CN115640057A - 一种行车记录仪的程序保护方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及行车记录仪的技术领域，尤其涉及一种行车记录仪的程序保护方法，所述行车记录仪包括SPI NOR存储器和TF卡，所述SPI NOR存储器中保存有系统固件，所述TF卡中保存有备份固件，所述系统固件包括uboot固件和操作系统固件，所述程序保护方法包括运行loader；对uboot固件进行解压；对uboot固件进行校验，当uboot固件不完整，则loader读取TF卡的备份固件；对操作系统固件进行校验，当操作系统固件不完整，则uboot读取TF卡的备份固件。本申请通过在TF卡中设置备份固件，利用了行车记录仪原本用来存放行车视频的空间，无需增加flash容量，无需增加硬件成本，即可实现固件备份功能，避免由于固件损坏导致行车记录仪无法工作的问题，且备份成本低。

Description

一种行车记录仪的程序保护方法

技术领域

本申请涉及行车记录仪的技术领域，尤其是涉及一种行车记录仪的程序保护方法。

背景技术

目前，行车记录仪作为一个小型的嵌入式系统，多数使用小容量SPI Nor-Flash，当遇到静电环境或电源供电不正常时，有概率出现SPI时序出错，flash内固件被部分擦除的问题。

现有的解决方案是选用大容量flash对固件进行双备份，烧写flash时烧入两份固件，当一块区域出现程序丢失情况时，加载另外一块区域的固件，使系统正常运行，如图1所示。然而，现有技术所需要的flash容量需要是固件大小的两倍以上，成本偏高，对此情况有待进一步改善。

发明内容

为了解决现有的对行车记录仪的程序保护成本偏高的问题，本申请提供一种行车记录仪的程序保护方法，采用如下的技术方案：

一种行车记录仪的程序保护方法，所述行车记录仪包括SPI NOR存储器和TF卡，所述SPI NOR存储器中保存有系统固件，所述TF卡中保存有备份固件，所述系统固件包括uboot固件和操作系统固件，所述备份固件包括备份uboot固件和备份操作系统固件；所述程序保护方法包括，

S1、行车记录仪开机上电时，运行loader程序；

S2、读取SPI NOR存储器中的uboot固件，对uboot固件进行解压；

S3、loader程序校验uboot固件是否完整，若uboot固件完整，则执行uboot固件中的uboot程序；若uboot固件不完整，则loader程序读取TF卡的备份固件，执行备份uboot固件中的uboot程序并将备份固件写入SPI NOR存储器；

S4、读取SPI NOR存储器中的操作系统固件，对操作系统固件进行解压；

S5、uboot程序校验操作系统固件是否完整，若操作系统固件完整，则执行操作系统固件中的操作系统；若操作系统固件不完整，则uboot程序读取TF卡的备份固件，执行备份操作系统固件中的操作系统并将备份固件写入SPI NOR存储器。

通过采用上述技术方案，行车记录仪在开机上电时，先运行loader，loader用于配置基本硬件环境，随后读取SPI NOR存储器中的uboot固件，对uboot固件进行解压，然后loader校验uboot固件是否完整，若校验结果显示uboot完整，则启动uboot；若校验结果显示uboot固件不完整，则loader读取TF卡中的备份固件并启动uboot，并将备份固件写入到SPI NOR存储器；读取SPI NOR存储器中的操作系统固件，对操作系统固件进行解压，随后uboot校验操作系统固件是否完整，若校验结果显示操作系统程序完整，则启动操作系统，若校验结果显示操作系统固件不完整，则由uboot读取TF卡的备份固件，启动操作系统，并将备份固件写入到SPI NOR存储器；由于行车记录仪设置在车辆上，车辆会经过很多振动的路面以及会经常在雨雪天气下行驶，这都会导致行车记录仪容易处于电源供电不正常的环境或静电环境下，出现SPI时序出错，Flash内固件被部分擦除的问题，本申请通过在TF卡中设置备份固件，对uboot固件和操作系统固件进行校验，在校验固件不完整时及时地从TF卡中读取并重新写入备份固件， 利用了行车记录仪原本用来存放行车视频的空间，无需增加flash容量，无需增加硬件成本，即可实现固件备份功能，避免由于固件损坏导致行车记录仪无法工作的问题，相比于在flash中提前做固件双备份，降低了成本。

可选的，还包括，

S6、将SPI NOR存储器的固件区数据读出；

S7、将SPI NOR存储器的固件区数据备份到TF卡的固件区。

通过采用上述技术方案，在操作系统正常运行之后，表示SPI NOR存储器中的固件正常没有损坏，或者已经被重新写入，此时将SPI NOR存储器中固件区数据读出，再将固件区数据备份到TF卡中，能够对TF卡中的备份固件进行更新，当SPI NOR存储器中的固件升级时，下一次正常启动时TF卡的备份固件也能够同步更新。

可选的，所述将固件区数据备份到TF卡的固件区之前，还包括，

判断所述TF卡是否存在备份固件，若否，则对TF卡进行格式化，将TF卡划分成固件区和数据区，所述固件区用于存储备份固件，所述数据区用于存储行车记录音视频。

通过采用上述技术方案，若TF卡为首次插入，则TF卡中没有固件区和数据区，自然也不存在备份固件，通过系统判断TF卡中是否备份固件，当TF卡中不存在备份固件时，将TF卡进行格式化，并划分成固件区和数据区，固件区用于存储备份固件，数据区用于存储行车记录音视频，从而使得在下一次行车记录仪上电后，TF卡中能够存在备份固件，以被读取。

可选的，所述将固件区数据备份到TF卡的固件区的过程中，包括，

S71、将uboot固件打包成二进制文件；

S72、将操作系统固件打包成二进制文件；

S73、将uboot固件和操作系统固件的二进制文件打包成为一个整体的备份固件，将备份固件写入TF卡的固件区。

通过采用上述技术方案，按照编译时打包固件的顺序，先将uboot固件打包成二进制文件，然后再将操作系统固件打包成二进制文件，然后再将uboot固件和操作系统固件的二进制文件打包成为一个整体，从而实现适配通用的固件升级工具，大大提升了工作效率，降低维护成本，能够更好地满足需求。

可选的，所述将固件区数据备份到TF卡的固件区的过程中，包括，

S701、将解压后的uboot固件和操作系统固件直接写入TF卡。

通过采用上述技术方案，通过将解压后的uboot固件和操作系统固件直接写入TF卡，使TF卡中的备份固件为解压后的备份系统固件。当从TF卡中读取备份固件时，不需要进行重新解压缩，加快了启动速度，减小了开机时间。

可选的，所述对uboot固件进行校验包括，

S31、调取预先设置的第一校验参数；

S32、在加载uboot固件时进行参数比对。

通过采用上述技术方案，本申请通过预先设置第一校验参数，在加载uboot固件时进行参数比对，从而对uboot的完整性进行校验。

可选的，所述对操作系统固件进行校验包括，

S51、调取预先设置的第二校验参数；

S52、在加载操作系统固件时进行参数比对。

通过采用上述技术方案，本申请通过预先设置第二校验参数，在加载操作系统程序时进行参数比对，从而对操作系统程序的完整性进行校验。

可选的，所述第一校验参数和所述第二校验参数均为CRC校验参数。

通过采用上述技术方案，第一校验参数和第二校验参数均为CRC校验参数，CRC校验参数是常用的查错校验码，能够检查出解压缩过程中出现的错误，从而判断是否需要从TF卡中读取备份固件。

第二方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行上述的一种行车记录仪的程序保护方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，本申请提供一种计算可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述的一种行车记录仪的程序保护方法，所述程序保护方法为，行车记录仪在开机上电时，先运行loader，loader用于配置基本硬件环境，随后读取SPI NOR存储器中的uboot固件，对uboot固件进行解压，然后loader校验uboot固件是否完整，若校验结果显示uboot完整，则启动uboot；若校验结果显示uboot固件不完整，则loader读取TF卡中的备份固件并启动uboot，并将备份固件写入到SPI NOR存储器；读取SPI NOR存储器中的操作系统固件，对操作系统固件进行解压，随后uboot校验操作系统固件是否完整，若校验结果显示操作系统程序完整，则启动操作系统，若校验结果显示操作系统固件不完整，则由uboot读取TF卡的备份固件，启动操作系统，并将备份固件写入到SPI NOR存储。

第三方面，本申请提供一种行车记录仪，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被处理器加载并执行上述的一种行车记录仪的程序保护方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，行车记录仪包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器加载并执行上述任意一项所述的一种行车记录仪的程序保护方法的计算机程序。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过在TF卡中设置备份固件，对uboot固件和操作系统固件进行校验，在校验固件不完整时及时地从TF卡中读取并重新写入备份固件， 利用了行车记录仪原本用来存放行车视频的空间，无需增加flash容量，无需增加硬件成本，即可实现固件备份功能，避免由于固件损坏导致行车记录仪无法工作的问题，相比于在flash中提前做固件双备份，降低了成本；

2.在操作系统正常运行之后，将SPI NOR存储器中固件区数据读出，再将固件区数据备份到TF卡，能够对TF卡中的备份固件进行更新，当SPI NOR存储器中的固件升级时，下一次正常启动时TF卡的备份固件也能够同步更新；

3.本申请在将固件区数据备份到TF卡的固件区之前，判断所述TF卡是否存在备份固件，若否，则对TF卡进行格式化，将TF卡划分成固件区和数据区，所述固件区用于存储备份固件，所述数据区用于存储行车记录音视频，以使新的TF卡在行车记录仪下次启动时能够具有备份固件。

附图说明

图1是本申请现有技术的处理流程图；

图2是本申请实施例一种行车记录仪的程序保护方法的流程图；

图3是本申请实施例一种行车记录仪的程序保护方法的另一流程图；

图4是本申请实施例一种行车记录仪的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-4及实施例，对本申请作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”或者“举例而言”等词语用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”或者“举例而言”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”或者“举例而言”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

还需要说明的是，本申请的说明书以及附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，或者用于区别同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

车辆在行车过程中，会遇到各种振动路面，减速带路面，以及经常在雨雪天气下行驶，行车记录仪安装在车辆上，因此，行车记录仪容易处于电源供电不正常的环境或静电环境下，出现SPI时序出错，Flash内固件被部分擦除的问题。现有的解决方案是选用大容量flash对固件进行双备份，烧写flash时烧入两份固件，当一块区域出现程序丢失情况时，加载另外一块区域的固件，使系统正常运行，如图1所示。然而，现有技术所需要的flash容量需要是固件大小的两倍以上，成本偏高。

第一方面，本申请实施例公开一种行车记录仪的程序保护方法。参照图2，行车记录仪包括SPI NOR存储器和TF卡，SPI NOR存储器中保存有系统固件，TF卡中保存有备份固件，系统固件包括uboot固件和操作系统固件，备份固件包括备份uboot固件和备份操作系统固件；程序保护方法包括，

S1、行车记录仪开机上电时，运行loader程序；

其中，loader为启动加载程序，用于配置系统的基本硬件环境，建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

S2、读取SPI NOR存储器中的uboot固件，对uboot固件进行解压；

其中，uboot固件预先被压缩保持在SPI NOR存储器内，从而减少了uboot固件占用的SPI NOR存储器的存储空间。

S3、loader程序校验uboot固件是否完整，若uboot固件完整，则执行uboot固件中的uboot程序；若uboot固件不完整，则loader程序读取TF卡的备份固件，执行备份uboot固件中的uboot程序并将备份固件写入SPI NOR存储器。

其中，loader程序能够对uboot固件进行校验，在本实施例中，对uboot固件进行校验包括，S31、调取预先设置的第一校验参数；S32、在加载uboot固件时进行参数比对，具体的，第一校验参数可以是CRC校验参数，CRC校验参数是常用的查错校验码，能够检查出解压缩过程中出现的错误，从而判断是否需要从TF卡中读取备份固件。

当uboot固件完整时，直接执行uboot固件中的uboot程序；当uboot固件不完整时，loader程序读取TF卡中的备份固件，然后执行备份uboot固件中的uboot程序并将备份固件写入SPI NOR存储器。其中，备份固件为备份的系统固件，包括备份uboot固件。

S4、读取SPI存储器的操作系统固件，对操作系统固件进行解压；

其中，操作系统固件正常解压后，系统才能正确启动操作系统，使行车记录仪根据程序执行动作。

S5、uboot程序校验操作系统固件是否完整，若操作系统固件完整，则执行操作系统固件中的操作系统；若操作系统固件不完整，则uboot程序读取TF卡的备份固件，执行备份操作系统固件中的操作系统并将备份固件写入SPI NOR存储器。

其中，uboot程序能够对操作系统固件进行校验，在本实施例中，对操作系统固件进行校验包括，S51、调取预先设置的第二校验参数；S52、在加载操作系统固件时进行参数比对，具体的，第二校验参数可以是CRC参数，CRC校验参数是常用的查错校验码，能够检查出解压缩过程中出现的错误，从而判断是否需要从TF卡中读取备份固件。

当操作系统固件完整时，直接执行操作系统固件中的操作系统；当操作系统固件不完整时，uboot读取TF中的备份固件，然后，执行备份操作系统固件中的操作系统并将备份固件写入SPI NOR存储器。其中，备份固件为备份的系统固件，包括备份操作系统固件。

本申请通过在TF卡中设置备份固件，在启动uboot之前和启动操作系统之前，对uboot固件和操作系统固件分别进行校验，在校验固件不完整时及时地从TF卡中读取并重新写入备份固件，以恢复固件，通过两次校验，在uboot固件或操作系统固件不完整时重新写入备份固件，使行车记录仪在SPI时序出错或Flash内固件被部分擦除时能够快速恢复，使行车记录仪能够正常工作。

TF卡是现有的行车记录仪中用于存放行车记录音视频的外部存储器，本申请利用了行车记录仪原本用来存放行车记录音视频的空间存放备份固件，无需增加flash容量，且无需增加硬件成本，即可实现固件备份的功能，避免由于固件损坏导致行车记录仪无法工作的问题，相比于在flash中提前做固件双备份，降低了成本。

在一些实施例中，本申请还包括，

S6、将SPI NOR存储器中固件区数据读出；

其中，SPI NOR存储器可以划分为固件区和数据区，固件区用于存放系统固件，在操作系统正常启动之后，系统将SPI NOR存储器中的系统固件读出。

S7、将SPI NOR存储器的固件区数据备份到TF卡的固件区；

其中，行车记录仪的TF卡同样预先被划分成固件区和数据区，固件区用于存放备份固件，数据区用于存储行车记录视频。具体的，在操作系统正常运行之后，表示SPI NOR存储器中的固件正常没有损坏，或者已经被备份固件重新写入，此时将SPI NOR存储器中固件区数据读出，再将固件区数据备份到TF卡中，能够对TF卡中的备份固件进行更新，当SPINOR存储器中的固件升级时，下一次正常启动时TF卡的备份固件也能够同步更新。

具体的，所述将固件区数据备份到TF卡的固件区包括以下两种方式，

第一种方式如下，

S71、将SPI NOR存储器中uboot固件打包成二进制文件；

S72、将SPI NOR存储器中操作系统固件打包成二进制文件；

S73、将uboot固件和操作系统固件的二进制文件打包成为整体的备份固件，将备份固件写入TF卡的固件区。

本申请按照编译时打包固件的顺序，先将uboot固件打包成二进制文件，然后再将操作系统固件打包成二进制文件，然后再将uboot固件和操作系统固件的二进制文件打包成为一个整体，从而实现适配通用的固件升级工具，大大提升了工作效率，降低维护成本，能够更好地满足需求。

第二种方式如下，

S701、将解压后的uboot固件和操作系统固件直接写入TF卡中。

其中，TF卡中保存的备份固件为解压后的备份系统固件，如此以来，当从TF卡中读取备份固件时，不需要重新进行解压缩，从而在系统固件异常，从TF卡中读取备份文件时，恢复速度更快，减少了开机的时间。

当TF卡是首次被使用时，则TF卡中没有固件区和数据区，显然，TF卡中也不存在备份固件。

因此，进一步的，在本申请一些实施例中，参照图3，在将固件区数据备份到TF卡的固件区之前，还可以包括，判断所述TF卡是否存在备份固件，若否，则对TF卡进行格式化，将TF卡划分成固件区和数据区，所述固件区用于存储备份固件，所述数据区用于存储行车记录音视频。

其中，判断TF卡中是否存在备份固件可以通过loader或uboot中的引导程序进行判断，当TF卡中不存在备份固件时，将TF卡自动进行格式化，并划分成固件区和数据区，固件区用于存储备份固件，数据区用于存储行车记录音视频，从而使得在下一次行车记录仪上电后，TF卡中能够存有备份固件以被读取。

本申请实施例一种行车记录仪的程序保护方法的实施原理为：在行车记录仪开机上电时，先运行loader，loader用于配置基本硬件环境，随后读取SPI NOR存储器中的uboot固件，对uboot固件进行解压，然后loader校验uboot固件是否完整，若校验结果显示uboot完整，则启动uboot；若校验结果显示uboot固件不完整，则loader读取TF卡中的备份固件并启动uboot，并将备份固件写入到SPI NOR存储器；读取SPI NOR存储器中的操作系统固件，对操作系统固件进行解压，随后uboot校验操作系统固件是否完整，若校验结果显示操作系统程序完整，则启动操作系统，若校验结果显示操作系统固件不完整，则由uboot读取TF卡的备份固件，启动操作系统，并将备份固件写入到SPI NOR存储器。

进一步的，在操作系统正常运行之后，将SPI NOR存储器中固件区数据读出，再将固件区数据备份到TF卡。

在将固件区数据备份到TF卡的固件区之前，判断所述TF卡是否存在备份固件，若否，则对TF卡进行格式化，将TF卡划分成固件区和数据区，所述固件区用于存储备份固件，所述数据区用于存储行车记录音视频。

第二方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为除SPI NOR存储器和TF卡外的其他存储介质，可以是在行车记录仪的芯片出厂时自带的ROM或RAM；计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行上述一种行车记录仪的程序保护方法的计算机程序。

第三方面，本申请提供一种行车记录仪，参照图4，包括处理器和存储器，所述存储器为除SPI NOR存储器和TF卡外的其他存储器，可以是在行车记录仪的芯片出厂时自带的ROM或RAM，还包括SPI NOR存储器和TF卡，存储器存储有能够被处理器加载并执行上述一种行车记录仪的程序保护方法的计算机程序。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行车记录仪的程序保护方法，其特征在于：所述行车记录仪包括SPI NOR存储器和TF卡，所述SPI NOR存储器中保存有系统固件，所述TF卡中保存有备份固件，所述系统固件包括uboot固件和操作系统固件，所述备份固件包括备份uboot固件和备份操作系统固件；所述程序保护方法包括，

S1、行车记录仪开机上电时，运行loader程序；

S2、读取SPI NOR存储器中的uboot固件，对uboot固件进行解压；

S3、loader程序校验uboot固件是否完整，若uboot固件完整，则执行uboot固件中的uboot程序；若uboot固件不完整，则loader程序读取TF卡的备份固件，执行备份uboot固件中的uboot程序并将备份固件写入SPI NOR存储器；

S4、读取SPI NOR存储器中的操作系统固件，对操作系统固件进行解压；

S5、uboot程序校验操作系统固件是否完整，若操作系统固件完整，则执行操作系统固件中的操作系统；若操作系统固件不完整，则uboot程序读取TF卡的备份固件，执行备份操作系统固件中的操作系统并将备份固件写入SPI NOR存储器。

2.根据权利要求1所述的一种行车记录仪的程序保护方法，其特征在于：还包括，

S6、将SPI NOR存储器的固件区数据读出；

S7、将SPI NOR存储器的固件区数据备份到TF卡的固件区。

3.根据权利要求2所述的一种行车记录仪的程序保护方法，其特征在于：所述将SPINOR存储器的固件区数据备份到TF卡的固件区之前，包括，

判断所述TF卡是否存在备份固件，若否，则对TF卡进行格式化，将TF卡划分成固件区和数据区，所述固件区用于存储备份固件，所述数据区用于存储行车记录音视频。

4.根据权利要求3所述的一种行车记录仪的程序保护方法，其特征在于：所述将SPINOR存储器中固件区数据备份到TF卡的固件区的过程中，包括，

S71、将SPI NOR存储器中uboot固件打包成二进制文件；

S72、将SPI NOR存储器中操作系统固件打包成二进制文件；

S73、将uboot固件和操作系统固件的二进制文件打包成为一个整体的备份固件，将备份固件写入TF卡的固件区。

5.根据权利要求2所述的一种行车记录仪的程序保护方法，其特征在于：所述将SPINOR存储器的固件区数据备份到TF卡的固件区的过程中，包括，

S701、将解压后的uboot固件和操作系统固件直接写入TF卡。

6.根据权利要求1所述的一种行车记录仪的程序保护方法，其特征在于：所述对uboot固件进行校验包括，

S31、调取预先设置的第一校验参数；

S32、在加载uboot固件时进行参数比对。

7.根据权利要求6所述的一种行车记录仪的程序保护方法，其特征在于：所述对操作系统固件进行校验包括，

S61、调取预先设置的第二校验参数；

S62、在加载操作系统固件时进行参数比对。

8.根据权利要求7所述的一种行车记录仪的程序保护方法，其特征在于：所述第一校验参数和所述第二检验参数均为CRC校验参数。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-8中任意一项所述的一种行车记录仪的程序保护方法的计算机程序。

10.一种行车记录仪，其特征在于：包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-8中任意一项所述的一种行车记录仪的程序保护方法的计算机程序。

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