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锋影
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引言
1.1 文档内容
本文主要就探讨如下问题：
需求如下：
１．需要制作整盘flash镜像，提供给产线，批量烧录FLASH芯片。
２．产品使用过程中，不拆机情况下，将全部系统重装。
３．产品使用过程中，不拆机情况下，将系统重装，但保留用户数据。
涉及到的知识点有：
启动IPL如何开发，ＯＳ镜像如何制作，应用和数据文件系统如何制作，系统ＯＳ如何更新全部，如何保留数据更新os/apps。
通过本文档可以了解系统的启动过程，IPL，OS的定制，烧录和升级方式。
1.2适用平台
软件环境：QNX CAR2
1.
FLASH分区
|
分区 |
格式 |
大小 |
描述 |
|
OS |
FAT32 |
2M |
系统内核 |
|
rootfs |
QNX6 |
10M |
根文件系统 |
|
Apps |
QNX6 |
10M |
应用程序分区 |
|
Datas |
QNX6 |
Left all |
应用数据分区 |
n 启动时先将程序分区和数据分区分别挂载到目录 /opt/apps和/opt/datas目录下面。
Mount /dev/fs0p2 /opt/apps
Mount /dev/fs0p3 /opt/datas
n
Rootfs中的/opt/datas /opt/apps同样存在一份能初始的能正常运行的备份，以便在系统挂载两个分区失败时也能正常的启动。
n 挂载失败后的处理
系统中的异常检测模块监测分区挂载情况，在分区挂载失败后，自动进行分区的格式化并将根分区的初始数据拷贝到对应的分区。
如果分区修复成功，则通知系统进行重启。如果分区修复失败，则需要界面报错系统数据分区异常，需要检修。最好在主界面上有警告图标，在系统信息中可查询到详细的错误信息（显示分区挂载状态）。
n 分区异常时功能减化
当系统的数据分区挂载失败时，需要置相关系统标记，通知所的模块系统不再支持大数据量的存储（包括歌曲列表扫描，蓝牙电话本同步等），当用户使用此操作时，需要提示用户数据分区异常，功能暂不支持。
2.
系统创建流程
2.1制作引导程序(IPL)
l
IPL的作用和功能
最低化的初始化相关硬件环境，让OS能运行起来。
１．从硬复位向量中第一个被执行。
２．设置存储控制器，包括片选和ＰＣＩ控制器等。
３．配置时钟。
４．建立RAM内存堆栈，进行ＯＳ文件系统校验和拷贝ＯＳ启动程序到ＲＡＭ中，将控制权跳转到ＯＳ的启动程序中。
l
IPL支持ＳＤ/USB卡启动
１．初始化硬件（via assembly-language code），存储控制器，时间等。
２．查找启动镜像(via image_scan()).，查找顺序为ＳＤ／ＵＳＢ/ＦＬＡＳＨ，如果ＳＤ／ＵＳＢ存在启动镜像，则从ＳＤ／ＵＳＢ启动，否则从ＦＬＡＳＨ启动。
３．拷贝启动镜像中的启动部分到ＲＡＭ中(via image_setup())。
４．跳转到ＲＡＭ中的启动部分,将控制权交由ＯＳ镜像。(via image_start()).
５．附上启动ＯＳ的校验／拷贝和跳转代码
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的烧写和升级
１．于系统ＲＯＭ中，初始时可以需要进行芯片烧录。
２．支持整片芯片的夹具烧录。
３．支持ＵＩ界面烧录：
开发ＳＰＩ总结ＲＯＭ芯片写程序，在ＵＩ层调用此烧录程序直接写ＢＩＮ文件。
l
IPL的开发用例
１．以下为IPL的源码目录结构
２．以下为ＩＰＬ的用例代码：
#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镜像定义
ＱＮＸ中镜像分为：
１．启动镜像
内容包括：neutrino os，启动单元，执行程序及相关的库，数据和文件。
每个ＱＮＸ系统必需仅包含一个启动镜像，只读，启动镜像的格式如下：
l Boot prefix的地址，通过virtual= or
physical= attribute属性拽定ＦＬＡＳＨ中的物理起始地址。
l boot prefix, startup header, startup, and startup trailer只是带启动功能的镜像中出现。
l the startup trailer the image trailer中定义的相关的checksum。
２．非启动镜像
用于一些独立的，独立配置的场景。具体用处未知。只读。
2.3制作启动镜像(FLASH)
１．
利用mkifs工具制作neutrino启动镜像。
２．
利用mkefs工具制作apps程序分区镜像。
３．
利用mkefs工具制作datas数据分区镜像。
４．
利用mkimage工具将以下三个镜像整合为一个镜像。
５．
利用mkrec工具进行镜像的FLASH格式转化。(可选)
６．
利用cat或cp工具，将镜像拷贝到FLASH中(/dev/fsp0)。
n
设置环境变量
export PATH=/opt/bins:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/bins:$ LD_LIBRARY_PATH
n
在buildfile脚本的文件名前加入相关的权限
# 文件权限设置
[uid=0 gid=0 perms=0666] file1
# 批量设置文件权限
[uid=5 gid=1 perms=0666]
file1
file2
file3
file4
# 内嵌文件的权限为执行mkifs的用户权限。
n
文件目录放置
# 将本地/release_1.0的目录及所属放置于目标版的/product目录下。
/product=/release_1.0
n
生成image
mkifs shell.bld shell.ifs
n
显示image内容
Dumpifs
n
整合FLASH整片文件系统
1.
利用mkifs创建带启动功能的rootfs文件系统.
mkifs rootfs.bld
rtoofs.ifs
2.
利用mkefs创建FLASH APP和DATAS分区文件系统
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烧写
cat ipl_image flash_image > /dev/fs0
cat flash_image > /dev/fs0p1
3.
系统灾难恢复方法
１．
整盘恢复(清空用户数据)
n 制作内核镜像，启动镜像，应用镜像和数据镜像，并将四个镜像文件合并为一个镜像target.img。
n 制作ＳＤ／ＵＳＢ卡启动镜像，包含待升级的target.img；内置一个应用程序，功能为：利用cp工具读取target.img文件，并写入到ＦＬＡＳＨ中，界面显示升级进度条及相关风险提示信息。
n 制作ＩＰＬ，支持启动顺序为：ＳＤ／ＵＳＢ／ＦＬＡＳＨ。
n 插入ＳＤ卡启动镜像，自动完成升级，升级完成后拔出ＳＤ卡。
２．
整盘恢复（保留用户数据）
n 制作内核镜像，启动镜像，应用镜像。
n 制作ＳＤ／ＵＳＢ卡启动镜像，包含以上的三个镜像；内置一个应用程序，功能为：利用cp工具将以上三个镜像分别写入相应的ＦＬＡＳＨ分区中，界面显示升级进度条及相关风险提示信息。
cat rootfs_image > /dev/fs0p3
cat app_image > /dev/fs0p2
cp os_image /dev/fs0p1
n 制作ＩＰＬ，支持启动顺序为：ＳＤ／ＵＳＢ／ＦＬＡＳＨ。
n 插入ＳＤ卡启动镜像，自动完成升级，升级完成后拔出ＳＤ卡。
4.
附录
4.1制作启动镜像的脚本用例
[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.
问题探讨
１． 根分区如何挂载和制作，还是直接规划到OS image中。
２． 应用和数据分区是做成QNX6文件系统还是做成ETFS文件系统（征对FLASH），如何制作。
３． 以上为大体的方案，但是细节地方还是有些需要深入研究。比如：
FLASH分区有FAT,QNX6等，是否能将各分区的文件系统合并成一个文件进行烧录？
比如数据和应用分区是用mkefs生成ffs3的文件系统还是利用mketfs生成etfs的文件系统好？