第127天：RTOS 资源与低功耗下的断点续传：轨迹/参数的稳健落盘

关键词
RTOS、低功耗、断点续传、掉电保护、持久化、FatFs、LittleFS、Tickless、WFI、DMA、WAL、A/B 快照、CRC、检查点

摘要
面向受限 MCU 与电池设备，介绍如何在 RTOS 环境中以最小内存与功耗代价实现轨迹与参数数据的断点续传与抗断电落盘。内容围绕任务与中断分工、缓冲池与零拷贝、低功耗调度与刷盘节奏、原子提交与检查点、A/B 快照与回滚、以及续传窗口与幂等覆盖等关键点，给出可嵌入的轻量示例，兼顾 FatFs 与 LittleFS 的差异与配置。读者可据此在 Tickless Idle 与深睡策略下保持数据一致性与可追溯性。

需求刻画与约束
1.1 轨迹与参数的数据形态与耐久性目标
1.2 RTOS 资源边界：栈、堆、CPU 周期与 I/O 预算
1.3 低功耗场景的掉电模型与时间窗口

架构总览：RTOS 下的写路径与能耗路径
2.1 ISR→任务的单写者模型与背压控制
2.2 缓冲池、环形队列与零拷贝
2.3 刷盘触发策略与 Tickless Idle 的配合

记录与提交：WAL 与尾标记
3.1 记录头、数据体、CRC 与尾标记
3.2 双阶段提交顺序与对齐
3.3 LittleFS 与 FatFs 的提交与同步要点

断点续传协议
4.1 分块格式、ACK 位图与窗口推进
4.2 幂等覆盖与偏移校验
4.3 续传状态的轻量持久化

低功耗策略与时序
5.1 刷盘节奏：字节阈值、时间阈值与关键事件强制
5.2 WFI/Tickless 与 DMA 合并写
5.3 BOD/RTC 触发的下电前最小提交

快速恢复与回滚
6.1 检查点与稀疏索引
6.2 尾向回扫与最后一次完整记录定位
6.3 参数 A/B 快照与在线切换

资源预算与配置
7.1 任务栈与队列水位估算
7.2 文件系统缓存与簇/页大小选择
7.3 写放大、擦除/日与能耗测算

示例与验证
8.1 轨迹下采样与批量写示例
8.2 参数变更强制提交示例
8.3 随机掉电与续传回归的测试清单

1. 需求刻画与约束

1.1 数据形态与耐久性目标

轨迹数据（Motion）
典型频率 50–200 Hz（控制环 1–5 kHz，落盘下采样），单条 40–80 B（定点数优先）。
目标：最大丢失窗口 ≤ 提交周期（例如 ≤1 s），恢复时间 ≤ 数百毫秒级（NOR/LFS）或数秒级（SD/FAT）。

参数数据（Params）
低频突发、每次 0.5–8 KB，要求原子可用（A/B 快照可回滚），允许影子写—>重命名生效。

一致性边界
任何时刻掉电，仅丢“最后几条未提交记录”；历史不被破坏；启动后自动恢复写指针。

1.2 RTOS 资源边界

CPU 周期：日志任务为单写者低优先级；速度环/ISR 只入队，不写盘。内存：环形队列 + 若干页写缓冲；任务栈经测定（高水位法）后配置。I/O：SPI/NAND/SD 合并写，控制 sync 频率以配合 Tickless Idle。

队列容量基线：cap ≥ 轨迹落盘频率 × 最大睡眠窗口（秒） + 突发事件预算

例：100 Hz 落盘、最大睡眠 0.2 s、突发 50 条 → cap ≥ 100×0.2 + 50 = 70（向上取 128/256）。

1.3 低功耗场景的掉电模型与时间窗口

Tickless Idle + WFI：空闲合并，降低唤醒次数。BOD/电源良好信号：检测到下电 → 立即投递 PowerEvent，日志任务优先 sync。能量窗口：E = C · (V_hi^2 − V_lo^2)/2（板上电容决定能坚持的写入与 sync 次数）；根据窗口设置“关键事件强制提交”。

2. 架构总览：RTOS 下的写路径与能耗路径

2.1 单写者通道（ISR/任务解耦）


[ISR / 控制环] --SPSC--> [日志任务 Logger] --WAL/FS--> [介质]
   | 只入队，失败计数         | 批量出队、合并写、周期/关键提交

SPSC（单生产单消费）环形队列：无锁，常数时间。日志任务：批处理 N 条或累计到 M 字节/1 s，再提交；遇关键事件（故障/参数生效/下电）立即强制提交。背压：入队失败计数 dropped 纳入监控；必要时降采样或丢低优先级数据。

2.2 缓冲与零拷贝

轨迹结构尽量定长（定点整数，避免动态内存）。使用预分配页缓冲聚合写入；DMA 传输到存储控制器，CPU 侧仅维护写指针与校验。

2.3 刷盘触发与 Tickless 协同

触发条件：
1）累计字节阈值（如 8–32 KB）；2）时间阈值（如 1 s）；3）关键事件；
满足条件才 sync，其余时间允许内核进入 Tickless Idle/WFI，降低唤醒频次。


// 生产者：控制环/ISR（只入队）
static SpscRing<Event, 256> gQ;

void on_motion(const Motion& m) {
  Event e; e.type = EVT_MOTION; e.m = m;
  if (!gQ.push(e)) ++g_metrics.dropped; // 背压统计
}

void on_param_commit(const ParamChange& p) {
  Event e; e.type = EVT_PARAM; e.p = p;
  (void)gQ.push(e);
}


// 消费者：日志任务（单写者）
void LoggerTask(void*) {
  AppendCtx ctx = recover_or_open(); // 启动恢复（第 6 章）
  size_t bytes_since_sync = 0;
  uint32_t t_last = now_ms();

  for (;;) {
    size_t batch = 0; bool force_sync = false;

    while (batch < 64 && !gQ.empty()) {
      Event e; gQ.pop(e);
      switch (e.type) {
        case EVT_MOTION:
          append_record(ctx, hdr_motion, &e.m, sizeof(e.m), false);
          bytes_since_sync += sizeof(LogHdr)+sizeof(e.m)+sizeof(LogTail);
          break;
        case EVT_PARAM:       // 关键事件
          append_record(ctx, hdr_param, &e.p, sizeof(e.p), true);
          force_sync = true;  // 立即刷
          break;
        case EVT_POWER:       // 下电
          append_record(ctx, hdr_power, &e.pwr, sizeof(e.pwr), true);
          force_sync = true;
          break;
      }
      ++batch;
    }

    const bool time_hit  = (now_ms()-t_last) >= 1000;
    const bool size_hit  = bytes_since_sync >= 16*1024;

    if (force_sync || time_hit || size_hit) {
      fs_sync(ctx);
      bytes_since_sync = 0;
      t_last = now_ms();
    }

    // 让位 + 允许 Tickless Idle
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(5));
  }
}

3. 记录与提交：WAL 与尾标记

3.1 结构与校验


#pragma pack(push,1)
struct LogHdr {
  uint32_t magic;   // 'LG01'
  uint8_t  ver;     // 版本
  uint8_t  type;    // 事件类型
  uint16_t flags;   // 关键事件位、保留位
  uint64_t seq;     // 单调序号
  uint64_t ts;      // 时间戳（RTC/单调tick）
  uint32_t len;     // payload 长度
  // 紧随其后：payload
};

struct LogTail {
  uint32_t magic;   // 'LGCM'（commit）
  uint8_t  ver;
  uint8_t  rsv;
  uint16_t flags;
  uint64_t seq;     // 镜像 hdr.seq
  uint32_t len;     // 镜像 hdr.len
  uint32_t crc32;   // CRC(LogHdr..payload)
};
#pragma pack(pop)

双阶段提交：[Hdr+Payload] → Tail；仅承认“有 Tail 且校验通过”的记录。对齐：Hdr 起始尽量扇区/页对齐，Tail 不跨页，降低“半写”模糊。

3.2 追加与提交


struct AppendCtx {
  FileHandle fh;
  size_t     pos;                 // 文件内写指针
  size_t     page;                // 介质页/扇区大小（512/2048…）
  uint64_t   next_seq;
};

static inline void fs_sync(AppendCtx& c) {
#if defined(USE_FATFS)
  f_sync(c.fh);
#elif defined(USE_LFS)
  lfs_file_sync(&c.fh);
#endif
}

bool append_record(AppendCtx& c, LogHdr hdr_tpl, const void* payload,
                   uint32_t len, bool force_sync)
{
  // 1) 序号与长度
  LogHdr h = hdr_tpl; h.seq = c.next_seq++; h.len = len;

  // 2) 可选对齐（把 Hdr 放到页头）
  size_t pad = (c.page - (c.pos % c.page)) % c.page;
  if (pad) { file_write_ff(c.fh, pad); c.pos += pad; }

  // 3) 写入 Hdr + Payload 并 rolling CRC
  CRC32 crc; crc.update(&h, sizeof(h));
  file_write(c.fh, &h, sizeof(h)); c.pos += sizeof(h);
  if (len) { file_write(c.fh, payload, len); c.pos += len; crc.update(payload, len); }

  // 4) 写入 Tail（提交点）
  LogTail t{};
  t.magic = 0x4C47434D; // 'LGCM'
  t.ver   = h.ver; t.flags = h.flags; t.seq = h.seq; t.len = h.len;
  t.crc32 = crc.value();
  file_write(c.fh, &t, sizeof(t)); c.pos += sizeof(t);

  // 5) 刷新策略
  if (force_sync) fs_sync(c);
  return true;
}

FatFs：定期 f_sync 以把控制器缓存落介质；LittleFS：lfs_file_sync/close 是真正的提交点。

3.3 事件示例与长度控制（定长优先）

Motion：定点 Q16.16 三轴位置/速度/加速度 + 时间戳，固定 64 B。Param：键/旧值/新值/时间戳，固定 24 B。Power：电源良好标志/电压采样/时间戳，固定 16–24 B。

结构示例


struct MotionPayload {
  int32_t pos_q16[3];
  int32_t vel_q16[3];
  int32_t acc_q16[3];
  uint64_t rtc_us;
  uint32_t mono_tick;
};

3.4 段式组织与封口顺序（概述）

段文件命名 seg_XXXX.act（活跃）/seg_XXXX.ok（封口）；轮换前写检查点（最后 Tail 偏移与 seq）→ sync → 重命名 .ok；新段 .prep → .act 激活；空间不足时回收最旧 .ok 段。

4. 断点续传协议

目的：在 RTOS 与低功耗约束下，把大块轨迹文件或成组参数稳妥落到持久化介质；中断后可按偏移重来，写入过程幂等，完成后再一次性“生效”。

4.1 分块与校验格式

数据块头（对齐到扇区/页）


#pragma pack(push,1)
struct ChunkHdr {
  uint32_t magic;      // 'CK01'
  uint16_t ver;        // 1
  uint16_t rsv;
  uint64_t file_id;    // 会话/文件标识（参数集或轨迹文件的ID）
  uint64_t total_len;  // 目标文件总长度
  uint64_t offset;     // 当前块在目标文件中的偏移
  uint32_t len;        // 本块有效负载长度
  uint32_t crc32;      // 对 payload 的 CRC32
};
#pragma pack(pop)

约束

offset 与 len 按介质页/簇对齐（例如 512B/4KB），便于直接覆盖到“预留区/临时文件”。每块独立 CRC；会话完成后再校验全文件 CRC（由上层携带）。

4.2 窗口推进与 ACK 位图

设备端维护滑动窗口与缺块位图；上行 ACK 描述“从 base 开始的 32/64 个块的接收情况”。


struct Ack {
  uint64_t file_id;
  uint64_t base_offset; // 对齐到 BLOCK_SIZE
  uint32_t bitmap;      // 低位对应 base_offset 的块；1=已收妥
  uint32_t next_gap_off;// 可选：窗口内第一处缺口的偏移
};

发送端逻辑（简述）

连续发送窗口内未确认的块；收到 Ack 后清位并右移窗口。超时或位仍为 0 的块重发；达到 max_retry 仍失败 → 会话失败。

设备端逻辑

校验 ChunkHdr 与 CRC；如果合法且未写过该范围 → 覆盖到临时区（见 4.3）。把该块标为“已收到”；周期性汇总 Ack 返回；next_gap_off 引导发送端跳转。

4.3 幂等覆盖与最终提交

存储组织

目标文件采用“临时文件/预留区”+“最终文件/A/B 快照”两阶段：

过程区：traj.part 或 params_B.bin（非活动槽）。完成后：校验通过 → 原子切换：FAT 用“重命名覆盖”；LittleFS 用 rename（自带原子保障）。

写入路径（设备端）


bool recv_chunk_and_write(const ChunkHdr& h, const uint8_t* payload) {
  if (!crc32_ok(payload, h.len, h.crc32)) return false;

  // 幂等：同一区间的重复块直接通过（可多做一次读-比对）
  if (range_already_good(h.offset, h.len)) return true;

  // 覆盖到过程区（偏移写）
  fs_pwrite(g_part_fh, h.offset, payload, h.len);
  mark_range_good(h.offset, h.len);
  schedule_ckpt_if_needed();   // 可选：把进度写到 checkpoint（见 4.4）
  return true;
}

会话完成判定

“好块覆盖率=100%” 且 sum(len)==total_len；

读全文件 CRC 与上层提供的总 CRC比对通过；

执行提交：

FatFs：f_sync(part) → f_rename(part, final)（或先删旧再改名）→ f_sync(dir)；LittleFS：lfs_file_sync → lfs_rename(part, final)。

失败或掉电：下次启动读取 checkpoint（4.4）继续从缺块位置断点续传；未提交的 .part 不会污染“当前生效版本”。

4.4 会话状态的轻量持久化（A/B 槽）

为了在掉电后快速恢复续传位置，仅保存最小必要状态：


#pragma pack(push,1)
struct SessCkp {
  uint32_t magic;      // 'CKP1'
  uint32_t gen;        // 代次，写入即+1
  uint64_t file_id;
  uint64_t total_len;
  uint64_t received_len;  // 已收到的总字节（可选）
  uint64_t next_gap_off;  // 第一处缺口偏移
  uint32_t crc32;
};
#pragma pack(pop)

使用 A/B 双槽：写未用槽 → sync → 代次+1 → 下次切换读新槽；两槽都坏则从 .part 的位图重建。更新时机：每累计 M 个块或T 秒写一次（如 32 块/1 s），兼顾掉电恢复与刷盘次数。

4.5 错误与回滚边界

连续 max_retry 仍缺块 → 结束会话并保留 .part；上层可稍后继续同 file_id 续传。校验失败率过高 → 降低窗口/链路速率；必要时切到小块（提高重传粒度）。提交阶段失败（重命名/同步失败）→ 保留 .part，不改动现有生效版本；下次再试。

5. 低功耗策略与时序

目标：在 Tickless Idle 与深睡策略下，尽可能少唤醒、尽可能合并写，同时保证“关键事件”能在掉电前落下提交点。

5.1 刷盘节奏：字节阈值 / 时间阈值 / 关键事件

字节阈值：累计到 8–32 KB 再 sync（根据介质页/簇与卡控制器写聚合设置）。时间阈值：每 1 s 强制 sync，上限决定最大丢失窗口。关键事件：参数生效、模式切换、下电 → 即时 sync。优先级：关键事件 > 字节阈值 > 时间阈值。

小表（示例）：

介质	页/簇	字节阈值	时间阈值	备注
SPI NOR + LittleFS	4KB	8KB	1s	连续写友好
SD + FatFs	4–64KB	16–32KB	1s	过小易放大写放大

5.2 Tickless Idle 与睡眠确认

进入 Tickless 之前，确认“是否有未提交数据/是否能在睡眠窗口内完成 sync”。若不满足，则阻止睡眠或先提交再睡。


// 简化示例：在空闲前确认
eSleepModeStatus eTaskConfirmSleepModeStatus(void) {
  if (logger_has_pending_sync()) return eAbortSleep;   // 立即abort
  if (bytes_since_sync() > 0 && sleep_window_ms() >= estimate_sync_ms())
      logger_force_sync();                              // 先刷再睡
  return eStandardSleep; // 允许Tickless
}

sleep_window_ms() 可由定时器与最近唤醒点估算；estimate_sync_ms() 用历史统计的 p95 写时延。

5.3 DMA 合并写与 WFI

使用 DMA 将聚合缓冲写入存储控制器（SPI/SDIO/QSPI）。DMA 期间允许 WFI；DMA 完成中断唤醒后仅做尾标记与必要 sync。注意打开/清理 D-Cache 的一致性（写前清、读后失效），并在触发 DMA 前做 __DMB() 屏障。

时间线示意：


采集/入队 → [聚合8KB] → 启动DMA → WFI → [DMA中断] → 写Tail/可选sync → 继续队列

5.4 下电前窗口：BOD/RTC 触发的最小提交

BOD/电源良好下降触发：立即向日志队列投递 PowerEvent，并提升 LoggerTask 优先级。能量预算：板上电容 C、阈值电压窗 [V_hi, V_lo]，可供的能量 E = C*(V_hi^2 - V_lo^2)/2；估算够写几页/几次 sync。策略：在窗口内只写必要尾标记与检查点；若还余量，再做一次 sync。

简化代码片段：


void BOD_IRQHandler(void) {
  Event e{EVT_POWER}; e.pwr.flags = 1; // brown-out
  gQ.push_isr(e);
  raise_logger_priority_temporarily(); // 临时抬高
}

5.5 LittleFS 与 FatFs 的睡眠配合

LittleFS

lfs_file_sync/close 是提交点；可在 Tickless 前或关键事件后调用。文件系统自身为掉电友好，但写放大仍需通过“批量写+限频 sync”控制。

FatFs

f_sync 把控制器缓存落介质；Tickless 之前若 bytes_since_sync>0，建议先 f_sync。目录项/重命名涉及多个元数据位置，把“封口/rename”集中到一次，避免反复修改。

5.6 轨迹与参数的不同节奏

轨迹：周期性、可下采样与批写；低功耗时延长“批量阈值”，保证少唤醒。

参数：低频但“必须原子”；采用 A/B 快照：

正在写 params_B.bin（非活动槽）；写完并校验 OK → rename/切换“活动槽标志”；掉电恢复时，若 B 未完成，则仍使用 A。

5.7 观测点与自适应

运行时统计：bytes_since_sync、sync_p95_ms、dma_throughput_kBps、sleep_ratio。自适应策略：当 sync_p95_ms 上升或 sleep_ratio 下降，自动提高字节阈值/延长时间阈值；遇关键事件则无条件覆盖策略。

6. 快速恢复与回滚

6.1 启动恢复总流程

定位活跃段：优先读取 seg_XXXX.ckp（双槽 A/B，取代次大的那一槽）；失败则以文件末尾为候选。尾向回扫：从候选偏移向前查找最近的提交尾标记（LGCM），读取 seq/len，倒算 Hdr 位置并校验 CRC；若失败继续回扫上一个尾。建立写指针：writePos = lastTailOff + sizeof(LogTail)；同步更新 ckp。重建稀疏索引：自尾部向前每 N 条记录打一针 {seg_id, off, seq}，驻留于 RAM。参数 A/B：若正在写 B 槽且未完成，继续把 B 作为“未生效草稿”；对外仍提供 A 槽；当 B 校验通过后再切换。只读兜底：若多次恢复均失败，进入只读模式，保留证据并上报。

6.2 关键数据结构


struct SparseIdx { uint32_t seg; uint32_t off; uint64_t seq; };
struct CkpSlot   { uint32_t magic, gen; uint32_t off, crc; uint64_t last_seq; };
// 参数双槽元数据
struct ParamMeta { uint32_t active_slot; uint32_t verA, verB; uint32_t crcA, crcB; };

6.3 恢复代码


bool recover(LogSpace& ls) {
  auto act = pick_active_segment();              // 选 .act；无则退回最后一个 .ok
  size_t off = hint_from_ckp_or_eof(act);        // A/B 槽校验OK则取 gen 大的
  size_t last_tail = backscan_last_commit(act, off);
  if (!last_tail) { demote_act_to_prep(act); return recover_from_last_ok(ls); }

  ls.writePos = last_tail + sizeof(LogTail);
  ls.idx      = rebuild_sparse(act, last_tail, /*step=*/64);
  persist_ckp(act, ls.writePos, last_seq());
  return true;
}

6.4 参数 A/B 快速回滚

写入：始终写“非活动槽”（例如 B）；切换：B 校验通过 → 原子 rename/标志位切换；回滚：B 校验失败或掉电→保持 A 为活动槽；下次继续写 B。


bool commit_params(const void* img, size_t n, uint32_t crc) {
  write_to_slot(B, img, n);
  if (!crc_ok(B, crc)) return false;
  atomically_switch_active_slot(B); // A->B
  return true;
}

6.5 恢复成本与时延估算

时间 ≈ ckp_seek + backscan(k 尾标记) + N 次 CRC，通常几十到数百毫秒（NOR/LittleFS），SD/FAT 取决于段大小与 ckp 频率。RAM：稀疏索引 O(total_records/step)，例如每 64 条打一针，每针 16B，10 万条仅 ~25KB。

7. 资源预算与配置

7.1 内存预算公式

事件队列：Q_mem = cap × sizeof(Event)写缓冲：W_mem = k_pages × page_size（聚合写，建议≥ 2×page）稀疏索引：I_mem = (records/step) × sizeof(SparseIdx)任务栈：S_logger（高水位 + 安全余量），S_fs（文件系统内部）合计：RAM ≈ Q_mem + W_mem + I_mem + S_logger + FS_cache (+ MSP 余量)

示例（100 Hz 轨迹、事件 64B，下采样后 100 条/s；睡眠窗口 0.2 s；突发 50 条）

cap ≥ 100×0.2 + 50 = 70 → 取 128；Q_mem ≈ 128×64 = 8 KBW_mem = 2×4KB = 8 KB（NOR 页 4KB）记录 50 万条、step=64 → I_mem ≈ (500000/64)×16 ≈ 125 KB（可按需关闭或改大 step）S_logger ≈ 1~2 KB（禁用格式化打印），FS_cache ≈ 4~8 KB合计：~145–150 KB（可通过“减步长/滚动窗口索引”降至 <64 KB）

7.2 文件系统配置要点

LittleFS（示例参数，请按介质实际几何量化）


.lfs_cfg = {
  .block_size   = 4096,     // 擦除块
  .cache_size   = 1024,     // 读/写缓存
  .lookahead_size = 128,    // 块位图
  .block_cycles = 512       // 磨损均衡
};

建议：日志文件“段式组织 + 周期 sync”，cache_size 与页对齐；lookahead 足够大以减少遍历。

FatFs

使能 FF_FS_TINY=1（共享 1 个扇区缓冲，省 RAM），FF_FS_EXFAT 视容量开启；预分配段文件（lseek→truncate），减少 FAT 链增长；提交用 f_sync 控制频率；封口集中一次 rename。

7.3 低功耗相关配置

FreeRTOS：configUSE_TICKLESS_IDLE=1，实现 eTaskConfirmSleepModeStatus()，在有待提交数据时 eAbortSleep；串口/日志：速度环禁 printf，统一下沉日志任务；DMA/Cache：写前清缓存、读后失效；SDIO/QSPI 选择 DMA 阈值与突发长度以减少中断。

7.4 写放大与擦除/日估算

有效写入 B_eff，提交周期/对齐导致的额外写 B_over，写放大 WA = (B_eff + B_over)/B_eff。擦除/日 E_day ≈ (B_eff×WA)/(erase_block_size×wear_leveling_factor)。目标：E_day 远低于介质寿命预算；通过增大批量阈值/合并写降低 WA。

7.5 栈与优先级

LoggerTask：高水位测量后给 1–2 KB；优先级略低于高速外设任务，但高于普通业务。FS 回收/GC（LittleFS/SPIFFS）：独立低优先级任务或在提交后小步驱动，避免抢占关键周期。

8. 示例与验证

8.1 轨迹下采样与批量写


// 每 10ms 产生一次轨迹，按 50Hz 落盘；聚合 8KB 再写
static uint8_t  agg_buf[8*1024];
static size_t   agg_used = 0;
static uint32_t t_last_sync = 0;

void on_motion_tick(const Motion& m) {
  static uint32_t decim = 0;
  if (++decim % 2) return;             // 100Hz -> 50Hz
  if (agg_used + sizeof(m) > sizeof(agg_buf)) {
    append_record(ctx, hdr_motion, agg_buf, agg_used, false);
    agg_used = 0;
  }
  memcpy(agg_buf + agg_used, &m, sizeof(m));
  agg_used += sizeof(m);

  const bool time_hit = now_ms() - t_last_sync >= 1000;
  if (time_hit) {
    if (agg_used) { append_record(ctx, hdr_motion, agg_buf, agg_used, false); agg_used = 0; }
    fs_sync(ctx); t_last_sync = now_ms();
  }
}

8.2 参数变更强制提交（A/B 快照）


bool set_param_and_commit(uint16_t key, int32_t q16) {
  ParamImage img = read_active_params();     // A
  img.set(key, q16);
  write_to_slot(B, &img, sizeof(img));       // 写 B 槽
  if (!crc_ok(B, crc32(&img, sizeof(img)))) return false;
  atomically_switch_active_slot(B);          // 切换：B 生效
  // 可选：把原 A 槽刷为“下次草稿”
  return true;
}

8.3 随机掉电与续传回归清单

用例

写入阶段：Hdr/Tail/Sync/Rotate/Ckp 各阶段中断电；介质组合：NOR+LittleFS、SD+FatFs；负载：轨迹 50–200 Hz，穿插参数提交与下电事件；Tickless 打开/关闭各跑一轮。

观测

恢复时间 recov_ms；最大丢失条数 lost_records；续传缺块数/重传次数；写放大与擦除/日；睡眠占比 sleep_ratio 与 sync_p95_ms。

门槛

recov_ms：NOR/LittleFS ≤ 300 ms；SD/FatFs ≤ 3 s；lost_records ≤ 提交时间阈值内的条数；参数提交必须原子；续传完成率 100%，无交叉覆盖；写放大稳定，无异常飙升。

8.4 典型启动日志（示例）


BOOT recov=182ms seg=0x003A tail=0x007F120 idx=780 lost=2
SYNC cnt=46 p95=4.2ms WA=1.27x sleep=78%
RESUME sess=file_id=0x77 total=65536 next_gap=4096
PARAM active=B ver=42 crc=0x8A76F1C2

8.5 交付物清单

代码：append_record()、backscan_last_commit()、recover()、A/B 参数提交与校验；配置：FreeRTOS Tickless 钩子、FatFs/LittleFS 参数表；脚本：随机掉电控制、续传回归统计；文档：资源预算表、门槛与观测项。

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