esp: ota

ESP 空中升级（OTA，Over The Air）

ESP 引导加载程序 (Bootloader)

OTA

OTA 升级机制可以让联网设备在固件正常运行时，通过网络（Wi-Fi、以太网、蓝牙）进行固件升级。

在 ESP-IDF 中有两种方式可以进行OTA升级：

• 使用 app_update 组件提供的本地API。（native_ota_example 示例）
• 使用 esp_https_ata 组件提供的简化API，它在原生 OTA API的基础上添加了一个抽象层，以便使用HTTPS协议进行升级。（simple_ota_example示例）

ESP32设备运行OTA机制，需要配置设备的分区表：

• OTA应用程序分区：ota_0 和 ota_1
• OTA数据分区：otatata

当ESP32设备首次启动时，OTA数据分区中没有数据，引导加载程序就会去启动工厂应用程序。若分区表中没有工厂应用程序，则启动第一个可用的OTA分区（通常是 ota_0）。第一次 OTA升级后，OTA数据分区更新，指定下一次启动哪个 OTA 应用程序分区。

OTA功能启动，向当前未用于启动的OTA引用程序分区写入新的应用固件镜像。镜像验证后，OTA数据分区更新，指定下一次使用该镜像。

第一次OTA升级后，OTA数据分区更新，执行下一次启动哪个OTA应用程序分区。

注意：按照上图OTA应用分区划分，固件最大大小为1 MB。

Bootloader

Bootloader 引导加载程序的主要功能如下：

• 内部模块的最小初始化配置
• 如果配置了 flash 加密 或 Secure Boot，则对其进行初始化
• 根据分区表和 ota_data（如果存在）选择需要引导的应用程序（app）分区
• 将应用程序镜像加载到 RAM（即IRAM 和 DRAM）中，最后把控制权转交给应用程序。

Bootloader 引导加载程序位于 flash 的 0x1000 偏移地址处。

ESP32 从上电到运行 app_mian() 函数所经历的步骤：

1. 一级引导程序被固化在ESP32内部的ROM中，它会从 flash 的 0x1000 偏移地址处加载二级引导程序 至 RAM（即 IRAM & DRAM）中。
2. 二级引导程序 从flash 中加载 分区表 和 Bootloader 引导加载程序 至内存中，主程序中包含了 RAM 段和 通过 flash 高速缓存映射的只读段。
3. 应用程序启动阶段 运行，这是第二个 CPU 和 RTOS 调度器启动，接着运行 mian_task()，从而执行 app_mian() 。

二级引导程序默认从 flash 的 0x8000 偏移地址处读取分区表。二级引导程序会寻找 工厂应用分区 和 OTA 应用程序分区，二级引导加载程序先查询 otadata 数据分区以确认应引导哪个应用分区 。