升级机制
MCUboot 支持多种固件升级方式，如下表所示。详细说明可参考 MCUboot 官网介绍 。
升级方式 |
特点 |
Upgrade only |
将新固件直接覆盖旧固件，不进行交换，不可回滚 |
Swap using scratch |
通过 scratch 分区做中转，完成新旧固件交换，可回滚 |
Swap using offset |
依靠分区内的偏移布局进行交换，无需 scratch 分区，可回滚 |
Swap using move |
通过移动数据完成交换，无需 scratch 分区，可回滚 |
Direct XIP |
直接原地执行，无需交换 |
RAM load |
将固件完整加载到 RAM 后执行 |
Firmware loader |
通过专用加载器进行升级 |
当前支持以下两种升级方式：
Swap_using_move
Swap_using_move 是一种无需临时存储区（scratch）的固件交换算法，适用于 主 / 次双槽 OTA 升级场景。 其核心是通过将主槽扇区整体后移一位，再交替复制主槽与次槽内容，完成固件交换。
可通过配置宏 CONFIG_BOOT_SWAP_USING_MOVE 启用此升级方式。采用 --sysbuild 时需在应用程序 sysbuild.conf 中配置 SB_CONFIG_MCUBOOT_MODE_SWAP_USING_MOVE=y
工作原理：
扇区下移：先将主槽所有扇区向下移动一个扇区位置。
交替复制：从第 1 个扇区开始，将次槽第 N 个扇区复制到主槽第 N 个扇区，逐扇区重复，直至全部交换完成。
从图示可知，每个扇区的交换过程包含 3 个状态：
主槽[N] → 主槽[N+1]已完成
次槽[N] → 主槽[N] 已完成
主槽[N+1] → 次槽[N] 已完成
Swap_using_offset
Swap_using_offset 是一种无需临时存储区（scratch）的固件交换算法，是 Swap_using_move 的增强版。 其核心是利用次槽中的一个扇区作为临时缓冲，交替复制主、次槽内容，完成固件交换。
可通过配置宏 CONFIG_BOOT_SWAP_USING_OFFSET 启用此升级方式；采用 --sysbuild 时需在应用程序 sysbuild.conf 中配置 SB_CONFIG_MCUBOOT_MODE_SWAP_USING_OFFSET=y 。
工作原理：
固件放置：待升级的新固件必须从次槽的第二个扇区开始存放。
交替复制：从第 1 个扇区开始，对每个扇区 N 依次执行：
将主槽第 N 个扇区复制到次槽第 N 个扇区；
将次槽第 N+1 个扇区复制到主槽第 N 个扇区。
逐扇区重复，直至全部交换完成。
从图示可知，每个扇区的交换过程包含 2 个状态：
主槽[N] → 次槽[N] 已完成
次槽[N+1] → 主槽[N] 已完成
交换类型与状态
交换类型
在正常升级流程中（未异常掉电 / 中断），MCUboot 会根据 固件尾部（Trailer） 中的标志位决定执行的交换类型（swap type）。交换类型有以下几种：
BOOT_SWAP_TYPE_NONE：无升级任务，直接启动主槽固件。BOOT_SWAP_TYPE_TEST：测试运行；若未通过设置 image-ok=0x01 确认，下次启动将触发回退。BOOT_SWAP_TYPE_PERM：永久交换，不需要设置 image-ok=0x01 确认。BOOT_SWAP_TYPE_REVERT：上次 TEST 未确认，回退至原有旧固件。BOOT_SWAP_TYPE_FAIL：目标固件无效（如校验失败）。BOOT_SWAP_TYPE_PANIC：交换过程出现不可恢复错误，启动终止。
受 Flash 硬件特性限制，Trailer 的设计并不直观，直接读取原始字节难以解析设备状态。因此，MCUboot 将“各种可能的 Trailer 组合状态”映射为上述交换类型，并按优先级顺序判定：State 编号越小优先级越高，一旦匹配某一状态，立即确定对应的交换类型并停止继续匹配。
State I 场景（仅 Swap_using_offset 模式）：在执行 REVERT 前的风险窗口，记录 magic 和 copy-done 到次槽，下次启动会继续执行 REVERT。这是 offset 模式回退过程中的一个中间态，用于保证掉电后仍能续做回退。
State I (swap using offset only)
| primary slot | secondary slot |
-----------------+--------------+----------------|
magic | Any | Good |
image-ok | Any | Unset |
copy-done | Any | Set |
-----------------+--------------+----------------'
result: BOOT_SWAP_TYPE_REVERT |
-------------------------------------------------'
State II 场景：次槽固件有效但未确认，执行“测试交换”。系统会将次槽固件交换到主槽并启动。 新固件需在应用中设置 image-ok 完成确认；若未确认，下一次启动将自动 REVERT 。
State II
| primary slot | secondary slot |
-----------------+--------------+----------------|
magic | Any | Good |
image-ok | Any | Unset |
copy-done | Any | Any |
-----------------+--------------+----------------'
result: BOOT_SWAP_TYPE_TEST |
-------------------------------------------------'
State III 场景：次槽固件已预先标记 image-ok，执行“永久交换”，升级完成后不会回退。
State III
| primary slot | secondary slot |
-----------------+--------------+----------------|
magic | Any | Good |
image-ok | Any | 0x01 |
copy-done | Any | Any |
-----------------+--------------+----------------'
result: BOOT_SWAP_TYPE_PERM |
-------------------------------------------------'
State IV 场景：主槽复制已完成（copy-done=Set），但新固件未确认（image-ok=Unset），因此本次启动执行回退，恢复为旧固件。
State IV
| primary slot | secondary slot |
-----------------+--------------+----------------|
magic | Good | Any |
image-ok | 0xff | Any |
copy-done | 0x01 | Any |
-----------------+--------------+----------------'
result: BOOT_SWAP_TYPE_REVERT |
-------------------------------------------------'
若以上状态 State I~IV 均不匹配，MCUboot 不会执行固件交换，而是进入 State V，选择三种交换类型之一。
State V
| primary slot | secondary slot |
-----------------+--------------+----------------|
magic | Any | Any |
image-ok | Any | Any |
copy-done | Any | Any |
-----------------+--------------+----------------'
result: BOOT_SWAP_TYPE_NONE, |
BOOT_SWAP_TYPE_FAIL, or |
BOOT_SWAP_TYPE_PANIC |
-------------------------------------------------'
交换状态
交换状态（Swap status）用于掉电恢复，记录在主槽的 固件尾部（Trailer） 中。 若固件交换过程中发生异常重启，MCUboot 可根据已记录的交换状态恢复现场，继续完成未结束的交换流程。 该区域由一系列单字节状态记录组成，每条记录独立写入，并按照设备的最小写入粒度进行对齐填充。 典型交换流程如下：
初始化： 同时擦除主、次槽 Trailer；然后在主槽 Trailer 写入 Swap info、Swap size 及 MAGIC 标记。
逐扇区交换：仅对固件实际占用的扇区（包含 TLV 区域）进行交换，并根据所选算法记录每个扇区的状态。
收尾：交换完成后，在主槽 Trailer 中写入 Copy done，标记交换流程结束。
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
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|sec127,state 0 |sec127,state 1 |sec127,state 2 |sec126,state 0 |
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|sec126,state 1 |sec126,state 2 |sec125,state 0 |sec125,state 1 |
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|sec125,state 2 | |
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~ [Records for indices 124 through 1 ~
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~ |sec000,state 0 |sec000,state 1 |sec000,state 2 |
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备注
图示假设 min-write-size = 1，每个“扇区索引”对应 3 个状态记录，适用于 Swap_using_move 模式；而在 Swap_using_offset 模式下，每个扇区仅有 2 个状态记录，所需总空间更小。
