制作一个嵌入式Linux的应用程序升级文件

简介: 制作一个嵌入式Linux的应用程序升级文件

简述


嵌入式Linux系统一般是将应用程序与文件系统、内核、资源文件等放在不同的分区,产品量产后内核、文件系统这些一般不会升级,应用程序可能升级会比较多一些。


有的嵌入式系统的应用程序分区用的也是可读写的,那比较方便,把文件打包然后解压到对应的分区目录下替换即可。有的是应用分区做成只读,这样需要将应用程序打包做成flash镜像,下载到设备上更新到flash上。


不论是那种方式,对于应用程序来说都需要打包起来,可以是压缩包,也可以是镜像文件。这些文件在导入到系统进行升级的时候,我们都需要对这个文件做一些必要的验证,比如:版本号、版本标志、校验等;版本号一般用于显示提醒;版本标志是针对该型号设备的不同配置所做的标记(如几个串口、是4G版还是以太网版等);文件校验是对文件的合法性进行检查,以免文件错误导致升级后程序无法启动。


升级文件的制作与版本信息添加


那么这些信息加在哪里?怎么加呢?常见以下几种方式:


  • 直接将升级文件以型号+版本标识+版本号进行命名,然后给文件加个校验;之前我们使用过这种方式,这种方式比较简单,但是也有个弊端,就是文件名称容易被人修改,或者传输过程中容易被修改,文件名称一旦被修改,那么信息也就丢了。
  • 专门再添加一个文本文件,用于存储这些信息;两个文件不便于保存。
  • 将信息写入升级文件里;这种方式相对来说比较好一些,信息直接写入该文件里,验证的时候再从文件里去取。需要注意的是升级文件一定要小于分区大小。


下面介绍的主要是第三种方式,将信息写入到升级文件里。那么怎么写入升级文件里呢?下面介绍一种简单实用的方法。


下面的制作过程是在虚拟机Ubuntu系统下面进行的,以制作squashfs格式镜像为例。将版本信息、标志以及校验码都追加在文件的最后,可以直接用echo命令将这些信息追加在文件的最后,当然校验码是c语言写的一个小工具添加的(参见《给文件添加CRC校验》)。


追加版本信息与标识信息的命令如下:

echo "V1.0.1" >> app.img
echo "F-P4-4G" >> app.img #注意这里一定要用">>",而不是">",用">>"是追加,用">"是清空文件重新写入。


测试一下


下面是我测试的一个制作升级文件的目录,目录文件结构如下:

$ls
app  bin  package.sh


app 是应用程序的目录

bin 制作完成的升级文件存放目录

package.sh 打包制作脚本,用于生成镜像文件


package.sh脚本内容如下:

#!/bin/sh

if [ $# -ne 2 ]
then 
  echo "Usage: package.sh <version no> <flag info>"
  exit
fi

VNum=$1  #版本信息
Flag=$2  #版本标识信息
installDir=./bin  #升级文件存储目录
tmpName="app"     
rootDir="app"     #要打包的应用程序目录
#***************************************************

Ver=`date '+%Y%m%d'`   #取时间作为版本信息的一部分

echo "start make app img..."

echo $Ver> $rootDir/version 
echo $VNum >> $rootDir/version 
imgName="test_app-$Ver-V$VNum.img"

echo "app version: $Ver, version num: V$VNum"

echo "make squashfs img ..."
mksquashfs $rootDir $imgName -b 64K -comp xz

echo "package app img ok! "

echo "V$Ver $VNum" >> $imgName   #追加版本信息
echo "F$Flag" >> $imgName   #追加标识信息
addCrc16 $imgName           #校验文件,并把校验码加入升级文件,addCrc16是c语言写的一个给文件添加校验的程序
rm $imgName            #删除临时文件
mv $imgName.crc16 $installDir/$imgName 

echo "mkfs ok: $installDir/$imgName"


执行该脚本制作文件:

$./package.sh 1.0.1 -P2-4G
start make rootfs...
app version: 20210924, version num: V1.0.1
make squashfs img ...
Parallel mksquashfs: Using 4 processors
Creating 4.0 filesystem on test_app-20210924-V1.0.1.img, block size 65536.
[=============================================================================/] 33/33 100%

Exportable Squashfs 4.0 filesystem, xz compressed, data block size 65536
  compressed data, compressed metadata, compressed fragments, compressed xattrs
  duplicates are removed
Filesystem size 621.31 Kbytes (0.61 Mbytes)
  32.52% of uncompressed filesystem size (1910.41 Kbytes)
Inode table size 302 bytes (0.29 Kbytes)
  64.81% of uncompressed inode table size (466 bytes)
Directory table size 155 bytes (0.15 Kbytes)
  100.00% of uncompressed directory table size (155 bytes)
Number of duplicate files found 0
Number of inodes 10
Number of files 4
Number of fragments 1
Number of symbolic links  2
Number of device nodes 0
Number of fifo nodes 0
Number of socket nodes 0
Number of directories 4
Number of ids (unique uids + gids) 1
Number of uids 1
  fens (1000)
Number of gids 1
  fens (1000)
make suqashfs img ok! 
file size = 639000
file crc16 = 0x001d
add  crc16 ok! 
mkfs ok: ./bin/test_app-20210924-V1.0.1.img


查看文件


文件生成后,让我们来看下升级文件里我们添加的信息。


可以用Uedit来查看一下文件,这里只截取最后的一部分看下我们添加的信息:


如上图,三部分信息已标出,在做文件信息的检测时,就可以读取文件中的这些信息进行判断处理了。


读取版本信息的c语言示例代码

    char readBuf[128] = {0};
    FILE *fp = fopen("app.img", "r");
  int ret = fseek(fp,-10L,SEEK_END);//偏移到版本号开始的位置。
  fread(buf,16,1,fp);               //读取版本号
    ret = fseek(fp,-10L,SEEK_END);    //偏移到版本标识信息的位置
    fread(buf,16,1,fp);               //读取版本标识信息
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