CN112631669A

CN112631669A - 嵌入式系统启动的方法、装置、计算机设备和介质

Info

Publication number: CN112631669A
Application number: CN202011613500.4A
Authority: CN
Inventors: 霍文龙; 余建明
Original assignee: Beijing Topsec Technology Co Ltd; Beijing Topsec Network Security Technology Co Ltd; Beijing Topsec Software Co Ltd
Current assignee: Beijing Topsec Technology Co Ltd; Beijing Topsec Network Security Technology Co Ltd; Beijing Topsec Software Co Ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-04-09

Abstract

本公开涉及一种嵌入式系统启动的方法、装置、计算机设备和介质，其中，嵌入式系统启动的方法包括：根据至少一个第一引导文件启动第一系统；第一系统启动完成后，显示引导文件配置修改界面，引导文件配置修改界面用于接收用户对目标引导文件的配置修改信息，其中，目标引导文件为至少一个第一引导文件中的一个或者多个引导文件；根据至少一个第一引导文件和目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统。由于在引导文件配置修改界面，用户可以根据实际需要配置第二系统启动需要加载的引导文件，从而，实现了多系统启动的引导方案，提高了嵌入式系统加载的灵活性，提升了用户体验。

Description

嵌入式系统启动的方法、装置、计算机设备和介质

技术领域

本公开涉及嵌入式系统技术领域，尤其涉及一种嵌入式系统启动的方法、装置、计算机设备和介质。

背景技术

随着信息技术的不断发展，嵌入式设备广泛应用于电信、交通运输、工业控制等领域中。嵌入式设备主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式系统组成。常见的嵌入式系统包括Unix、Linux和安卓(Android)等。

嵌入式设备上电后需要引导加载程序(bootloader))来完成嵌入式系统的加载启动。通用引导加载程序(universal boot loader，uboot)是目前使用最为广泛的开源引导程序，支持多数硬件平台和嵌入式系统的引导。uboot执行时，首先初始化硬件设备，建立内存空间映射图，其次将存储在非易失性存储器上的内核镜像文件、文件系统镜像文件等加载到内存，然后启动系统内核。

然而，uboot目前只支持加载固定格式、固定名称的镜像文件，无法根据实际需要对嵌入式设备进行升级，影响了用户体验。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种嵌入式系统启动的方法、装置、计算机设备和介质。

第一方面，本公开提供一种嵌入式系统启动的方法，包括：

根据至少一个第一引导文件启动第一系统；

所述第一系统启动完成后，显示引导文件配置修改界面，所述引导文件配置修改界面用于接收用户对目标引导文件的配置修改信息，其中，所述目标引导文件为所述至少一个第一引导文件中的一个或者多个引导文件；

根据所述至少一个第一引导文件和所述目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统。

可选的，所述根据所述至少一个第一引导文件和所述目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统，包括：

根据所述目标引导文件的配置修改信息更新所述至少一个第一引导文件，得到至少一个第二引导文件；

加载所述至少一个第二引导文件，启动第二系统。

可选的，显示引导文件配置修改界面之后，还包括:

启动定时器，若所述定时器超时未接收到用户对目标引导文件的配置修改信息，则确定是否存在用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息；

若存在，则根据所述用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息更新所述至少一个第一引导文件，得到至少一个第二引导文件，加载所述至少一个第二引导文件，启动第二系统；

若不存在，则获取默认的目标引导文件的配置修改信息，根据所述默认的目标引导文件的配置修改信息更新所述至少一个第一引导文件，得到至少一个第二引导文件，加载所述至少一个第二引导文件，启动第二系统。

可选的，所述第一引导文件包括下述至少一种：

内核镜像文件；

文件系统镜像文件；

设备树镜像文件。

第二方面，本公开提供一种嵌入式系统启动的装置，包括：

处理模块，用于根据至少一个第一引导文件启动第一系统；

显示模块，用于所述第一系统启动完成后，显示引导文件配置修改界面，所述引导文件配置修改界面用于接收用户对目标引导文件的配置修改信息，其中，所述目标引导文件为所述至少一个第一引导文件中的一个或者多个引导文件；

所述处理模块，还用于根据所述至少一个第一引导文件和所述目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统。

可选的，所述处理模块具体用于：

加载所述至少一个第二引导文件，启动第二系统。

可选的，还包括：

定时器模块，用于在显示引导文件配置修改界面之后启动定时器，并用于检测所述定时器超时是否未接收到用户对目标引导文件的配置修改信息；

若所述定时器超时未接收到用户对目标引导文件的配置修改信息，所述处理模块还用于：

确定是否存在用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息；

可选的，所述第一引导文件包括下述至少一种：

内核镜像文件；

文件系统镜像文件；

设备树镜像文件。

第三方面，本公开提供一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

第四方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述的方法的步骤。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

在第一系统启动完成后，显示引导文件配置修改界面，引导文件配置修改界面用于接收用户对目标引导文件的配置修改信息，其中，目标引导文件为至少一个第一引导文件中的一个或者多个引导文件；根据至少一个第一引导文件和目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统。由于在引导文件配置修改界面，用户可以根据实际需要配置第二系统启动需要加载的引导文件，从而，实现了多系统启动的引导方案，提高了嵌入式系统加载的灵活性，提升了用户体验。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开提供的一种嵌入式系统启动的方法实施例的流程示意图；

图2为本公开提供的另一种嵌入式系统启动的方法实施例的流程示意图；

图3为本公开提供的再一种嵌入式系统启动的方法实施例的流程示意图；

图4为本公开提供的又一种嵌入式系统启动的方法实施例的流程示意图；

图5为本公开提供的一种嵌入式系统启动的装置的结构示意图；

图6为本公开提供的另一种嵌入式系统启动的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

对于嵌入式设备来说，从开机上电到应用程序正常运行，要经历一系列漫长的过程。首先执行uboot初始化硬件设备，建立内存空间映射，将内核镜像文件、设备树镜像文件和文件系统镜像文件从非易失性存储器上加载到内存中，设置内核启动参数，调用内核启动函数启动内核。其中，非易失性存储器包括只读存储器、可擦除可编程只读存储器和闪存(Flash)等。内核启动后，挂载文件系统，初始化各驱动程序，然后启动应用程序。

然而，使用uboot引导的嵌入式系统，只能选择固定名称、固定格式的引导文件，例如，内核镜像文件必须为：kernel.uimage或kernel.image、文件系统镜像文件必须为：initramfs.bin、设备树镜像文件的名称为：dtb。且uboot引导系统使用的内核启动参数是直接固化在Flash等非易失性存储器中，无法提供差异化的启动参数，如改变内核控制台重定向，修改内核系统信息打印等级。出于稳定性考虑，嵌入式设备量产后，通常不提供uboot的升级功能，且不对外提供访问uboot的接口。因此，进入市场的嵌入式设备只能加载固定格式、固定名称的镜像文件，无法根据实际需要对嵌入式设备进行升级，影响了用户体验。

本公开在第一系统启动完成后，显示引导文件配置修改界面，引导文件配置修改界面用于接收用户对目标引导文件的配置修改信息，根据至少一个第一引导文件和目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统。由于在引导文件配置修改界面，用户可以根据实际需要配置第二系统启动需要加载的引导文件，从而，实现了多系统启动的引导方案，提高了嵌入式系统加载的灵活性，提升了用户体验。

下面以几个具体的实施例对本公开的技术方案进行描述，对于相同或者类似的概念，可以相互参考，不再每处一一赘述。

图1为本公开实施例提供的一种嵌入式系统启动的方法实施例的流程示意图,如图1所示，本实施例的方法包括：

S101：根据至少一个第一引导文件启动第一系统。

可选的，第一引导文件包括下述至少一种：

内核镜像文件；

文件系统镜像文件；

设备树镜像文件。

以第一引导文件包括root_kernel、root_initrd、root_dtb、root_bootargs，且存储在Flash上为例，一种可能的实现方式为：如图2所示，

S1011：从闪存中加载至少一个第一引导文件到内存中。

从Flash中加载内核镜像文件root_kernel、设备树镜像文件root_dtb和到文件系统镜像文件root_initrd.gz到内存中。

可选的，还包括：从Flash中获取内核启动参数，即环境变量root_bootargs。

S1012：使用bootm命令加载内核启动。

使用bootm:root_kernel root_initrd.gz root_dtb root_bootargs命令加载内核启动。

S102：第一系统启动完成后，显示引导文件配置修改界面。

其中，引导文件配置修改界面用于接收用户对目标引导文件的配置修改信息，目标引导文件为至少一个第一引导文件中的一个或者多个引导文件。

可选的，引导文件配置修改界面可以通过命令行、图行化界面等形式展现，本公开对此不做任何限制。

uboot的工作模式包括启动加载模式和下载模式。启动加载模式是将内核镜像文件或文件系统镜像文件从非易失性存储器中加载到内存中运行。下载模式是通过串口或网络等通信手段，例如：使用简单文件传输协议(Trivial File Transfer Protocol，TFTP)，从远端主机上下载内核镜像文件或文件系统镜像文件等。因此，用户可以在引导文件配置修改界面上配置非易失性存储器中存储的目标引导文件的名称，也可以配置远端主机中存储的目标引导文件的名称。

用户可以在引导文件配置修改界面上修改目标引导文件，包括下述至少一种：

配置目标引导文件中的内核镜像文件，例如，配置内核镜像文件为Flash上存储的user_kernel；

配置目标引导文件中的设备树镜像文件，例如，配置设备树镜像文件为Flash上存储的user_dtb；

配置目标引导文件中的文件系统镜像文件，例如，配置文件系统镜像文件为Flash上存储的user_initrd.gz。

可选的，用户还可以在引导文件配置修改界面上修改内核启动参数为user_bootargs，修正设备树修正参数。

可选的，引导文件配置修改界面上可以提供“保存用户配置”的控件按钮。

S103：根据至少一个第一引导文件和目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统。

一种可能的实现方式为：如图3所示，

S1031：根据目标引导文件的配置修改信息更新至少一个第一引导文件，得到至少一个第二引导文件。

可选的，若用户在引导文件配置修改界面中配置目标引导文件中的内核镜像文件为user_kernel、文件系统镜像文件为user_initrd.gz和设备树镜像文件为user_dtb，则分别更新第一引导文件中的内存镜像文件、文件系统镜像文件和设备树镜像文件，得到第二引导文件中的内存镜像文件user_kernel、文件系统镜像文件user_initrd.gz和设备树镜像文件为user_dtb。

可选的，若用户在引导文件配置修改界面中配置目标引导文件中的内核镜像文件为user_kernel，更新第一引导文件中的内存镜像文件，得到第二引导文件中的内存镜像文件user_kernel。若用户在引导文件配置修改界面中未修改目标引导文件中的文件系统镜像文件，由于第一目标文件中的文件系统镜像文件已加载到内存中，则不需要更新第二目标引导文件中的文件系统镜像文件。S1032：加载至少一个第二引导文件，启动第二系统。

一种可能的实现方式为：解析第二引导文件，根据第二引导文件的解析结果修改第二系统对应的内核启动参数user_bootargs，使用kexec工具加载至少一个第二引导文件到内存中，例如：kexec-luser_kernel-dtb＝user_dtb-initrd＝user_initrd.gz-append＝user_bootargs，使用kexec–e完成内核切换。完成切换后，嵌入式设备将运行在第二系统上。

kexec是Linux内核的一个功能组件，可以从当前正在运行的内核直接引导到一个新的系统内核。kexec跳过了uboot执行过程中初始化硬件设备的阶段，直接跳转到第二系统的内核上，不需要重启嵌入式设备，从而，达到快速重新启动系统的目的。

本实施例，根据至少一个第一引导文件启动第一系统，第一系统启动完成后，显示引导文件配置修改界面，引导文件配置修改界面用于接收用户对目标引导文件的配置修改信息，其中，目标引导文件为至少一个第一引导文件中的一个或者多个引导文件；根据至少一个第一引导文件和目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统。由于在引导文件配置修改界面，用户可以根据实际需要配置第二系统启动需要加载的引导文件，从而，实现了多系统启动的引导方案，提高了嵌入式系统加载的灵活性，提升了用户体验。

图4为本公开实施例提供的又一种嵌入式系统启动的方法实施例的流程示意图，图4是在图1到图3任一所示实施例的基础上，S102之后还可以包括如下步骤，如图4所示，

S401：启动定时器。

定时器的时长可以根据实际需要设置，例如：3S，本公开对此不做任何限制。

可选的，在引导文件配置修改界面还可以显示定时器的剩余时长，提醒用户尽快修改目标引导文件的配置信息。

S402：检测是否接收到用户对目标引导文件的配置修改信息。

若是，则执行S103；若否，则执行S403。

S403：判断定时器是否超时。

若是，则执行S404；若否，则执行S402。

S404：确定是否存在用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息。

若存在，则执行S405；若不存在，则执行S406。

可选的，若用户上一次在引导文件配置修改界面上修改目标引导文件的配置信息后，点击了“保存用户配置”的控件按钮，则可以从非易失性存储器中获取到用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息。

S405：根据用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息更新至少一个第一引导文件，得到至少一个第二引导文件，加载至少一个第二引导文件，启动第二系统。

S406：获取默认的目标引导文件的配置修改信息，根据默认的目标引导文件的配置修改信息更新至少一个第一引导文件，得到至少一个第二引导文件，加载至少一个第二引导文件，启动第二系统。

可选的，默认的目标引导文件的配置修改信息可以由嵌入式设备的开发人员和/或维护人员根据实际需要进行预先设置。

本实施例，显示引导文件配置修改界面之后，启动定时器，若定时器超时未接收到用户对目标引导文件的配置修改信息，则确定是否存在用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息；若存在，则根据用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息更新至少一个第一引导文件，得到至少一个第二引导文件，加载至少一个第二引导文件，启动第二系统；若不存在，则获取默认的目标引导文件的配置修改信息，根据默认的目标引导文件的配置修改信息更新至少一个第一引导文件，得到至少一个第二引导文件，加载至少一个第二引导文件，启动第二系统。在定时器超时未接收到用户对目标引导文件的配置修改信息的情况下，根据用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息或默认的目标引导文件的配合修改信息得到第二引导文件，启动第二系统，从而，实现了多系统启动的引导方案，提高了嵌入式系统加载的灵活性，提升了用户体验。

图5为本公开实施例提供的一种嵌入式系统启动的装置的结构示意图，本公开实施例提供的装置包括：处理模块501和显示模块502。

其中，处理模块501，用于根据至少一个第一引导文件启动第一系统；

显示模块502，用于所述第一系统启动完成后，显示引导文件配置修改界面，所述引导文件配置修改界面用于接收用户对目标引导文件的配置修改信息，其中，所述目标引导文件为所述至少一个第一引导文件中的一个或者多个引导文件；

处理模块501，还用于根据所述至少一个第一引导文件和所述目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统。

可选的，处理模块501，具体用于：

加载所述至少一个第二引导文件，启动第二系统。

本实施例的装置对应的可用于执行上述图1到图3任一所示方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图6为本公开实施例提供的另一种嵌入式系统启动的装置的结构示意图，图6是在图5所示实施例的基础上，还包括：定时器模块503。

其中，定时器模块503，用于在显示引导文件配置修改界面之后启动定时器，并用于检测所述定时器超时是否未接收到用户对目标引导文件的配置修改信息；

确定是否存在所述用户上一次使用的目标引导文件的配置修改信息；

若不存在，则获取默认的目标引导文件的配置修改信息，根据所述默认的目标引导文件的配置修改信息更新所述至少一个第一引导文件，得到至少一个第二引导文件，加载所述至少一个第二引导文件，启动第二系统并用于当所述定时器超时未接收到用户对目标引导文件的配置修改信息时，通知所述第一系统加载应用程序。

可选的，所述第一引导文件包括下述至少一种：

内核镜像文件；

文件系统镜像文件；

设备树镜像文件。

本实施例的装置对应的可用于执行上述图1到图4任一所示方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本公开实施例提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时可以实现图1到图4任一所示方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现图1到图4任一所示方法的技术方案。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种嵌入式系统启动的方法，其特征在于，包括：

根据至少一个第一引导文件启动第一系统；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个第一引导文件和所述目标引导文件的配置修改信息，启动第二系统，包括：

加载所述至少一个第二引导文件，启动第二系统。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，显示引导文件配置修改界面之后，还包括:

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一引导文件包括下述至少一种：

内核镜像文件；

文件系统镜像文件；

设备树镜像文件。

5.一种嵌入式系统启动的装置，其特征在于，包括：

处理模块，用于根据至少一个第一引导文件启动第一系统；

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

加载所述至少一个第二引导文件，启动第二系统。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述第一引导文件包括下述至少一种：

内核镜像文件；

文件系统镜像文件；

设备树镜像文件。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-4任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的方法的步骤。