ARM的嵌入式Bootloader實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升級(jí)

本實(shí)驗(yàn)對(duì) Bootloader的功能進(jìn)行了擴(kuò)充，加入自動(dòng)升級(jí)的功能。即：用戶(hù)需要對(duì)目標(biāo)板的內(nèi)核或文件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，只需要將新的映像文件拷貝到CF存儲(chǔ)卡或移動(dòng)硬盤(pán)中，然后將CF卡或移動(dòng)硬盤(pán)插入目標(biāo)板相應(yīng)的插槽，每次重啟目標(biāo)板時(shí)，先啟動(dòng)Bootloader，初始化硬件環(huán)境后，在應(yīng)用程序運(yùn)行前，判斷是否存在要升級(jí)的文件，如果存在則先把Flash指定的位置的內(nèi)容擦除掉，然后再把要升級(jí)的內(nèi)核或文件系統(tǒng)的映像文件寫(xiě)進(jìn)相應(yīng)的位置，寫(xiě)完后立即刪除CF存儲(chǔ)卡或移動(dòng)硬盤(pán)上的升級(jí)文件，即完成升級(jí)。如圖2

項(xiàng)目開(kāi)發(fā)板上有一塊8M Byte的Flash和二塊32M Bit的DDR SDRAM。Flash的起始地址映射到0x00000000，其布局如下[7]：

如圖所示，在虛擬地址位置0x00030000（實(shí)際物理地址為0x46030000）擦除和重寫(xiě)內(nèi)核與文件系統(tǒng)映像文件。要對(duì)CF卡或移動(dòng)硬盤(pán)進(jìn)行文件存取，必須將CF卡或移動(dòng)硬盤(pán)格式化成某種文件系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)所編寫(xiě)的Bootloader主要支持3種文件系統(tǒng)：FAT16，F(xiàn)AT32，EXT2。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，Bootloader首先檢測(cè)CF卡或移動(dòng)硬盤(pán)的文件系統(tǒng)類(lèi)型，然后按照相應(yīng)的文件系統(tǒng)格式查詢(xún)CF 卡或移動(dòng)硬盤(pán)的所有文件。若發(fā)現(xiàn)有更新的映像文件，則讀CF卡的操作，CF卡的驅(qū)動(dòng)見(jiàn)文獻(xiàn)[3]，將映像文件讀到SDRAM中，再?gòu)腟DRAM燒寫(xiě)到嵌入式開(kāi)發(fā)版的Flash中，實(shí)現(xiàn)升級(jí)。

生成內(nèi)核和文件系統(tǒng)步驟如下：

1）進(jìn)入linux的armutils_2.5.127.0目錄下執(zhí)行make linux-config，裁剪uClinux的配置；
2）make linux 生成kernel-2.4.22-dtv-EM8624L-romfs.bin ，這是uClinux的內(nèi)核；
3）make rootfs 生成rootfs-dtv-EM8624L-romfs.ext2，這是root文件系統(tǒng)；
4）make romfs 生成romfs-dtv-EM8624L-romfs.bin.gz，這是rom文件系統(tǒng)。

Bootloader在系統(tǒng)初次安裝或傳統(tǒng)升級(jí)時(shí)燒寫(xiě)內(nèi)核和文件系統(tǒng)時(shí)用Sigma Designs 公司提供的tera term軟件燒寫(xiě)，步驟為：
1） cd ../armutils_2.5.80.0/bin
2) uuencode romfs-config-envision8624L-romfs-rom.bin.gz x > romfs-config-envision8624L-romfs-rom.bin.gz.uuencode //生成uuencode編碼的文件（為ascii碼，用于在windows環(huán)境下燒入flash）；
3） 運(yùn)行tera term出現(xiàn)boot >
4）運(yùn)行config serial fast，然后選菜單setupàserial port，設(shè)置baud rate為115200(串口波特率)；
5）在Boot>download serial romfs gz ，準(zhǔn)備接受文件；
6）選菜單file-->send file,選中romfs-config-envision8620L-romfs-rom.bin.gz.uuencode,確定后,你會(huì)看到tera term下載文件；
7). Boot> flash romfs,把文件燒到flash中；

在本實(shí)驗(yàn)中，升級(jí)時(shí)將生成的內(nèi)核和文件系統(tǒng)映像文件直接以二進(jìn)制形式燒進(jìn)去，不需要用uuencode轉(zhuǎn)，即：把romfs-dtv-EM8624L-romfs.bin放在CF卡或移動(dòng)硬盤(pán)相應(yīng)的文件中進(jìn)行升級(jí)即可。實(shí)現(xiàn)的偽代碼為：
#define FLASH_SIZE 0X8000000
#define LOADER_FLASHBASE 0X46030000 //romfs存放的起始物理地址
if (fp = fopen(UPDATEFILE , ”rb”)) == NULL)return;www.51kaifa.com
else
{
Flash_erase_region(LOADER_FLASHBASE , romfs_len); //刪除0x46030000開(kāi)始的romfs_len長(zhǎng)度的flash區(qū)域;
Flash_write_data(LOADER_FLASHBASE ,UPDATEFILE, romfs_len); //把要升級(jí)的romfs燒寫(xiě)0x46030000開(kāi)始的romfs_len長(zhǎng)度的flash區(qū)域中;
}
remove(UPDATEFILE); //升級(jí)完后刪除CF卡或移動(dòng)硬盤(pán)的升級(jí)文件，以免下次啟動(dòng)又要開(kāi)始升級(jí);
system(reboot); //重啟新系統(tǒng)

上述函數(shù)調(diào)用放在Bootloader的stage1中執(zhí)行。