CN105573797A - 嵌入式系统的可逆离线升级方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式系统的可逆离线升级方法及装置，采用分段代码运行和ROM分段存储技术，通过嵌入式系统中的bootloader引导APP固件升级，同时APP固件逆向引导bootloader升级，在升级过程中将用户的出厂信息保存至bootloader升级文件的相对应的地址上，在升级的时候数据不会像以前那种升级中丢失，造成了用户的损失。同时把升级文件做成文本的形式存储，然后通过USB接口的方式把文本文件复制粘贴到需要升级的嵌入式系统内，操作简单，获得了很好的用户体验。

Description

嵌入式系统的可逆离线升级方法及装置

技术领域

本发明涉及到一种系统的升级方法及装置，特别是嵌入式系统的升级方法及装置。

背景技术

嵌入式系统是用来控制和监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序并存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都会使用到嵌入式系统，但是大多数嵌入式系统都是单个程序实现整个控制逻辑。嵌入式系统的核心是由一个或者几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成，嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的，通常嵌入式系统是由用户的bootloader程序(引导程序)和应用层固件(APP固件)组成，存储在微处理器或者单片机的系统ROM中，而ROM通常会划分若干个区域，存储不同的配置参数及程序。

对于这种嵌入式系统一般出厂后都是采用固化的bootloader程序，这样通过PC端上位机软件对仪器进行升级，过程就极其繁琐，更好的也只是对应用层固件进行升级，一般都是采用一种在线升级的方法，同时这种升级方法也很繁琐，必须要专业的技术人员才能够进行升级。另外如果要升级bootloader程序，必须返厂恢复出厂设置，这就面临重要参数和系统运行参数丢失的风险。同时这种需要返厂升级的方法也不便捷，增加厂商售后的服务成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种嵌入式系统的可逆离线升级方法及装置，这种方法不仅能够升级APP固件，同时也可以逆向升级bootloader程序。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种嵌入式系统的可逆离线升级方法，包括以下步骤：

S101：获取APP固件升级文件和bootloader程序升级文件；所述APP固件升级文件保存了APP固件升级的数据；所述bootloader程序升级文件保存了bootloader程序升级的数据；

S102：运行bootloader程序，所述bootloader程序存储在所述嵌入式系统ROM中；

S103：通过bootloader程序检测APP固件是否需要升级，如是，则bootloader程序会根据APP固件升级文件引导APP固件升级，之后执行S104；如否，则执行S104；

S104：运行APP固件；

S105：通过APP固件检测bootloader程序是否需要升级，如无，则继续执行S104；如是，则APP固件根据bootloader程序升级文件引导bootloader程序升级，之后执行步骤S104。

进一步，所述步骤S105中所述升级bootloader程序时，首先要获取所述嵌入式系统ROM中存储的设备仪器的出厂信息，然后将所述存的设备仪器的出厂信息进行备份并以文件的形式保存在所述bootloader程序升级文件中。

进一步，所述嵌入式系统ROM中自上电起始位起划分多个区域，依次记为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；所述第一区域和所述第二区域处于ROM的同一个扇区；所述第一区域存储bootloader程序；所述第二区域存储设备仪器的出厂信息；所述第三区域存储设备仪器在运行过程中的系统参数；所述第四区域存储APP固件。

进一步，所述步骤S101中所述APP固件升级文件和bootloader程序升级文件是以文本的形式保存，并通过USB接口的方式传输到嵌入式系统中。

本发明还公开了与所述方法相对应的嵌入式系统的可逆离线升级装置，其包括：

获取单元，用于获取APP升级固件和bootloader升级文件；所述APP固件升级文件保存了APP固件升级的数据；所述bootloader程序升级文件保存了bootloader程序升级的数据；

运行bootloader程序单元，用于运行bootloader程序，存储在嵌入式系统ROM中；

检测升级APP固件单元，用于通过bootloader程序检测APP固件是否需要升级，如是，则bootloader程序会根据APP固件升级文件引导APP固件升级，之后执行运行APP固件单元；如否，则执行运行APP固件单元；

运行APP固件单元，用于运行APP固件；

检测升级bootloader程序单元，用于通过APP固件检测bootloader程序是否需要升级，如无，则执行运行APP固件单元；如是，则APP固件会根据bootloader程序升级文件引导bootloader程序升级，之后执行运行APP固件单元。

进一步，所述检测升级bootloader程序单元中的所述bootloader程序升级时的步骤包括：首先要获取嵌入式系统ROM中存储的设备仪器的出厂信息，然后将设备仪器的出厂信息进行备份并以文件的形式保存在所述bootloader程序升级文件中。

进一步，所述嵌入式系统ROM中自上电起始位划分为四个区域，依次记为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；所述第一区域和所述第二区域处于ROM的同一个扇区；所述第一区域存储bootloader程序；所述第二区域存储设备仪器的出厂信息；所述第三区域存储设备仪器在运行过程中的系统参数；所述第四区域存储APP固件。

进一步，所述获取单元中所述APP固件升级文件和bootloader程序升级文件是以文本的形式保存，并通过USB接口的方式传输到嵌入式系统中。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：采用程序代码分段运行技术与ROM分段存储技术相结合的方式，运用bootloader程序负责对APP固件的检测与离线升级，反过来利用APP固件负责对bootloader程序的检测与离线升级，实现了嵌入式系统中bootloader程序的升级，同时在升级的过程中保证了设备的出厂信息以及在运行过程中的一些重要的系统参数的不丢失。另一方面，本发明还将升级过程中涉及到的数据做成文本文件的形式保存，用户升级时只需通过USB接口的方式将升级的文件以拷贝的方式与电脑进行传输，嵌入式系统上电后，设备会自动检测到可升级的bootloader程序文件和APP固件文件，一旦检测到就会自动升级，更加方便安全，不会因为其他的外部因素而中断升级，比如网络中断；整个过程比较方便，一般的工作人员都可以操作，升级的时候也不必涉及到返厂的问题，节省了售后的开销，同时给用户带来了便捷。

附图说明

图1本发明一实施例提供的嵌入式系统的可逆离线升级方法的流程图；

图2本发明一实施例提供的嵌入式系统中的ROM的分段区域示意图。

附图标记

1、第一区域；2、第二区域；3、第三区域；4、第四区域。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1所示，本发明公开了嵌入式系统的可逆离线升级方法，其包括以下步骤：

S101：获取APP固件升级文件和bootloader程序升级文件，APP固件升级文件保存了APP固件升级的数据，bootloader程序保存了bootloader程序升级的数据；APP固件升级文件和bootloader程序升级文件是以文本的形式存储数据，通过USB接口与设备连接并传输到嵌入式系统中，把升级的数据做成文本的形式保存，并通过复制粘贴的方式传输到所述嵌入式系统中，这种操作方式比较简单，同时相比较现有技术的在线升级技术，能够保证数据的稳定、安全性，操作的简便性；

S102：运行bootloader程序，所述bootloader程序是整个嵌入式系统启动的开始，所述系统上电后首先会运行bootloader程序，其存储在嵌入式系统ROM中；

S103：通过bootloader程序检测当前嵌入式系统中的APP固件是否需要升级，如是，则bootloader程序会根据APP固件升级文件引导APP固件升级，升级之后再执行S104；如否，则执行S104；APP固件也是存储在ROM中；APP固件是嵌入式系统中应用层的程序，负责设备系统的正常运行；

S104：运行APP固件。

S105：通过APP固件检测bootloader程序是否需要升级，如否，则继续S104；如是，则APP固件根据bootloader程序升级文件引导bootloader程序升级，之后执行S102；

在本步骤中，在升级bootloader程序之时，首先要获取当前所述嵌入式系统ROM中存储的设备仪器的出厂信息，然后将存储的设备仪器的出厂信息进行备份并以文件的形式保存在所述bootloader程序升级文件中，之后再执行升级bootloader程序，这样在升级bootloader程序之前，将把原本仪器设备中所保存的设备仪器的出厂信息保存在bootloader程序升级文件中，在进行升级bootloader程序时，这些数据会被再次存储在ROM的相对位置上，从而保证了在升级bootloader程序后，出厂信息就不会丢失或者损坏。同时该升级方法中的升级文件是以文本的方式存储的，这样也保证了用户可以随时随地根据需求进行对所述系统升级，打破了bootloader程序出厂后无法更改的局面，开创了新的嵌入式系统的升级方法，同时该升级方式是一种离线升级方法，这里所说的离线时相对应现有技术中的在线升级方法而言，本方法将升级文件做成文本形式存储，然后通过USB接口的方式将升级文件传输到设备仪器的嵌入式系统中，用户就可以根据升级文件进行对设备仪器的嵌入式系统中的bootloader程序和APP固件升级，不需要将设备仪器返厂或者以其他的复杂方式升级bootloader程序，解决了用户与生产厂商对出厂的仪器随时随地的升级系统的难题，给用户带来了很好的体验，也避免了升级过程中出厂信息等丢失，减少了用户的损失，同时大大降低了厂商对售后服务成本的开销。同时利用APP固件对bootloader程序的检测和引导bootloader程序升级，实现了嵌入式系统中的可逆升级方法，这种升级方法时系统内部自动完成，不需要客户进行过多复杂的操作，提供了很好的用户体验。

如图2所示，所述方法中APP固件和bootloader程序都存储在系统ROM中，本发明中采用一种ROM分段存储，将ROM中自上电起始位划分成多个区域，依次记为第一区域1、第二区域2、第三区域3和第四区域4；其中所述第一区域1存储bootloader程序；第二区域2存储设备仪器的出厂信息，所述设备仪器的出厂信息包括设备的唯一标识码和设备类型等；所述第三区域3存储设备仪器在运行过程中的系统参数，所述系统参数包括系统注册码、系统运行参数、设备的版本号和工作模式等；所述第四区域4存储APP固件。其中，所述第一区域1和所述第二区域2处于ROM的同一个扇区，第三区域3和第四区域4分别位于单独的一个或若干个扇区。在升级bootloader程序的过程中，嵌入式系统需要读取第二区域2内的出厂信息并保存在bootloader程序升级文件中的对应地址上，而在ROM的第三区域3中存储的系统参数则不会改变，因为第三区域3和bootloader程序、APP固件不是处于同一个扇区，在bootloader程序升级擦除重写的过程中不会涉及到第三区域3，因此这部分数据不会因嵌入式系统升级bootloader程序时对ROM擦除重写而丢失数据，大大降低了系统参数的丢失率。再者，由于出厂信息的数据比较小，将出厂信息与bootloader程序放置在同一个扇区而不是单独放置在一个扇区内，这样就节省了更多的存储空间。在所述嵌入式系统运行时，同样是根据代码分段运行和ROM分段存储技术相结合，在bootloader程序引导APP固件升级或者APP固件引导bootloader程序升级时不会因对ROM擦除重写而丢失出厂信息和系统参数。这样使得在完全没有损失出厂信息数据和系统参数数据的前提下，实现了用户随时随地升级嵌入式系统的APP固件和bootloader程序。

本发明还公开了相对于所述方法的一种嵌入式系统的可逆离线升级装置，包括：

获取单元，用于获取APP升级固件和bootloader升级文件；所述APP固件升级文件保存了APP固件升级的数据；所述bootloader程序升级文件保存了bootloader程序升级的数据；

运行bootloader程序单元，用于运行bootloader程序，所述bootloader程序是整个嵌入式系统运行的开始，存储在嵌入式系统ROM中；

检测升级APP固件单元，用于通过bootloader程序检测APP固件是否需要升级，如是，则bootloader程序会根据APP固件升级文件引导APP固件升级，之后执行运行APP固件单元；如否，则执行运行APP固件单元；

运行APP固件单元，用于运行APP固件；

检测升级bootloader程序单元，用于通过APP固件检测bootloader程序是否需要升级，如否，则执行运行APP固件单元；如是，则APP固件会根据bootloader程序升级文件引导bootloader程序升级，之后执行运行APP固件单元。

进一步，所述检测升级bootloader程序单元中的所述bootloader程序升级时的步骤包括：首先要获取系统ROM中存储的设备仪器的出厂信息，然后将设备仪器的出厂信息进行备份并以文件的形式保存在所述bootloader程序升级文件中。

进一步，所述嵌入式系统ROM中自上电起始位划分为四个区域，依次记为第一区域1、第二区域2、第三区域3和第四区域4；其中，所述第一区域1和所述第二区域2处于ROM的同一个扇区；所述第一区域1存储bootloader程序；所述第二区域2存储设备仪器的出厂信息；所述第三区域3存储设备仪器在运行过程中的系统参数；所述第四区域4存储APP固件。

进一步，所述S201中所述APP固件升级文件和bootloader程序升级文件是以文本的形式保存，并通过USB接口的方式传输到嵌入式系统中。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.嵌入式系统的可逆离线升级方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：获取APP固件升级文件和bootloader程序升级文件；所述APP固件升级文件保存了APP固件升级的数据；所述bootloader程序升级文件保存了bootloader程序升级的数据；

S102：运行bootloader程序，所述bootloader程序存储在嵌入式系统ROM中；

S103：通过bootloader程序检测APP固件是否需要升级，如是，则bootloader程序会根据APP固件升级文件引导APP固件升级，之后执行S104；如否，则执行S104；

S104：运行APP固件；

S105：通过APP固件检测bootloader程序是否需要升级，如无，则继续执行S104；如是，则APP固件根据bootloader程序升级文件引导bootloader程序升级，之后执行步骤S104。

2.根据权利要求1所述的嵌入式系统的可逆离线升级方法，其特征在于，所述步骤S105中所述升级bootloader程序时，首先要获取嵌入式系统ROM中存储的设备仪器的出厂信息，然后将所述出厂信息进行备份并以文件的形式保存在所述bootloader程序升级文件中。

3.根据权利要求2所述的嵌入式系统的可逆离线升级方法，其特征在于，所述嵌入式系统ROM中自上电起始位起划分多个区域，依次记为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；所述第一区域和所述第二区域处于ROM的同一个扇区；所述第一区域存储bootloader程序；所述第二区域存储设备仪器的出厂信息；所述第三区域存储设备仪器在运行过程中的系统参数；所述第四区域存储APP固件。

4.根据权利要求1所述的嵌入式系统的可逆离线升级方法，其特征在于，所述步骤S101中所述APP固件升级文件和bootloader程序升级文件是以文本的形式保存，并通过USB接口的方式传输到所述嵌入式系统中。

5.嵌入式系统的可逆离线升级装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取APP升级固件和bootloader升级文件；所述APP固件升级文件保存了APP固件升级的数据；所述bootloader程序升级文件保存了bootloader程序升级的数据；

运行bootloader程序单元，用于运行bootloader程序存储在所述嵌入式系统ROM中；

检测升级APP固件单元，用于通过bootloader程序检测APP固件是否需要升级，如是，则bootloader程序会根据APP固件升级文件引导APP固件升级，之后执行运行APP固件单元；如否，则执行运行APP固件单元；

运行APP固件单元，用于运行APP固件；

检测升级bootloader程序单元，用于通过APP固件检测bootloader程序是否需要升级，如无，则执行运行APP固件单元；如是，则APP固件会根据bootloader程序升级文件引导bootloader程序升级，之后执行运行APP固件单元。

6.根据权利要求5所述的嵌入式系统的可逆离线升级装置，其特征在于，所述检测升级bootloader程序单元中的所述bootloader程序升级时的步骤包括：首先要获取所述嵌入式系统ROM中存储的设备仪器的出厂信息，然后将设备仪器的出厂信息进行备份并以文件的形式保存在所述bootloader程序升级文件中。

7.根据权利要求6所述的嵌入式系统的可逆离线升级装置，其特征在于，所述嵌入式系统ROM中自上电起始位划分为四个区域，依次记为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；所述第一区域和所述第二区域处于ROM的同一个扇区；所述第一区域存储bootloader程序；所述第二区域存储设备仪器的出厂信息；所述第三区域存储设备仪器在运行过程中的系统参数；所述第四区域存储APP固件。

8.根据权利要求5所述的嵌入式系统的可逆离线升级装置，其特征在于，所述获取单元中所述APP固件升级文件和bootloader程序升级文件是以文本的形式保存，并通过USB接口的方式传输到嵌入式系统中。