背景：
汽車軟件Boot程序的主要作用是刷新App程序。在在一個具體客戶項目中，Boot也是客戶需求的一部分，跟隨項目也有軟件開發計劃（有的爲了和其它Boot區分，把項目上的Boot稱作CB, Customer Boot）。對於已經下線盒蓋的控制器，無論是在供應商或者客戶手裏測試，只能通過CB刷新App。如果需要CB自刷新，就需要額外的方法。
規範：
整車廠只有對App程序刷新的規範，沒有對Boot自刷新的規範。因爲規範是針對量產車的，售後只負責App程序的升級，不對Boot升級（也不允許Boot升級）。所以，Boot的自刷新只存在於項目開發階段，且由供應商自行提供方案。本文分析五種Boot自更新方式的優缺點。
方式一，SB更新CB：
如圖1-a，有的軟件架構是兩級Boot：SB+CB，Start Boot只檢查CPU最小系統，與具體項目的外圍電路無關，它獨立於客戶需求，由供應商自行維護，在Pilot項目早期就應開發完成。因爲程序啓動順序是SB->CB->App,這樣在SB裏增加刷新邏輯可以更新CB。通常情況下運行CB更新App程序，特殊情況下程序啓動後一直停留在SB裏，更新CB。
優點：
1.邏輯結構簡單清晰，軟件分工明確。
2.一次刷新，操作簡易。
缺點：
1.需要較大的Flash空間在SB裏存放刷新邏輯，項目SOP後又要禁止這種刷新方式，造成額外的浪費。
2.軟件分三級啓動，結構複雜，開發和維護成本較高。對於不需要SB的控制器是一種負擔。
3.萬一SB也需要更新怎麼辦？按照這種策略，還得做個SSB？顯然不現實。
方式二、RAM+Flash Reboot更新
如圖2-a，不存在SB情況下，程序啓動順序是CB->App。需要刷新Boot時，首先把Reboot程序下載到不用的RAM裏（圖2-b），然後在RAM環境下運行ReBoot,下載新的CB（圖2-c）
優點：
1. 不需要額外的Flash空間，Boot程序運行只需要少量的RAM，因此爲App設計的RAM臨時可以保存Reboot程序。
2. RAM擦寫速度很快，則下載ReBoot的速度會很快。
缺點：
在CB更新過程中萬一CPU掉電，重新上電後Reboot內容全無，CB已經破損，程序不能正常啓動，控制器癱瘓，只能開蓋用JTAG燒寫程序。
方式三、RAM+RAM ReBoot更新（對方式二的改進）
首先把ReBoot（藍色）+NewCB（紫色）一起都下載到RAM裏（圖3-a），然後運行ReBoot,擦除CB Flash區域，將RAM中NewCB複製到CB Flash區域（這一步內部完成）。最後，重新上電覆位，RAM中的ReBoot和NewCB自動丟失，程序從新的CB開始運行。
優點：
1.相比方式二少了一步刷新（因爲ReBoot和CB是綁在一起的）。
2.相比方式二CB更新全部在CPU內部執行，不受外界干擾，耗時更短。
缺點：
1. 相比方式二需要更大的RAM空間存儲ReBoot+NewCB。
2. 和方式二一樣存在CB更新階段掉電後控制器癱瘓的風險 。
方式四、藉助App程序Flash空間
刷新分三步：1.圖4-b運行CB，擦除App，把ReBoot下載到App區域。2.圖4-c運行ReBoot,擦除舊CB，刷入新CB。3.圖4-d運行新CB，刷回App。
優點：
1.不需要額外的Flash和RAM資源。
2.穩定可靠，通過優化設計，可以保證在任何一個步驟突然掉電，上電後可以繼續操作，控制器不會刷死。（詳細設計方法請看附錄）
3.對CB做稍微改造就可以成爲Reboot程序，開發快速。
缺點：
1.步驟繁多，爲了更新CB必須要先擦除App，最後恢復App，至少三次刷新。對不熟悉步驟的操作者容易搞混亂。
2.整體刷新時間會較長，兩次Boot+一次App
方式五、藉助額外Flash空間
相比方式四，需要一塊和CB一樣大小的額外Flash空間，刷新分三步：
- 圖5-b,運行CB，刷入ReBoot到額外Flash。
- 圖5-c,運行ReBoot，更新CB。
- 運行新的CB，破壞ReBoot（全部擦除，或只擦除ReBoot有效性標誌）
優點：相比方式四，不需要破壞App程序，也省去了這部分更新時間。
缺點：相比方式四，需要額外的Flash空間，且必須是獨立的Block。
小結：
本質上只有三種：
- 依賴啓動程序SB（方式一），當CPU的Flash資源很富餘且項目需要兩級Boot時，用該方法最節省時間。
- 藉助RAM（方式二、三）3.藉助Flash（方式四、五）。只需要單級Boot（CB）時，可以容忍因Boot刷新癱瘓必須要給控制器開蓋帶來時間，人力，物力的成本損耗的情況下用方式二，三較方便。
- 只需要單級Boot（CB）時，不允許或不方便控制器開蓋，但可以容忍Boot更新步驟繁多時間較長的情況下用方式四、五最可靠。
綜上，工程師需要根據整體軟件架構，CPU資源，時間人力物料等成本因素綜合考慮一種適合自己產品及項目的Boot自刷新方法。
附錄：
《Boot自刷新方式四（藉助Flash）的具體實現方法》
背景：
對於方式四藉助Flash刷新【不存在刷死風險，在任何一個步驟中控制器突然掉電，上電後可以繼續操作。】的結論，是有條件的。筆者給出這個結論是從最理想的前提思考的，即只要控制器中至少有一個Boot存在（即使一個是壞的），程序就可以從任何一正常的Boot啓動運行。這裏就有一個問題，CPU怎麼判斷哪個Boot是好的，哪個是壞的？現在分析一下存在控制器刷死這種風險的情況和幾種對策方案。
兩級啓動地址介紹：
如下圖示，CPU上電後程序按地址順序，檢查BootSector的有效性，如果BOOT_ID合法則從指定的地址開始執行，否則檢查下一個BootSector。詳細過程請看文章鏈接https://mp.weixin.qq.com/s/SpBOfzJJ1OizYP-rsLJVqQ
考慮CPU至少具備兩個啓動地址的情況，如圖1-a,當且僅當啓動地址1有效時（App爲空），程序啓動後自動進入Boot。如圖1-b,當且僅當啓動地址2有效時（不帶Boot測試），程序啓動後自動進入App。如圖1-c，當啓動地址1，2都有效勢，程序優先從地址1啓動，在Boot裏檢查App程序有效時，再靠跳轉指令Jump到啓動地址2，開始運行App。
方式四控制器刷死情況分析：
如圖 2-a，運行Reboot更新CB途中斷電。重新上電後，如圖2-b，由於啓動地址1的內容是在刷新開始就被更新了是有效的，程序會進入CB運行，但是CB不完整，必然運行出錯，程序不會跳入ReBoot裏，從而不能再刷新（即刷死）。假設從擦除完舊CB開始到刷入新CB完成的時間有10S，在此期間掉電的可能性也不能忽略。
對策一、Boot有效性標誌與啓動地址重合
考慮最普遍情況，CPU只能整塊（Block）的擦出（16K,32K,64K...），可以最少4字節單位寫，沒有順序限制，現在CB只用了一個Block。現在調整刷新順序：擦出成功後，先刷新橙色區域，最後一步刷新啓動地址1有效性標誌（灰色區域）。這樣，即使在更新橙色區域過程中掉電。重新上電後，程序依然從啓動地址2開始運行，即重新運行Reboot繼續等待刷新CB指令，如圖3-a所示。具體操作時也不需要更改下載流程，使用$34,36服務按順序從上位機傳輸數據到CPU中，先把啓動地址1的有效性標誌放到RAM裏，當把橙色區域都下載到Flash後，再從RAM裏把啓動地址1的有效性標誌寫到Flash裏（這一步10ms以內即可完成，完全可以忽略在此時間內掉電的可能性）
如果最後一步啓動地址1刷新成功，再重新上電後，程序從啓動地址1開始運行新的Boot。即啓動地址1起了Boot有效性標誌的作用（最先擦，最後寫），如圖3-b所示。
對策二、Boot有效性標誌獨立置尾，增加Boot有效性檢查邏輯
如圖4-a,把Boot分成2個段，Sec1裏僅存放少量的啓動自檢查邏輯，當它檢測到置於Sec2末尾的CB_ValidFlg無效時，即認爲Boot是不完整的，則程序控制跳轉到啓動地址2繼續運行ReBoot，重新刷新Boot。
如圖4-b,當Sec1的邏輯檢測到CB_ValidFlg有效時，即認爲Boot刷新完成，則程序控制跳轉入Sec2裏，此時由於App(ReBoot)末尾的App_ValidFlg是無效的，程序並不會跳轉入ReBoot裏，接下來就可以刷入新的App了。
這種方法只需要對CB的邏輯和段分配做一下調整，不需要更改刷新順序。Sec1裏的啓動自檢查邏輯可以做的儘量小，則只要保證刷新Sec1段的過程中不掉電，控制器就不會刷死，大大降低風險。但是對量產軟件，檢查CB_ValidFlg無效就直接跳轉入App是不合理的，所以當Boot最終定型後，應該把這個跳轉邏輯關閉。
小結：
對策一簡單可靠，經過實際測試驗證，完全可以滿足穩定刷新ECU的要求。