %d", rc);
} else {
DEBUG_INFO(TAG, "首选 ATT MTU 已设置: %u", (unsigned)BLE_MTU_SIZE);
}
// 5. 配置 Host 回调
// sync_cb: NimBLE 事件循环就绪时调用 (开始广播)
// reset_cb: NimBLE 重置时调用
ble_hs_cfg.sync_cb = ble_ota_on_sync;
ble_hs_cfg.reset_cb = ble_ota_on_reset;
// 不做 bonding,不需要 store 回调
rc = ble_gatts_count_cfg(gatt_ota_svcs);
if (rc != 0) {
DEBUG_ERR(TAG, "GATT 服务计数失败: %d", rc);
return ESP_FAIL;
}
rc = ble_gatts_add_svcs(gatt_ota_svcs);
if (rc != 0) {
DEBUG_ERR(TAG, "GATT 服务注册失败: %d", rc);
return ESP_FAIL;
}
nimble_port_freertos_init(ble_ota_nimble_host_task);
// s_data_out_val_handle 由 on_sync 回调填充,此处不复制
DEBUG_INFO(TAG, "BLE OTA 服务器初始化完成");
return ESP_OK;
}
/**
* @brief 通过 BLE Notify 将 GD32 响应推送给上位机。
* @param data 待推送的数据指针。
* @param len 数据长度(字节)。
* @return ESP_OK 成功,其他失败。
*/
esp_err_t BleOta::notifyResponse(const uint8_t *data, size_t len)
{
if (!BleOta::instance().m_bleConnected) {
return ESP_ERR_NOT_SUPPORTED;
}
if (s_data_out_val_handle == 0) {
DEBUG_WARN(TAG, "DATA_OUT 值句柄未设置");
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
}
if (len == 0) return ESP_OK;
struct os_mbuf *om = ble_hs_mbuf_from_flat(data, len);
if (om == NULL) {
DEBUG_ERR(TAG, "分配 mbuf 失败 (%zu 字节)", len);
return ESP_ERR_NO_MEM;
}
int rc = ble_gattc_notify_custom(BleOta::instance().m_connHandle, s_data_out_val_handle, om);
if (rc != 0) {
DEBUG_WARN(TAG, "通知发送失败: rc=%d", rc);
return ESP_FAIL;
}
DEBUG_DBG(TAG, "通知已发送: %zu 字节", len);
return ESP_OK;
}
/**
* @brief 检查当前是否有 BLE 客户端连接。
* @return true 已连接,false 未连接。
*/
bool BleOta::isConnected()
{
return BleOta::instance().m_bleConnected;
}
// ============================================================
// BLE OTA FreeRTOS 任务入口
//
// 注意: 此任务的职责是初始化 BLE 服务器并保持存活。
// 实际的 BLE 事件循环在独立的 NimBLE Host 任务中运行。
// 为避免与 ota_relay_task 竞争,此任务不从 OtaRelay::dispatchQueue 消费。
// ============================================================
/**
* @brief BLE OTA FreeRTOS 任务,初始化 NimBLE 并运行 GATT 服务。
* @param pvParameters FreeRTOS 任务参数,未使用。
*/
void BleOta::taskEntry(void *pvParameters)
{
(void)pvParameters;
BleOta::instance().m_taskHandle = xTaskGetCurrentTaskHandle();
DEBUG_INFO(TAG, "=== BLE OTA 任务启动 ===");
// 创建 OTA 数据队列和工作线程(在 NimBLE 初始化之前完成)
s_otaDataQueue = xQueueCreate(BLE_OTA_DATA_QUEUE_LEN, sizeof(BleOtaDataBatch));
if (s_otaDataQueue) {
BaseType_t wk_ok = xTaskCreate(ble_ota_data_worker_task,
"ble_ota_worker",
4096, // 峰值仅 ~1.9KB,4KB 留有充足余量
NULL,
10, // 中等优先级,避免被 NimBLE host task 过度抢占
NULL);
if (wk_ok != pdPASS) {
DEBUG_ERR(TAG, "OTA 数据工作线程创建失败,BLE OTA 数据传输不可用");
vQueueDelete(s_otaDataQueue);
s_otaDataQueue = nullptr;
}
} else {
DEBUG_ERR(TAG, "OTA 数据队列创建失败,BLE OTA 数据传输不可用");
}
esp_err_t err = BleOta::instance().serverStart();
if (err != ESP_OK) {
DEBUG_ERR(TAG, "BLE 服务器启动失败: %s → BLE OTA 不可用",
esp_err_to_name(err));
}
// 保持任务存活 — 所有 BLE 事件由 NimBLE Host 任务处理
uint32_t heartbeat = 0;
while (1) {
heartbeat++;
// 每 60 秒打印一次心跳(确认任务存活)
if (heartbeat % 6 == 0) {
DEBUG_DBG(TAG, "心跳 #%lu | BLE %s | 连接: %s",
(unsigned long)(heartbeat / 6),
BleOta::instance().m_bleReady ? "就绪" : "未就绪",
BleOta::instance().m_bleConnected ? "已连接" : "未连接");
}
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10000));
}
}