嵌入式Linux的安全模式設(shè)計(jì)

這里我們將以一個(gè)嵌入式Linux 網(wǎng)絡(luò)播放器為例，來(lái)說(shuō)明 safe mode 安全模式的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)本文，我們可以了解到針對(duì)一個(gè)實(shí)際的嵌入式系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中需要注意的技術(shù)要點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

　　為什么需要 safe mode(安全模式)

　　當(dāng)用戶購(gòu)買一個(gè)產(chǎn)品后，在后續(xù)的服務(wù)中，可能還會(huì)發(fā)生一些費(fèi)用，讓產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商增加成本，如免費(fèi)電話咨詢，產(chǎn)品的維修、寄送。所以說(shuō)將產(chǎn)品的賣出并不意味著最終的贏利。這樣的情況下，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就需要更加合理，更加優(yōu)化，來(lái)滿足用戶各種可能的需求。特別是在發(fā)生異常故障的時(shí)候，如果能引導(dǎo)客戶自行完成診斷、修復(fù)，那么將大大降低后續(xù)的服務(wù)成本。正因?yàn)槿绱耍a(chǎn)品故障時(shí)，就很需要safe mode安全模式來(lái)幫助用戶完成恢復(fù)的工作。

　　從節(jié)約產(chǎn)品的成本、產(chǎn)品所能提供的功能上來(lái)看，safe mode 是大有裨益的。

　　大家所熟知的 windows 系統(tǒng)，也提供了 safe mode 安全模式，它就可以幫助用戶解決系統(tǒng)不穩(wěn)定，硬件沖突等諸多故障，讓用戶在自己可以操作的能力范圍內(nèi)先行對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行診斷與修復(fù)。在很大程度上， windows 的 safe mode 給用戶與 Microsoft 都帶來(lái)了很大的便利。

　　嵌入式Linux產(chǎn)品與其他IT產(chǎn)品不同的地方，主要是使用flash來(lái)存貯運(yùn)行時(shí)的系統(tǒng)。它沒(méi)有大的內(nèi)存，沒(méi)有大的存儲(chǔ)空間，但它卻也是一個(gè)完整的系統(tǒng)。

　　在通常情況下，嵌入式Linux產(chǎn)品的flash上的內(nèi)容是不會(huì)被破壞的，也即它們會(huì)有著較好的穩(wěn)定性，不會(huì)因?yàn)橛脩舻某Ｒ?guī)使用而導(dǎo)致flash上的 firmware被破壞。但隨著產(chǎn)品的更新升級(jí)，用戶也需要在自己家中完成對(duì)已購(gòu)買商品的更新?lián)Q代。而用戶大多屬于非技術(shù)熟悉者，在更新升級(jí)中就可能出現(xiàn)種種意想不到的情況。

　　比如在用戶做firmware升級(jí)更新時(shí)，平時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的firmware可能在這個(gè)過(guò)程中，就面臨著巨大的風(fēng)險(xiǎn)，極有可能致使用戶的系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)，不能正常工作。這樣的情況是我們不愿意看到的，而實(shí)際中卻的的確確可能會(huì)發(fā)生。

　　考慮這樣一個(gè)場(chǎng)景：當(dāng)用戶對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行firmware升級(jí)時(shí)，如果在燒寫flash的過(guò)程中，意外掉電，那么用戶手中的產(chǎn)品就將無(wú)法再次啟動(dòng)，因?yàn)?rootfs系統(tǒng)已經(jīng)被破壞了。用戶所能做的，也只能將產(chǎn)品送回產(chǎn)商進(jìn)行維修。這樣來(lái)回的過(guò)程不僅耗費(fèi)用戶的精力，同樣也會(huì)增加產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商的成本。在產(chǎn)品升級(jí)換代很快的當(dāng)前市場(chǎng)情況下，這樣的情況可能會(huì)經(jīng)常發(fā)生。

　　如何避免這樣的情況的發(fā)生呢?如果我們可以提供一個(gè)機(jī)制，在進(jìn)行升級(jí)前即往flash中寫入一個(gè)標(biāo)記，正常完成后，再寫入另一個(gè)標(biāo)記來(lái)表示整個(gè)過(guò)程的正常結(jié)束，否則的話，燒寫時(shí)掉電不會(huì)寫入第二個(gè)標(biāo)記，只有第一個(gè)標(biāo)記，那么就認(rèn)為產(chǎn)品故障，這個(gè)時(shí)候，進(jìn)入另一個(gè)新的提示界面，讓用戶自己選擇從 USB或FTP來(lái)重新升級(jí)firmware。這樣的話，整個(gè)過(guò)程用戶就完全可以在界面的友好提示下自己完成，方便了用戶與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商。

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　本文以一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品為例，來(lái)說(shuō)明safe mode的設(shè)計(jì)。

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　本系統(tǒng)為一個(gè)嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)播放器，主要的功能為播放家庭網(wǎng)絡(luò)中的多媒體文件，在家庭客廳等環(huán)境中有著大量的應(yīng)用，它可以給用戶提供更方便快捷的媒體文件的播放方式，并能充分利用家庭音響系統(tǒng)的巨大功能，而非PC環(huán)境下有限的外部設(shè)備，大大改善了媒體文件的播放體驗(yàn)。