Linux-based Firmware, как реализовать хороший способ обновления?

Я разрабатываю Linux-устройство, использующее alix 2d13.

Я разработал script, который заботится о создании файла изображения, создании разделов, установке загрузчика (syslinux), ядра и initrd и, который позаботится о том, чтобы файлы корневой файловой системы вправо раздел.

Файлы конфигурации находятся на файловой системе tmpfs и создаются при запуске системы с помощью программного обеспечения, которое читает XML файл, который находится на собственном разделе.

Я ищу способ обновления файловой системы, и я рассмотрел два решения:

обновление прошивки - это сжатый файл, который может содержать ядро, initrd и/или раздел rootfs, таким образом, при перезагрузке initrd позаботится о том, чтобы образ rootfs был в нужном разделе;
Обновление прошивки - это сжатый файл, который может содержать два архива tar, один для загрузки и один для корневой файловой системы.

Каждое решение имеет свои преимущества: - образ файловой системы позволит мне удалить любые неиспользуемые файлы, но вам нужно много времени, и он быстро уничтожит компактную флеш-память; - архив меньше, для обновления требуется меньше времени, но за короткое время у меня будет caos в корневой файловой системе.

Альтернативным решением может быть размещение списка файлов и добавление pre/post update script в архив tar, поэтому любой файл, который не находится в списке файлов, будет удален.

Как вы думаете?

Ответ 1

Я использовал следующий подход. Это было несколько основано на документе "Построение встроенных систем Linux, совместимых с Murphy", доступных здесь. Я использовал материал version.conf, описанный в этой статье, а не материал cfgsh.

Использовать загрузочное ядро, чье задание состоит в обратном подключении к корневой файловой системе. Если вам нужно более новое ядро, тогда kexec в это новое ядро сразу после его установки. Я решил поместить загрузочное ядро в init init в initramfs вместе с busybox и kexec (оба статически связаны), а мой init был простой оболочкой script, которую я написал.
В файловой системе "OS image" существует одна или несколько корневых файловых систем "основной ОС" в виде файлов образа диска. Ядро загрузки выбирает один из них на основе файла version.conf. Я поддерживаю только два основных файла образа ОС: текущий и аварийный файлы. Если текущий сбой (подробнее об обнаружении сбоев позже), тогда загрузочное ядро загружает спад. Если оба отказа или нет возврата, загрузочное ядро предоставляет оболочку.
Конфигурация системы находится на отдельном разделе. Обычно это не обновляется, но нет причин, по которым это не могло быть.
Существует четыре полных раздела: загрузка, образ ОС, конфигурация и данные. Раздел данных предназначен для пользовательских приложений, предназначенных для частого письма. boot никогда не монтируется read/write. Изображение ОС - это только (повторно) смонтированное чтение/запись во время обновлений. config только монтируется чтение/запись, когда необходимо изменить конфигурацию (надеюсь, никогда). данные всегда установлены для чтения/записи.
Каждый файл образа диска содержит полную систему Linux, включая ядро, сценарии инициализации, пользовательские программы (например, busybox, приложения для продуктов) и конфигурацию по умолчанию, которая копируется в конфигурационный раздел при первой загрузке. Файлы имеют размер, необходимый для размещения в них всех. До тех пор, пока я достаточно места для роста, чтобы раздел образа ОС всегда был достаточно большим, чтобы соответствовать трем основным файлам образа ОС (во время обновления я не удаляю старый откат до тех пор, пока новый не будет извлечен), я могу чтобы основной образ ОС развивался по мере необходимости. Эти файлы изображений всегда (loop-back) устанавливаются только для чтения. Использование этих файлов также устраняет боль, связанную с сбоями в обновлении отдельных файлов внутри rootfs.
Модификации выполняются путем переноса самораспаковывающегося tarball на tmpfs. Начало этого script повторно устанавливает образ/запись образа ОС, затем извлекает новый основной образ ОС в файловую систему образа ОС, а затем обновляет файл version.conf(используя метод переименования, описанный в документе "murphy" ), После этого я коснусь файла штампа, указывающего, что произошло обновление, а затем перезагрузитесь.
Ядро загрузки ищет этот файл штампа. Если он найдет его, он переместит его в другой файл штампа, а затем загрузит новый файл образа ОС. Ожидается, что основной файл образа ОС удалит файл штампа при его успешном запуске. Если этого не произойдет, сторожевой таймер вызовет перезагрузку, а затем ядро загрузки увидит это и обнаружит сбой.
Вы заметите, что во время обновления есть несколько возможных проблем: синхронизация версий .conf во время обновления и трогание/удаление файлов штампа (три экземпляра). Я не мог найти способ уменьшить их дальше и добиться всего, что хотел. Если у кого-то есть лучшее предложение, я бы хотел его услышать. Ошибки файловой системы или сбои питания при записи образа ОС также могут произойти, но я надеюсь, что файловая система ext3 предоставит вам шанс выжить в этом случае.

Ответ 2

У вас может быть отдельный раздел для обновления (Say Side1/Side2). Существующее ядро, rootfs находится в Side1, а затем добавляет обновление в Side2 и переключается. Благодаря этому вы можете уменьшить износ и увеличить срок службы, но устройство становится дороже.

Ответ 3

Вы можете быстро форматировать разделы перед извлечением файлов tar. Или пойдите с решением изображения, но используйте наименьшее возможное изображение и после того, как dd изменит размер файловой системы (хотя это не обязательно для чтения в режиме реального времени)