CN114860291A - 一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于物联网应用程序升级领域，具体说是一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法。将系统分成：boot引导程序、info信息区、BootLoader引导程序、app应用程序，当boot引导程序运行后，在info信息区查找BootLoader运行区域，与指定的启动地址来引导BootLoader；在BootLoader运行之后，在info信息区查找app运行区域，与指定的启动地址来引导app。其info区的数据是可后期通过升级修改的。本发明能实现BootLoader对非运行段app升级，BootLoader对非运行BootLoader段升级，且app也能对非运行段BootLoader和非运行段app进行升级；保证系统的稳定性，特别适用于石油wiapa物联网系统中，具有较好的使用价值。

Description

一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法

技术领域

本发明属于物联网应用程序升级领域，具体说是一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法。

背景技术

目前的升级方法采用一级引导，当出现应用程序不能使用时，现场无法进行修复；再者，有人想到用备份程序的方法，运行前先验证程序，如果主程序不正确就将备份程序拷贝到主程序区，但实际情况是大概率是主程序区中nandflash有坏块，不能将备份程序拷贝至主程序区，实际应用中不能保证100％的成功。存储程序的区域是固定的，不更改引导存储程序的区域是不能解决这一坏块的问题。这种备份的方法也在升级过程中，既要升级主程序还要升级备份程序，处理麻烦。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法。解决了在实际的应用中，会出现应用程序不能使用的情况，不是需要非运行段应用程序有升级功能，而需要BootLoader也有升级功能，且可以指定引导的区域，在正常需要升级应用程序时，非运行段应用程序升级功能就可以满足需要，而当上述异常情况出现时，BootLoader升级功能可以应用。而且指定引导存储空间，需要BootLoader和应用程序存储信息存放在指定的存储区域，即info信息区的来历。通过修改info信息区的参数，可以指定所需要引导的程序段。而当需要用不同的程序，支持将升级新程序放入不同的存储区。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法，包括以下步骤：

cpu调用Block 0上boot引导程序至内存中,并运行boot引导程序；

boot引导程序在info信息区查找BootLoader引导程序运行区域以及指定的启动地址，引导BootLoader引导程序运行；

在BootLoader引导程序运行之后，等待升级指令，如果未收到升级指令，则在info信息区查找app应用程序运行区域以及指定的启动地址来引导app应用程序运行；如果收到升级指令，则解析升级指令，并根据解析结果进行升级。

所述解析升级指令，具体为：解析升级指令中的升级对象是升级BootLoader引导程序或app应用程序，以及待升级内容所在Block区域的位置。

升级过程包括：BootLoader引导程序对非运行的app应用程序升级、BootLoader引导程序对非运行的其他BootLoader引导程序升级、app应用程序对非运行的BootLoader引导程序升级、app应用程序对非运行的其他app应用程序进行升级。

app应用程序在分别对BootLoader引导程序和其他app应用程序升级具体为：

当app应用程序运行过程中，接收到升级指令时，先解析升级指令，判断待升级对象是BootLoader引导程序还是app应用程序，再解析待升级区域，判定该区域是否是非运行段，如果是，则记录待升级版本号，再进行应答，等待接收升级包，进行升级；否则退出升级，正常执行app应用程序。

所述升级包包括：

首包数据即升级指令，包括：升级对象识别码，升级段码，升级版本号，时间；

中间包数据包括：升级对象标识，程序版本号，启动地址，程序内容；

尾包数据为检验数据，校验所有程序包正确性和完整性。

一种引导及应用程序灵活储存与升级的系统，包括：

第一引导模块，即boot；用于查找info信息，调用含有升级模块的第二引导模块，即查找BootLoader引导程序运行区域以及指定的启动地址的blockx；在Block x上BootLoader引导程序，并拷贝到内存中运行BootLoader引导程序；

第二引导模块，即BootLoader；用于查找info信息，调用含有升级模块的app应用程序，即查找app应用程序运行区域以及指定的启动地址的Block y；在Block y上app应用程序，并拷贝到内存中运行app应用程序；

升级模块，用于在BootLoader引导程序运行之后，等待升级指令，如果未收到升级指令，则在info信息区查找app应用程序运行区域以及指定的启动地址来引导app应用程序运行；如果收到升级指令，则解析升级指令，并根据解析结果进行升级。

升级模块，或用于在app应用程序运行之后，等待升级指令，如果未收到升级指令，继续运行其他应用，如果收到升级指令，则解析升级指令，并根据解析结果进行升级。

一种引导及应用程序灵活储存与升级的系统，包括多个Block区域，用于存储不同的程序和信息，包括：

Block 0，用于存储boot引导程序，以利用cpu对boot引导程序引导、运行；

Block 1，用于存储info信息区；

Block x，用于存储BootLoader引导程序，以利用储存多个BootLoader引导程序；

Block y，用于存储app应用程序，以利用储存多个app应用程序。

所述info信息区分别存有BootLoader引导程序和app应用程序的运行区域、启动地址、代码校验码区、代码长度、升级时间、升级版本号。

所述Block x中包括多个Block区域，每一个区域存储一个BootLoader引导程序,所述Block y中包括多个Block区域，每一个区域存储一个app应用程序。

一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明在实际应用中，解决应用程序不能使用的异常问题。可以从BootLoader启动之后，升级新的应用程序，而且将info信息区修改对应上新应用程序的参数，如运行区域、启动地址、代码校验码区、代码长度、升级时间、升级版本号。

2.更新BootLoader程序时，可以通过应用程序升级BootLoader，这样不需要重新启动，破坏业务的运行，从而提高效率。

3.程序存储区可以有多个片段，如A段、B段、C段；比如在A段运行时，可以升级新的正式版本之前，可以升级一版测试程序放入B段中，用做测试，测试之后可以在将正式版本升级在C段，再出现问题，还可在切换回B段程序继续测试，这样不需要往返升级。

附图说明

图1是3段存储区划分图；

图2是info信息区图；

图3是启动流程图；

图4是BootLoader运行流程图；

图5是BootLoader升级对象指示图；

图6是app升级对象指示图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

本实施例提供一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法；将系统分成(如图1)：boot引导程序、info信息区、BootLoader引导程序、app应用程序；所述的boot引导程序由CPU从nandflash调用至DDR运行，boot引导程序在block0上；所述的info信息区(如图2)，存有BootLoader、应用程序app引导程序运行区域、启动地址、代码校验码区、代码长度、升级时间、升级版本号；所述BootLoader引导程序包括多个区域不同版本BootLoader程序，可以是2个区域，3个区域，也可以是N个区域：如a区域和b区域、c区域程序，本实施例才有3个区域；所述的app应用程序包括多个区域不同版本app应用程序，可是2个区域，3个区域，也可以是N个区域，本实施例才有3个区域。

当boot引导程序运行后的启动过程：boot引导程序在info信息区查找BootLoader运行区域，与指定的启动地址来引导BootLoader；(如图4)在BootLoader运行之后，等待3-6秒时间(按实际需求给定)，等待升级指令，如果未有升级指令，则在info信息区查找app运行区域，与指定的启动地址来引导app。如果升级指令，则解析升级对象是升级BootLoader程序还是app程序，与哪段存储区域。其info区的数据是可后期通过升级修改的。

本发明中BootLoader对非运行段app升级，BootLoader对非运行BootLoader段升级(如图5)，且app也能对非运行段BootLoader和非运行段app进行升级(如图6)。在app对非运行段BootLoader和非运行段app进行过程中，应用程序是不中断的，也不需要退出业务。

App在对BootLoader和app升级时(如图6)，属于业务逻辑一部分，不需要退出程序或重启设备在接收升级指令。当app运行时，接收到升级指令时，解析第一包数据时，升级对象是BootLoader程序还是app程序。再解析升级区域，判定是否是非运行段。记录版本号，再进行应答。中间包数据为程序包与校验段，验证程序包是否正确，正确则存储到对应的启动地址位置。尾包数据为检验包，校验所有程序包正确性和完整性，如果不完整，进入补包流程，直到补齐程序。

在图2info信息区中，分为bootloader信息区和app信息区，它们都有运行区域、启动地址、代码校验码区、代码长度、升级时间、升级版本号；所述运行区域指的是选择运行程序为A段，B段，C段程序。所述启动地址是运行程序所对应在nandflash起始地址。所述代码校验码区是在程序升级时，每个升级包产生的CRC校验位。代码长度指的是每段程序所占nandflash的页数。所述升级时间是指升级首包验证成功时的时间，即升级开始的时间。所述升级版本号指的是每个升级程序的版本号。

首包数据即升级指令，包括：升级对象识别码，升级段码，升级版本号，时间，升级对象识别码是用做判断升级app应用程序还是BootLoader程序；升级段码是将要升级的段码，如段码为2，info存取区运行区域值非2，即可进行下一步操作；

中间包数据包括：升级对象标识，程序版本号，启动地址与程序内容包，验证程序包是否与首包一致，一致则存储到对应的启动地址位置；

尾包数据为检验包，校验所有程序包正确性和完整性，如果不完整，进入补包流程，直到补齐程序。如果完整且正确，当切换程序时，先修改info区中对应程序运行区域值，再重启即完成切换程序操作。

此灵活切换不同程序，就是通过在info信息区中的运行区域来指定的。在读取对应的启动地址，将启动地址开始，长度为代码长度的存储区域内程序拷贝到DDR中，运行起来。

此灵活存储，就是指通过修改info信息区中的启动地址，将升级的代码存放在从这个启动地址后的区域即可。可以避开坏块，处理也简单。

例如，app程序分3个版本分别为V1.0、V2.0、V3.0；他们分别存入A段储存区、B段储存区、C段储存区；A段储存区对应的启动地址位置是0x80010000，B段储存区对应的启动地址位置是0x80110000，C段储存区对应的启动地址位置是0x80210000。当app程序V2.0所在启动地址0x80110000的B段储存区中有一个坏块导致V2.0不能运行时，再通过升级写入B区域时是无法写入成功的，会导致程序再无限补包，导致错误。所以通过修改B段储存区对应的启动地址0x80310000位置以避开坏块，做到灵活存储。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明将系统分成：boot引导程序、info信息区、BootLoader引导程序、应用程序(以下也称app)，所述的boot引导程序由CPU从nandflash调用至DDR运行，boot引导程序在block0上；所述的info信息区，存有BootLoader、应用程序app引导程序运行区域、启动地址、代码校验码区、代码长度、升级时间、升级版本号；所述BootLoader引导程序包括多个区域不同版本BootLoader程序，可以是2个区域，3个区域，也可以是N个区域：如a区域和b区域、c区域程序；所述的app应用程序包括多个区域不同版本app应用程序，可是2个区域，3个区域，也可以是N个区域。

图3，当boot引导程序运行后，【step1】在info信息区查找BootLoader运行区域，【step2】指定的启动地址来引导BootLoader；在BootLoader运行之后，【step3】在info信息区查找app运行区域，【step4】指定的启动地址来引导app。其info区的数据是可后期通过升级修改的。本发明能实现BootLoader对非运行段app升级和对非运行BootLoader段升级，且app也能对非运行段BootLoader和非运行段app进行升级；保证系统的稳定性，特别适用于石油WIAPA物联网系统中，具有较好的使用价值。

boot根据读取info区信息可以灵活选择不同区域BootLoader程序。

BootLoader根据读取info区信息可以灵活选择不同区域APP程序。

BootLoader可以升级非运行BootLoader段升级与非运行app段升级。

app应用程序可以升级非运行BootLoader段升级与非运行app段升级。

app应用程序升级非运行BootLoader段升级与非运行app段升级时，app应用程序中的业务是不中断的。

Claims (10)

1.一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法，其特征在于，包括以下步骤：

调用Block 0上boot引导程序至内存中,并运行boot引导程序；

boot引导程序在info信息区查找BootLoader引导程序运行区域以及指定的启动地址，引导BootLoader引导程序运行；

在BootLoader引导程序运行之后，等待升级指令，如果未收到升级指令，则在info信息区查找app应用程序运行区域以及指定的启动地址来引导app应用程序运行；如果收到升级指令，则解析升级指令，并根据解析结果进行升级。

2.根据权利要求1所述的一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法，其特征在于，所述解析升级指令，具体为：解析升级指令中的升级对象是升级BootLoader引导程序或app应用程序，以及待升级内容所在Block区域的位置。

3.根据权利要求1所述的一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法，其特征在于，升级过程包括：BootLoader引导程序对非运行的app应用程序升级、BootLoader引导程序对非运行的其他BootLoader引导程序升级、app应用程序对非运行的BootLoader引导程序升级、app应用程序对非运行的其他app应用程序进行升级。

4.根据权利要求3所述的一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法，其特征在于，app应用程序在分别对BootLoader引导程序和其他app应用程序升级具体为：

当app应用程序运行过程中，接收到升级指令时，先解析升级指令，判断待升级对象是BootLoader引导程序还是app应用程序，再解析待升级区域，判定该区域是否是非运行段，如果是，则记录待升级版本号，再进行应答，等待接收升级包，进行升级；否则退出升级，正常执行app应用程序。

5.根据权利要求4所述的一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法，其特征在于，所述升级包包括：

首包数据即升级指令，包括：升级对象识别码，升级段码，升级版本号，时间；

中间包数据包括：升级对象标识，程序版本号，启动地址，程序内容；

尾包数据为检验数据，校验所有程序包正确性和完整性。

6.一种引导及应用程序灵活储存与升级的系统，其特征在于，包括：

第一引导模块，用于查找info信息，调用含有升级模块的第二引导模块，并拷贝到内存中运行BootLoader引导程序；

第二引导模块，用于查找info信息，调用含有升级模块的app应用程序，并拷贝到内存中运行app应用程序；

升级模块，用于在BootLoader引导程序运行之后，等待升级指令，如果未收到升级指令，则在info信息区查找app应用程序运行区域以及指定的启动地址来引导app应用程序运行；如果收到升级指令，则解析升级指令，并根据解析结果进行升级；或用于在app应用程序运行之后，等待升级指令，如果未收到升级指令，继续运行其他应用，如果收到升级指令，则解析升级指令，并根据解析结果进行升级。

7.一种引导及应用程序灵活储存与升级的系统，其特征在于，包括多个Block区域，用于存储不同的程序和信息，包括：

Block 0，用于存储boot引导程序，以对boot引导程序引导、运行；

Block 1，用于存储info信息区；

Block x，用于存储BootLoader引导程序；

Block y，用于存储app应用程序。

8.根据权利要求7所述的一种引导及应用程序灵活储存与升级的系统，其特征在于，所述info信息区分别存有BootLoader引导程序和app应用程序的运行区域、启动地址、代码校验码区、代码长度、升级时间、升级版本号。

9.根据权利要求7所述的一种引导及应用程序灵活储存与升级的系统，其特征在于，所述Block x中包括多个Block区域，每一个区域存储一个BootLoader引导程序,所述Block y中包括多个Block区域，每一个区域存储一个app应用程序。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-5任一项所述的一种引导及应用程序灵活储存与升级的方法。

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