STM32差分升级大法：1MB固件秒变几十KB！

前面几篇，整包升级已经跑通了。有人问，每次都传1MB固件，是不是太浪费？流量花钱，时间也长。有没有办法，只传改动的那一点？有，叫差分升级。这篇把它讲透。你会发现，它和前面的Bootloader是一脉相承的。

假设你有一台设备。固件大小1MB。这次只改了三个函数，加了几十行代码。

可整包升级，还是得把1MB全传一遍。

串口还能忍。换成4G，流量要钱。换成LoRa，带宽只有几百bps，1MB传完要好几个小时。这就不划算了。

差分升级的思路很简单。设备上有旧固件。服务器上有旧和新两份。服务器算出"新减旧"的差异，只把这个差异传过来。设备拿着旧固件加差异，在自己身上还原出新固件。

差异通常很小。改了几十行，差异可能就几KB到几十KB。

二、核心：服务器算差，设备做加

这一步要分清楚。难的在服务器，不在设备。

服务器用bsdiff这类算法，把旧固件和新固件对齐。找出哪些字节没变，哪些变了。然后输出三块东西。

控制块，告诉设备"复制多少，从旧固件哪里抄，再加什么偏移"。差异块，就是那些变了的内容。新增块，旧固件里没有、纯新增的数据。

设备这边只做一件事。照着控制块，从旧固件搬字节，叠加差异，写进新固件。这个过程叫补丁应用，英文叫patch apply。它不需要做复杂匹配，所以MCU上跑得动。

换句话说，重活服务器干了。设备只做按图索骥的体力活。

// 简化版补丁应用：控制块是一串三元组 (copy_len, seek_off, add_len)
// 设备依次读取，从old抄copy_len字节到new，再追加add_len字节补丁数据
intapply_patch(constuint8_t *old, uint8_t *new,
constuint8_t *ctrl, uint32_t ctrl_len,
constuint8_t *patch, uint32_t patch_len) {
uint32_t old_pos = 0, new_pos = 0, patch_pos = 0, ctrl_pos = 0;
while (ctrl_pos < ctrl_len) {
uint32_t copy_len = read_u32(ctrl, &ctrl_pos); // 从old抄多少
int32_t seek_off = read_i32(ctrl, &ctrl_pos); // old指针挪多少
uint32_t add_len = read_u32(ctrl, &ctrl_pos); // 补丁追加多少
for (uint32_t i = 0; i < copy_len; i++) // 1) 从旧固件搬
new[new_pos + i] = old[old_pos + i];
old_pos += copy_len; new_pos += copy_len;
for (uint32_t i = 0; i < add_len; i++) // 2) 叠加差异
new[new_pos + i] = patch[patch_pos + i];
patch_pos += add_len; new_pos += add_len;
old_pos += seek_off; // 3) 移动旧固件指针
}
return new_pos; // 新固件的总长度
}

这段代码是原理示意。真实bsdiff还会把差异块压缩，设备要先解压再叠加。但骨架就是这三步。

三、存储怎么摆：这是个真问题

整包升级时，你只要一块下载缓冲，和一个写目标Flash的区。差分升级麻烦在，你得同时拿着"旧的"和"算新的"。

以一颗带1MB Flash的STM32L496举例。之前我们把Flash分成四块：Bootloader、APP1、APP2、KEY。

差分升级时，APP1正在跑，它就是"旧固件"。补丁从串口收进来，先放进一块RAM缓冲，或者外部SPI Flash。Bootloader读APP1当old，读补丁当patch，把还原出的new写到APP2。

写完校验CRC没问题，再把KEY里的运行标志指向APP2，重启。下次就从APP2跑新固件了。

关键点：补丁要小。几十KB的补丁，内部RAM多半放得下。要是补丁比RAM还大，就得借用外部Flash当暂存，复杂度就上去了。

场景 需要旧固件 需要补丁缓冲 写目标 备注 整包升级 不用 一小块 APP区 最简单 差分（小补丁） APP1区 RAM几十KB APP2区 最常用 差分（大补丁） APP1区 外部Flash APP2区 补丁超RAM才用 四、它怎么接上前面的Bootloader

你发现没有，差分升级一点没动前面的框架。

传输层没变。还是A5 A0那套帧，还是那个环形缓冲。Bootloader还是从缓冲取字节。

变的只是"取出来之后干什么"。整包时，收到的字节直接写Flash。差分时，收到的字节先攒成补丁。等收齐了，跑一遍apply_patch，把结果写Flash。

触发也没变。APP里那句打印区分自己是APP1还是APP2，照旧。

所以前面几篇打下的底子，差分升级直接复用。你甚至可以把两种模式做成可切换。小改动走差分，大版本走整包。

五、几个坑，提前说

版本要对上。补丁是"旧版本A到新版本B"算出来的。设备手上是A，才能用。要是设备停在更早的版本，补丁套不上，必须先用整包升到A。所以KEY里最好记下当前版本号。

校验不能省。补丁应用完，一定要对new算CRC，跟补丁里带的目标CRC比对。对不上就别跳，老老实实回退到旧区。

公网要加签。补丁在公网传，被人中间替换就麻烦了。前面说过，示例工程是教学版，没做这层。真上公网，得给补丁加个签名再验。

慢，但只在服务器。设备上apply是线性扫描，跟固件大小成正比。1MB也就扫一遍，毫秒级能跑完。重活全在服务器生成补丁那一步。

小结

下次有人吹"我们的OTA一次只传几十KB"，你能不能一眼看出来，他到底是在传差分补丁，还是只是把整包压缩了一下？