嵌入式Linux的应用程序升级文件制作

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语音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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