FlashStore: 极简 A/B 分区配置存储方案

FlashStore A/B Partition

A/B 双页 Flash 存储，面向小型 MCU。零依赖，28 bytes RAM。
https://github.com/createskyblue/flashstore-ab-partition

选哪个？

	FlashStore	FlashDB	LittleFS
定位	单块配置可靠存储	嵌入式键值数据库	嵌入式文件系统
数据模型	整块二进制	键值对	文件
读写方式	Save/Load 整块	Set/Get 按 key	Open/Read/Write
磨损均衡	❌	✅	✅
掉电保护	✅ 双页冗余	✅ 事务日志	✅
RAM	28 bytes	极低	较高（缓冲区）
适用	配置参数，低频更新	多配置项独立读写	文件、日志、大块数据

5 分钟接入

1. 复制 include/flash_store.h、src/flash_store.c。需要加密再加 chacha20 或 xxtea
2. 实现 3 个回调：

bool my_read(void *ctx, uint32_t addr, uint8_t *out, size_t len) {
    memcpy(out, (void *)(uintptr_t)addr, len);  // 或 HAL 读
    return true;
}
bool my_erase(void *ctx, uint32_t addr, size_t len) {
    HAL_FLASH_ErasePage(addr);                  // 整页擦除
    return true;
}
bool my_program(void *ctx, uint32_t addr, const uint8_t *data, size_t len) {
    // 按 word 编程，或 memcpy（支持字节寻址的 flash）
    return true;
}

3. 初始化并读写：

FlashStore store;
FlashStore_Config cfg = {
    .io.read = my_read, .io.erase = my_erase, .io.program = my_program,
    .page_a_address = 0x0800FE00,
    .page_b_address = 0x0800FE80,
    .page_size      = 128,
};
FlashStore_Init(&store, &cfg);
FlashStore_Save(&store, data, len);   // 写
FlashStore_Load(&store, data, len);   // 读

需要加密？推荐 ChaCha20——RFC 8439 标准，流密码不分块不要求对齐。实测 Cortex-M0 -Os：700B Flash + ~200B 栈，0 静态 RAM。极致省资源用 XXTEA，仅混淆级别，要求 4 字节对齐且 ≥8 字节。加密在外部做：encrypt → FlashStore_Save / FlashStore_Load → decrypt。

为什么不会丢数据

A 写完才写 B。 任意时刻断电，至少一份完整数据在 flash 上。

Save:  A 先 → B 后     Load: 读两页 → CRC 验 → 返回好的 → 顺手修坏的

断电在…	A	B	Load 结果
空闲	v2	v2	返回 v2
写 A 中途	坏	v1	返回 v1，修 A
A 完成，B 前	v2 (CRC=c2)	v1 (CRC=c1)	CRC 不同→A 新→返回 v2，修 B
写 B 中途	v2	坏	返回 v2，下次修 B
两页都坏	坏	坏	ERROR_NO_VALID_DATA

WARN_REPAIR_FAILED？修复时 erase/program 失败，正常不会发生——收到应检查硬件。

Header 结构

每页 12 字节 header + payload：

偏移	字段	含义
0	magic (4B)	0x46534142
4	length (4B)	payload 大小
8	crc32 (4B)	payload CRC32

资源占用（Cortex-M0 -Os 实测）

模块	Flash	静态 RAM	栈
flash_store	596 bytes	28 bytes	~20 bytes
chacha20	700 bytes	0	~200 bytes
xxtea	737 bytes	0	~0

flash_store 明细：Load 158B / Init 108B / load_page 104B / save_page 92B / Save 66B / CRC32 52B。按需链接，不用就不占。

状态码

返回值	含义
OK	正常
ERROR_ARGUMENT	参数错误
ERROR_WRITE	擦除或编程失败
ERROR_NO_VALID_DATA	两页都坏了
WARN_REPAIR_FAILED	数据正确但冗余修复失败

测试

cmake -S . -B build && cmake --build build && ./build/flash_store_tests.exe

9 个测试覆盖：正常读写、A 坏回退 B、B 坏从 A 修、CRC 裁决新旧、双页全坏、修复失败告警、参数校验、MaxDataSize。

License

MIT