摘要：你的遠程升級還在升級整個APP？快來試試差分升級,，立功科技基于AMetal SDK提供了一套完整的差分升級算法,，升級固件更小、下載速度更快,、大大降低網(wǎng)絡不穩(wěn)定造成傳輸失敗概率，同時更節(jié)省內(nèi)存。

一,、差分包原理

在講差分升級之前，先簡單介紹一下差分升級的原理和概念,，差分升級是將新老固件具有差異的部分剝離出來,，例如固件從V1.1.0升級到V1.1.1，兩個固件相比只修改了1K的內(nèi)容,，如下圖紅色部分為不同部分,，將該部分剝離出來生成差分包Diff_V1.1.0~V1.11，通過云端將差分包推送到設備端,，設備端接收完成之后,，先解壓差分包，再通過差分恢復算法,，根據(jù)差分包中的數(shù)據(jù)標志,，將新老固件進行融合，變成新的固件,，從而完成升級,。

圖 1  差分原理

這種升級方式的優(yōu)點是升級固件更小、下載速度也更快,，也更加節(jié)省內(nèi)存空間,，相對于整包升級方式，缺點是依賴特定固件,，例如該差分包為V1.1.0固件升級到V1.1.1固件的差分包Diff_V1.1.0~V1.1.1,，該差分包只能用于升級版本號是V1.1.0固件的設備，其他版本號固件的設備不能用它升級,，流程控制上要求比較嚴格,，整包的升級則不依賴特殊固件，隨時可以升級。

圖 2  差分升級

二,、差分升級架構(gòu)

立功科技基于AMetal SDK軟件平臺,，設計了一套完整的差分升級的算法。以基于華大HC32L196芯片設計差分升級為例,，該芯片F(xiàn)lash為256K（0x000_0000~0x0003_FFFF）,，首先需要對Flash進行劃分，主要劃分為4個部分：BootLoader區(qū),、應用區(qū),、download區(qū)、參數(shù)區(qū),，BootLoader區(qū)用于引導升級,，應用區(qū)為升級后的應用程序，download區(qū)為下載差分包存儲區(qū)間,，參數(shù)區(qū)用于存儲特定參數(shù),。各區(qū)大小按照實際使用情況，進行合理劃分,。

圖 3  flash劃分

三,、差分升級流程

首先介紹BootLoader執(zhí)行的流程，如下圖所示,，芯片上電或復位之后,，首先開始運行BootLoader的代碼，之后檢測按鍵,，按鍵作為升級的提示,，如按鍵按下，準備升級,，進入接收固件狀態(tài),，如接收到固件，對固件進行校驗,，校驗通過后,，置位跳轉(zhuǎn)標志位，如校驗未通過,，重新進入接收固件狀態(tài),。檢測到跳轉(zhuǎn)標志位之后，檢查應用程序是否有效,，有效進入應用程序運行,，無效進入接收固件狀態(tài)。如果沒有按鍵按下,，檢查是否有升級標志,，有則解析download區(qū)的新固件，通過解壓縮算法和解差分算法,，修改覆蓋舊固件,，設置跳轉(zhuǎn)標志，檢查應用程序是否有效,，有效則運行應用程序,。

圖 4  升級流程

相信到這不少讀者已經(jīng)清楚升級的原理和升級的過程是怎么回事了，下面介紹一下差分固件的生成,。

四,、差分包制作

如開篇所述，差分文件是將新老固件進行對比,，然后將有差異的部分取出,，作為升級的固件。那么如何才能達到最小的差分固件呢,？首先我們需要了解用于升級的MCU的Flash的最小擦除單位是多少,，是512字節(jié)、1K,、2K還是4K,？這個與芯片相關，理論上劃分得越細,，最后的生成文件也就會越小,。

以HC32L196芯片為例，設置最小的分塊單位為1K,，將新老兩份固件都按1K去劃分,，劃分多少塊按兩份固件中最大的一個決定，不足的那個后面補0,，例如新的固件35.3K,，老固件34K，那么最終按新固件大小劃分,，即按1K劃分,，將兩份固件劃分為36塊，劃分之后,，兩個固件對應序號的塊分別進行比較,，將新固件不同于老固件的塊進行標記和壓縮，最后將所有不同的塊壓縮為一個包,，即差分升級包,，到此差分升級包制作完成。AMetal SDK中提供了一個專門用于制作差分包的上位機工具,，借助該工具可簡單完成差分文件的制作,。

圖 5  差分固件格式