先说说对升级的理解吧。系统升级是软件更新及BUG修复的主要方式,升级的主要原理就是数据搬移的过程,把我们需要的数据,从某个地方,更新到另外的一个地方。这个过程就叫做升级。一般是当我们系统有了新的功能增加,或者是现有的功能出现缺陷或者漏洞无法正常运行时,我们需要进行系统升级。最终达到修复系统缺陷漏洞,增加新功能的目的。
从升级的方式来看,升级主要分为两大类,本地升级及远程升级,我们常说的OTA(over the air)也就是远程升级。显而易见,我们通过名字也就能明白,本地升级就是从本地获取升级数据,从而进行系统升级,本地升级常见的包括USB升级,SD卡升级,UART串口升级等,远程升级常见的有WEB升级,HTTP升级,TS流升级等。
上面所描述的升级方式,基本上都是根据升级数据获取的途径来定义的。获取到数据之后,我们要把数据写入到哪里呢,那么这里就涉及到了存储设备,我们常用的flash存储包括NOR, NAND, EMMC等,在项目立项的时候,都会选择一个或者多种组合形式的flash存储设备。这几种flash都有各自的特色,NOR相对容量较小,读取速度快,启动速度快,在现在大容量盛行时代,使用的场景较少,NAND flash相对NOR flash,容量方面就大了很多,适合存储较多的数据,NAND写入之前必须执行擦除动作,才能写入,这是跟NAND只能把1写0决定的。并且NAND flash是有坏块的,那么读写的时候,要跳过坏块部分。EMMC其实也是NAND的一种,通常也称作INAND,EMMC对NAND来说,不用擦除再写,不用考虑坏块,能够自己管理坏块,比NAND使用起来更方便。上面只是大致简单的介绍下这几种flash存储设备,想了解更多的可以自行深入的学习了解。
说完升级数据来源及flash存储设备,我们再来看看数据格式,升级的时候,并非只是单纯的数据搬移,针对不同类型的数据有不同的处理方式,常见的有RAW,UBI,EXT4等,一般普通镜像都是raw格式,NAND上面使用的ubi fs, EMMC上面使用的ext4 fs。raw原意是未被处理的数据,针对raw数据,我们直接数据搬移即可,针对ubi及ext4格式,我们需要特殊处理。同样是raw镜像,我们在nand与emmc上面的处理方式也不同,写nand的时候,我们需要按照block size的最小单位大小,先擦擦,再按照page size最小单位写入。而emmc则不需要这么麻烦。及时是相同的存储设备,我们对char device(字符设备)与block device(块设备)的处理方式也不相同。
也就是说,我们对某个分区镜像更新时,需要根据数据类型(raw/ubi/ext4等)存储设备类型(nand/emmc等)字符设备类型(char/block等)综合考虑,采用对应的方式,更新数据。后面将对,每种不同的场合分析,如何更新。有兴趣的也可以自己研究,本文只是做大致的分析。
分析完升级方式,flash存储,及数据格式后,我们列几点升级的设计注意点:
(1)对升级的源数据,采用只读的方式获取。
(2)对重要的分区,可以采用分区备份的机制保护。
(3)升级过程禁止所有的输入中断,包括串口,按键,IR等。
(4)升级前数据完整性校验及安全性校验。
(5)对存在镜像加密的时候,在升级前对加密镜像合法性校验。
(6)设计异常掉电保护机制,防止升级过程掉电。
(7)升级过程任意掉电,重新上电都能够继续升级或者恢复原系统。
(8)升级流程可配置化,能够修改升级包改变升级流程。
(9)升级过程自动化,尽可能少的人为操作。
(10)升级出错立马退出并提示出错信息。
(11)升级日志尽可能完整的记录升级的每个过程及关键点信息。
(12)记录最近5次的升级日志,方便升级跟踪。