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鋒影
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引言
1.1 文檔內容
本文主要就探討如下問題：
需求如下：
１．需要製作整盤flash鏡像，提供給產線，批量燒錄FLASH芯片。
２．產品使用過程中，不拆機情況下，將全部系統重裝。
３．產品使用過程中，不拆機情況下，將系統重裝，但保留用戶數據。
涉及到的知識點有：
啓動IPL如何開發，ＯＳ鏡像如何製作，應用和數據文件系統如何製作，系統ＯＳ如何更新全部，如何保留數據更新os/apps。
通過本文檔可以瞭解系統的啓動過程，IPL，OS的定製，燒錄和升級方式。
1.2適用平臺
軟件環境：QNX CAR2
1.
FLASH分區
|
分區 |
格式 |
大小 |
描述 |
|
OS |
FAT32 |
2M |
系統內核 |
|
rootfs |
QNX6 |
10M |
根文件系統 |
|
Apps |
QNX6 |
10M |
應用程序分區 |
|
Datas |
QNX6 |
Left all |
應用數據分區 |
n 啓動時先將程序分區和數據分區分別掛載到目錄 /opt/apps和/opt/datas目錄下面。
Mount /dev/fs0p2 /opt/apps
Mount /dev/fs0p3 /opt/datas
n
Rootfs中的/opt/datas /opt/apps同樣存在一份能初始的能正常運行的備份，以便在系統掛載兩個分區失敗時也能正常的啓動。
n 掛載失敗後的處理
系統中的異常檢測模塊監測分區掛載情況，在分區掛載失敗後，自動進行分區的格式化並將根分區的初始數據拷貝到對應的分區。
如果分區修復成功，則通知系統進行重啓。如果分區修復失敗，則需要界面報錯系統數據分區異常，需要檢修。最好在主界面上有警告圖標，在系統信息中可查詢到詳細的錯誤信息（顯示分區掛載狀態）。
n 分區異常時功能減化
當系統的數據分區掛載失敗時，需要置相關係統標記，通知所的模塊系統不再支持大數據量的存儲（包括歌曲列表掃描，藍牙電話本同步等），當用戶使用此操作時，需要提示用戶數據分區異常，功能暫不支持。
2.
系統創建流程
2.1製作引導程序(IPL)
l
IPL的作用和功能
最低化的初始化相關硬件環境，讓OS能運行起來。
１．從硬復位向量中第一個被執行。
２．設置存儲控制器，包括片選和ＰＣＩ控制器等。
３．配置時鐘。
４．建立RAM內存堆棧，進行ＯＳ文件系統校驗和拷貝ＯＳ啓動程序到ＲＡＭ中，將控制權跳轉到ＯＳ的啓動程序中。
l
IPL支持ＳＤ/USB卡啓動
１．初始化硬件（via assembly-language code），存儲控制器，時間等。
２．查找啓動鏡像(via image_scan()).，查找順序爲ＳＤ／ＵＳＢ/ＦＬＡＳＨ，如果ＳＤ／ＵＳＢ存在啓動鏡像，則從ＳＤ／ＵＳＢ啓動，否則從ＦＬＡＳＨ啓動。
３．拷貝啓動鏡像中的啓動部分到ＲＡＭ中(via image_setup())。
４．跳轉到ＲＡＭ中的啓動部分,將控制權交由ＯＳ鏡像。(via image_start()).
５．附上啓動ＯＳ的校驗／拷貝和跳轉代碼
checksum (image_paddr, startup_size)
checksum (image_paddr + startup_size, stored_size - startup_size)
copy (image_paddr, ram_paddr, startup_size)
jump (startup_vaddr)
l
IPL的燒寫和升級
１．於系統ＲＯＭ中，初始時可以需要進行芯片燒錄。
２．支持整片芯片的夾具燒錄。
３．支持ＵＩ界面燒錄：
開發ＳＰＩ總結ＲＯＭ芯片寫程序，在ＵＩ層調用此燒錄程序直接寫ＢＩＮ文件。
l
IPL的開發用例
１．以下爲IPL的源碼目錄結構
２．以下爲ＩＰＬ的用例代碼：
#include "ipl.h"
unsigned int image;
int main (void)
{
/*
* Image is located at 0x2840000
* Therefore, we don't require an image_download_8250 function
*/
image = image_scan (0x2840000, 0x2841000);
/*
* Copy startup to ram; it will do any necessary work on the image
*/
image_setup (image);
/*
* Set up link register and jump to startup entry point
*/
image_start (image);
return (0);
}
2.2鏡像定義
ＱＮＸ中鏡像分爲：
１．啓動鏡像
內容包括：neutrino os，啓動單元，執行程序及相關的庫，數據和文件。
每個ＱＮＸ系統必需僅包含一個啓動鏡像，只讀，啓動鏡像的格式如下：
l Boot prefix的地址，通過virtual= or
physical= attribute屬性拽定ＦＬＡＳＨ中的物理起始地址。
l boot prefix, startup header, startup, and startup trailer只是帶啓動功能的鏡像中出現。
l the startup trailer the image trailer中定義的相關的checksum。
２．非啓動鏡像
用於一些獨立的，獨立配置的場景。具體用處未知。只讀。
2.3製作啓動鏡像(FLASH)
１．
利用mkifs工具製作neutrino啓動鏡像。
２．
利用mkefs工具製作apps程序分區鏡像。
３．
利用mkefs工具製作datas數據分區鏡像。
４．
利用mkimage工具將以下三個鏡像整合爲一個鏡像。
５．
利用mkrec工具進行鏡像的FLASH格式轉化。(可選)
６．
利用cat或cp工具，將鏡像拷貝到FLASH中(/dev/fsp0)。
n
設置環境變量
export PATH=/opt/bins:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/bins:$ LD_LIBRARY_PATH
n
在buildfile腳本的文件名前加入相關的權限
# 文件權限設置
[uid=0 gid=0 perms=0666] file1
# 批量設置文件權限
[uid=5 gid=1 perms=0666]
file1
file2
file3
file4
# 內嵌文件的權限爲執行mkifs的用戶權限。
n
文件目錄放置
# 將本地/release_1.0的目錄及所屬放置於目標版的/product目錄下。
/product=/release_1.0
n
生成image
mkifs shell.bld shell.ifs
n
顯示image內容
Dumpifs
n
整合FLASH整片文件系統
1.
利用mkifs創建帶啓動功能的rootfs文件系統.
mkifs rootfs.bld
rtoofs.ifs
2.
利用mkefs創建FLASH APP和DATAS分區文件系統
mkefs appfs.bld
app.ifs
mkefs datafs.bld
data.ifs
mkimage nto.ifs fs.ifs > flash.ifs
mkrec -s 256k flash.ifs > flash.srec
n
擦除FLASH
flashctl -p /dev/fs0 -e
n
FHASH燒寫
cat ipl_image flash_image > /dev/fs0
cat flash_image > /dev/fs0p1
3.
系統災難恢復方法
１．
整盤恢復(清空用戶數據)
n 製作內核鏡像，啓動鏡像，應用鏡像和數據鏡像，並將四個鏡像文件合併爲一個鏡像target.img。
n 製作ＳＤ／ＵＳＢ卡啓動鏡像，包含待升級的target.img；內置一個應用程序，功能爲：利用cp工具讀取target.img文件，並寫入到ＦＬＡＳＨ中，界面顯示升級進度條及相關風險提示信息。
n 製作ＩＰＬ，支持啓動順序爲：ＳＤ／ＵＳＢ／ＦＬＡＳＨ。
n 插入ＳＤ卡啓動鏡像，自動完成升級，升級完成後拔出ＳＤ卡。
２．
整盤恢復（保留用戶數據）
n 製作內核鏡像，啓動鏡像，應用鏡像。
n 製作ＳＤ／ＵＳＢ卡啓動鏡像，包含以上的三個鏡像；內置一個應用程序，功能爲：利用cp工具將以上三個鏡像分別寫入相應的ＦＬＡＳＨ分區中，界面顯示升級進度條及相關風險提示信息。
cat rootfs_image > /dev/fs0p3
cat app_image > /dev/fs0p2
cp os_image /dev/fs0p1
n 製作ＩＰＬ，支持啓動順序爲：ＳＤ／ＵＳＢ／ＦＬＡＳＨ。
n 插入ＳＤ卡啓動鏡像，自動完成升級，升級完成後拔出ＳＤ卡。
4.
附錄
4.1製作啓動鏡像的腳本用例
[virtual=x86,bios +compress] .bootstrap = {
startup-bios
PATH=/proc/boot:/bin procnto
}
[+script] .script = {
devc-con -e -n5 &
reopen /dev/con1
devf-i365sl -r -b3 -m2 -u2 -t4 &
waitfor /fs0p0
[+session] TERM=qansi PATH=/proc/boot:/bin esh &
}
[type=link] /tmp=/dev/shmem
[type=link] /bin=/fs0p0/bin
[type=link] /etc=/fs0p0/etc
libc.so
[type=link] /usr/lib/ldqnx.so.2=/proc/boot/libc.so
libsocket.so
[data=copy]
devf-i365sl
devc-con
esh
5.
問題探討
１． 根分區如何掛載和製作，還是直接規劃到OS image中。
２． 應用和數據分區是做成QNX6文件系統還是做成ETFS文件系統（徵對FLASH），如何製作。
３． 以上爲大體的方案，但是細節地方還是有些需要深入研究。比如：
FLASH分區有FAT,QNX6等，是否能將各分區的文件系統合併成一個文件進行燒錄？
比如數據和應用分區是用mkefs生成ffs3的文件系統還是利用mketfs生成etfs的文件系統好？