[轉]QNX系統開發-鏡像制作及燒錄分析引言1. FLASH分區2. 系統建立流程3. 系統災難恢複方法4. 附錄5. 問題探讨

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鋒影

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引言

1.1      文檔内容

    本文主要就探讨如下問題：

    需求如下：

１．需要制作整盤flash鏡像，提供給産線，批量燒錄FLASH晶片。

２．産品使用過程中，不拆機情況下，将全部系統重裝。

３．産品使用過程中，不拆機情況下，将系統重裝，但保留使用者資料。

涉及到的知識點有：

啟動IPL如何開發，ＯＳ鏡像如何制作，應用和資料檔案系統如何制作，系統ＯＳ如何更新全部，如何保留資料更新os/apps。

通過本文檔可以了解系統的啟動過程，IPL，OS的定制，燒錄和更新方式。

1.2适用平台

軟體環境：QNX CAR2

1.      

FLASH分區

分區	格式	大小	描述
OS	FAT32	2M	系統核心
rootfs	QNX6	10M	根檔案系統
Apps	QNX6	10M	應用程式分區
Datas	QNX6	Left all	應用資料分區

n         啟動時先将程式分區和資料分區分别挂載到目錄 /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作的備份，以便在系統挂載兩個分區失敗時也能正常的啟動。

n         挂載失敗後的處理

系統中的異常檢測子產品監測分區挂載情況，在分區挂載失敗後，自動進行分區的格式化并将根分區的初始資料拷貝到對應的分區。

如果分區修複成功，則通知系統進行重新開機。如果分區修複失敗，則需要界面報錯系統資料分區異常，需要檢修。最好在主界面上有警告圖示，在系統資訊中可查詢到詳細的錯誤資訊（顯示分區挂載狀态）。

n         分區異常時功能減化

當系統的資料分區挂載失敗時，需要置相關系統标記，通知所的子產品系統不再支援大資料量的存儲（包括歌曲清單掃描，藍牙電話本同步等），當使用者使用此操作時，需要提示使用者資料分區異常，功能暫不支援。

2.      

系統建立流程

2.1制作引導程式(IPL)

l         

IPL的作用和功能

最低化的初始化相關硬體環境，讓OS能運作起來。

１．從硬複位向量中第一個被執行。

２．設定存儲控制器，包括片選和ＰＣＩ控制器等。

３．配置時鐘。

４．建立RAM記憶體堆棧，進行ＯＳ檔案系統校驗和拷貝ＯＳ啟動程式到ＲＡＭ中，将控制權跳轉到ＯＳ的啟動程式中。

l         

IPL支援ＳＤ/USB卡啟動

１．初始化硬體（via assembly-language code），存儲控制器，時間等。

２．查找啟動鏡像(via image_scan()).，查找順序為ＳＤ／ＵＳＢ/ＦＬＡＳＨ，如果ＳＤ／ＵＳＢ存在啟動鏡像，則從ＳＤ／ＵＳＢ啟動，否則從ＦＬＡＳＨ啟動。

３．拷貝啟動鏡像中的啟動部分到ＲＡＭ中(via image_setup())。

４．跳轉到ＲＡＭ中的啟動部分,将控制權交由ＯＳ鏡像。(via image_start()).

５．附上啟動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的燒寫和更新

１．于系統ＲＯＭ中，初始時可以需要進行晶片燒錄。

２．支援整片晶片的夾具燒錄。

３．支援ＵＩ界面燒錄：

開發ＳＰＩ總結ＲＯＭ晶片寫程式，在ＵＩ層調用此燒錄程式直接寫ＢＩＮ檔案。

l         

IPL的開發用例

１．以下為IPL的源碼目錄結構

２．以下為ＩＰＬ的用例代碼：

#include "ipl.h"

unsigned int image;

int main (void)

{

    image = image_scan (0x2840000, 0x2841000);

    image_setup (image);

    image_start (image);

    return (0);

}

2.2鏡像定義

ＱＮＸ中鏡像分為：

１．啟動鏡像

内容包括：neutrino os，啟動單元，執行程式及相關的庫，資料和檔案。

每個ＱＮＸ系統必需僅包含一個啟動鏡像，隻讀，啟動鏡像的格式如下：

l           Boot prefix的位址，通過virtual= or

physical= attribute屬性拽定ＦＬＡＳＨ中的實體起始位址。

l        boot prefix, startup header, startup, and startup trailer隻是帶啟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．非啟動鏡像

用于一些獨立的，獨立配置的場景。具體用處未知。隻讀。

2.3制作啟動鏡像(FLASH)

１．            

利用mkifs工具制作neutrino啟動鏡像。

２．            

利用mkefs工具制作apps程式分區鏡像。

３．            

利用mkefs工具制作datas資料分區鏡像。

４．            

利用mkimage工具将以下三個鏡像整合為一個鏡像。

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，将鏡像拷貝到FLASH中(/dev/fsp0)。

n        

設定環境變量

export PATH=/opt/bins:$PATH

export LD_LIBRARY_PATH=/opt/bins:$ LD_LIBRARY_PATH

n        

在buildfile腳本的檔案名前加入相關的權限

# 檔案權限設定

[uid=0 gid=0 perms=0666] file1

# 批量設定檔案權限

[uid=5 gid=1 perms=0666]

file1

file2

file3

file4

# 内嵌檔案的權限為執行mkifs的使用者權限。

n        

檔案目錄放置

# 将本地/release_1.0的目錄及所屬放置于目标版的/product目錄下。

/product=/release_1.0

n        

生成image

mkifs shell.bld shell.ifs

n        

顯示image内容

Dumpifs

n        

整合FLASH整片檔案系統

1.    

利用mkifs建立帶啟動功能的rootfs檔案系統.

mkifs rootfs.bld

rtoofs.ifs

2.   

利用mkefs建立FLASH APP和DATAS分區檔案系統

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.      

系統災難恢複方法

１．            

整盤恢複(清空使用者資料)

n         制作核心鏡像，啟動鏡像，應用鏡像和資料鏡像，并将四個鏡像檔案合并為一個鏡像target.img。

n         制作ＳＤ／ＵＳＢ卡啟動鏡像，包含待更新的target.img；内置一個應用程式，功能為：利用cp工具讀取target.img檔案，并寫入到ＦＬＡＳＨ中，界面顯示更新進度條及相關風險提示資訊。

n         制作ＩＰＬ，支援啟動順序為：ＳＤ／ＵＳＢ／ＦＬＡＳＨ。

n         插入ＳＤ卡啟動鏡像，自動完成更新，更新完成後拔出ＳＤ卡。

２．            

整盤恢複（保留使用者資料）

n         制作核心鏡像，啟動鏡像，應用鏡像。

n         制作ＳＤ／ＵＳＢ卡啟動鏡像，包含以上的三個鏡像；内置一個應用程式，功能為：利用cp工具将以上三個鏡像分别寫入相應的ＦＬＡＳＨ分區中，界面顯示更新進度條及相關風險提示資訊。

cat rootfs_image > /dev/fs0p3      

cat app_image > /dev/fs0p2      

cp os_image  /dev/fs0p1      

n         制作ＩＰＬ，支援啟動順序為：ＳＤ／ＵＳＢ／ＦＬＡＳＨ。

n         插入ＳＤ卡啟動鏡像，自動完成更新，更新完成後拔出ＳＤ卡。

4.      

附錄

4.1制作啟動鏡像的腳本用例

[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.      

      問題探讨

１．         根分區如何挂載和制作，還是直接規劃到OS image中。      

２．         應用和資料分區是做成QNX6檔案系統還是做成ETFS檔案系統（征對FLASH），如何制作。      

３．         以上為大體的方案，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，是否能将各分區的檔案系統合并成一個檔案進行燒錄？      

      比如資料和應用分區是用mkefs生成ffs3的檔案系統還是利用mketfs生成etfs的檔案系統好？