JP2010282645A - Linuxプログラム起動システム - Google Patents
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Abstract
に判別できるようにする。
【解決手段】バンクAおよびバンクBに格納されたカーネルAおよびBの内の一方のカー
ネルを起動カーネルとして選択した際に、その選択した起動カーネルに対応するバンクを
識別する識別情報をメインメモリ25における未使用領域に書き込む処理(ステップS3
02)、およびメインメモリ25の未使用領域に書き込まれた識別情報を読み出すことに
より、ファイルシステムAおよびBの中から、起動カーネルにリンクするファイルシステ
ムを判別する処理(ステップS305、S306、S308)をそれぞれ実行するLin
uxプログラム起動システムである。
【選択図】図4
Description
ィングシステムとして搭載した(組み込んだ)組み込み機器において好適に利用されるL
inuxプログラム起動システムに関する。
様々なコンピュータアプリケーションプログラム(以下、単にアプリケーションとも記載
する)により動作する機器には、オペレーティングシステム(以下、OSとも記載する)
と呼ばれる基本ソフトが実装されているものが多い。そしてこの機器実装用(組み込み用
)OSとして、近年では、オープンソースであるLinuxが注目を集めている。
となる部分のみ開発を専念し、それ以外の部分については、ロイヤリティフリーで公開さ
れているフリーソフトウェアから容易に入手することができるという点が挙げられる。
スを前提として構築されている。すなわち、Linuxでは、カーネルの起動時において
、ルートファイルシステムと呼ばれる基本部分をデバイスからマウント{ファイルシステ
ムが格納されたデバイス(格納領域)を起動カーネルから認識(アクセス)できるデバイ
スにして、そのデバイスに格納されたファイルシステム内のアプリケーションを含む各種
ファイルに対して起動カーネルがアクセス可能にすることを意味する}することにより、
様々なアプリケーションを利用してブロックデバイスに格納されたデータにアクセスする
ことが可能である。
パソコンという)である例えばIBM・AT互換機においては、起動時(ブート時)にマ
ウントされるデバイスを表す情報は、MBR(Master Boot Record)と呼ばれるハードデ
ィスク(HDD)の起動用領域に予めデフォルトとして書き込まれている。なお、デフォ
ルトとは異なるデバイスを利用してファイルシステムをブートしたい場合には、コマンド
ラインやメニュー形式を用いて、ブートしたいファイルシステムが搭載されたデバイスを
選択することも一般的に行われている。
ウントする。しかしながら、組み込み機器においては、デバイスドライバの都合上、in
itrdと呼ばれるRAMディスクに搭載されたファイルシステムを初期ルートファイル
システムとして利用し、そのinitrdから本来マウントしたいルートファイルシステ
ムを搭載デバイスからマウントする場合がある。
ム、例えばLinuxプログラムを更新する場合、その実行ファイルのみを交換したり、
またLinuxの知識のあるユーザの場合には、カーネルを再構築した上で新しい機能プ
ログラムを追加すること等により、新しいLinuxプログラムを実行する環境をパソコ
ン内に構築することができる。
よびこのカーネルにリンクするファイルシステム(以下、ユーザランドとも記載する)を
書き換えて、Linuxプログラムの実行環境を一新する方法が効率的であると考えられ
ている。
きるデバイスが例えばHDD、CD−ROM等複数あり、あるデバイスからブートローダ
を含むプログラムの更新を行って仮に失敗した場合であっても、他のデバイスに搭載され
たブートローダを含むプログラムを起動して比較的容易にパソコンを復帰させることがで
きる。
デバイスを選択させることは、ユーザを混乱させる原因ともなるため、自動的にファイル
システムをブートさせる仕組みが必要である。また、組み込み機器は、外部からユーザに
より頻繁にオン/オフされることが多いことから、ブートローダ自体の書き換えはブート
不能に陥るリスクが大きくなるため、他のデバイス特定方法を用いたいという技術的背景
もある。
システム(ユーザランド)}を2つのメモリ領域(メモリバンク)に冗長的に記録する2
バンク方式も知られており、そのプログラムが正常に作動したかどうかによって有効パン
クを切り換えることが可能になっており、上述したブート不能リスクを低減することがで
きる。
加を行う場合、その更新操作は、必ず一方のプログラムの更新が完了し、更新したプログ
ラムが正常に動作した場合に初めて他方のプログラムを無効にするようになっている。
バンクに記録された現在動作しているプログラムを保持し続けることが可能になる。
特許文献1に開示されたコンピュータシステムのファームウェア記憶装置は、同一又は異
なるバージョンのファームウェアを2つのメモリバンクに冗長的に記憶するファームウェ
ア記憶装置である。
択されている間は、他方のメモリバンクを書込み禁止にする。そして、2つのメモリバン
クの一方を選択し、選択されなかったメモリバンクに記憶されたファームウェアの有効性
をチェックし、選択されたメモリバンクに記憶されたファームウェアのバージョンを、選
択されなかったメモリバンクに記憶されたファームウェアのバージョンと比較し、その比
較結果を生成する。この比較結果に従って、2つのメモリバンクに記憶されているファー
ムウェアのどちらか一方を選択し、この選択されたメモリバンクに記憶されたファームウ
ェアを使用してコンピュータシステムを起動し、所定の時間内に該コンピュータシステム
が正常に動作可能状態にならない場合に、この選択されなかったメモリバンクを選択し、
その後プロセッサをリセットするといものである。
、ファームウェアを簡単に変更することが可能になる。また、コンピュータシステムが動
作可能な状態に留まるのに十分なファームウェアを確実に保持しながら、そのようなシス
テムのファームウェアを変更することができる。さらに、コンピュータシステム内の複数
のファームウェアバンクからの自動選択を行うことが可能になる。
および504が制御装置505によって管理されており、制御装置505は、メモリバン
ク502および504からのファームウェアの読み取り、およびそのメモリバンク502
および504からのファームウェアの書込みをそれぞれ制御している。
いて、Linuxプログラムを格納する領域(バンク)が複数(2バンク以上)存在して
いる場合、起動されたカーネルは、複数のバンクそれぞれに格納された複数のユーザラン
ドの内の何れのユーザランドを、その起動カーネルにリンクするユーザランドとしてマウ
ントすればよいのか判断することが困難であった。
て、複数のバンクに記録された複数のファイルシステムから、起動カーネルにリンクする
有効なファイルシステムを識別することを可能にするLinuxプログラム起動システム
を提供することをその目的とする。
カーネルとそのカーネルと対で動作するユーザランドとを備えたLinuxプログラムにおいて、カーネルを起動させてユーザランドをマウントさせるLinuxプログラム起動システムであって、
第1のLinuxプログラムのカーネルを記憶する第1の領域と、そのカーネルにリンクする前記第1のLinuxプログラムのユーザランドを記憶する第2の領域と、前記第1のLinuxプログラムの新旧を識別するための第1の識別情報を記憶する第3の領域との前記第1から第3の領域を有する第1のバンクと、第2のLinuxプログラムのカーネルを記憶する第4の領域と、そのカーネルにリンクする前記第2のLinuxプログラムのユーザランドを記憶する第5の領域と、前記第2のLinuxプログラムの新旧を識別するための第2の識別情報を記憶する第6の領域との前記第4から第6の領域を有する第2のバンクと、ブートローダを記憶する第7の領域とを備えた第1のメモリと、
起動された前記ブートローダにより、前記第1及び第2の識別情報に応じて前記第1のバンクと前記第2のバンクとから一つ選択されたバンクを示すバンク識別情報を記憶する所定領域を備えた第2のメモリと、
前記第7の領域からブートローダを読み出して起動させ、その起動させたブートローダにより、読み出した前記第1及び第2の識別情報の比較結果に応じて前記第1及び第2のバンクから有効なバンクを一つ選択させ、その選択されたバンクを示す前記バンク識別情報を前記第2のメモリの前記所定領域に書き込ませ、前記選択されたバンクからカーネルを読み出して起動させ、その起動させたカーネルにより、前記第2のメモリから読み出した前記バンク識別情報によって自カーネルが起動された前記第1のメモリ内のバンクを特定させ、その特定されたバンクに記憶されているユーザランドをマウントさせる制御部と、
を有することを特徴とするLinuxプログラム起動システム、
を提供する。
請求項2記載の発明は、上記課題を解決するため、
カーネルとそのカーネルと対で動作するユーザランドとを備えたLinuxプログラムにおいて、カーネルを起動させてユーザランドをマウントさせるLinuxプログラム起動システムであって、
一つのLinuxプログラムのカーネルを記憶する領域と、そのカーネルにリンクする前記一つのLinuxプログラムのユーザランドを記憶する領域と、前記一つのLinuxプログラムの新旧を識別するための識別情報を記憶する領域との3つの領域をそれぞれ有する複数のバンクと、ブートローダを記憶する領域とを備えた第1のメモリと、
起動された前記ブートローダにより、各前記識別情報に応じて前記複数のバンクから一つ選択されたバンクを示すバンク識別情報を記憶する所定領域を備えた第2のメモリと、
前記第1のメモリからブートローダを読み出して起動させ、その起動させたブートローダにより、読み出した前記各識別情報の比較結果に応じて前記複数のバンクから有効な一つのバンクを選択させ、その選択されたバンクを示す前記バンク識別情報を前記第2のメモリの前記所定領域に書き込ませ、前記選択されたバンクからカーネルを読み出して起動させ、その起動させたカーネルにより、前記第2のメモリから読み出した前記バンク識別情報によって自カーネルが起動された前記第1のメモリ内のバンクを特定させ、その特定されたバンクに記憶されているユーザランドをマウントさせる制御部と、
を有することを特徴とするLinuxプログラム起動システム、
を提供する。
係るLinuxプログラム起動システム1を含むマザーボード11の概略構成を説明する
。このマザーボート11は、家電機器、腕時計、携帯電話やPDS等の小型端末、インタ
ーネット関連機器等のアプリケーション動作機器に予め搭載されている。
されているアドレスバスやデータバス等からなるホストバス13と、32ビット幅の標準
化されたPCIバス15が設けられている。
有するCPU17、SRAMからなる外部キャッシュメモリ21、およびこの外部キャッ
シュメモリ21へのデータの読み書きを制御するキャッシュコントローラ19がそれぞれ
接続されている。また、ホストバス13には、DRAMからなるメインメモリ25、およ
びこのメインメモリ25へのデータの読み書きとリフレッシュを制御するDRAMコント
ローラ23がそれぞれ接続されている。
の一例としてのフラッシュメモリ29、このフラッシュメモリ29へのデータの読み書き
を制御するフラッシュメモリコントローラ27、およびCPUが接続されているホストバ
ス13とPCIバス15とを接続するためのCPU/PCIブリッジ31等がそれぞれ接
続されている。
ルを制御するLANカードが接続されている。
関するブロック転送コマンドに応じてフラッシュメモリ29との間のデータの読み書きを
制御する。
ク毎に記憶されているデータを1まとまりにして読み書きするように構成されており、そ
の異なる複数の領域(バンク)には、複数(本実施形態では2つ)のLinuxプログラ
ムL1およびL2がそれぞれ格納されている。
一方のLinuxプログラムが新しいプログラムに更新(バージョンアップ)されている
。
L1およびL2の具体的な内容をそれぞれの格納領域毎に説明する。
#2までの領域)には、Linuxプログラムブート用のブートローダが記憶されている
。このブートローダ領域101は、システム1全体がリセットされたときに例えばMIP
Sアーキテクチャのプログラムカウンタにより指示されている領域であり、システム1(
CPU17)起動時にブートローダが最初にメインメモリ25に転送されるようになって
いる。
情報)を含むヘッダ情報は、フラッシュメモリ29のアドレス#2〜#3までの領域(第
1のヘッダバンク領域)に記憶されている。
のカーネルバンク領域)には、LinuxプログラムL1のカーネルAが記憶されており
、このカーネルAは、メインメモリ25に転送されたブートローダに従ったCPU17の
処理により、メインメモリ25に転送される。このカーネルAには、そのカーネル作成時
にinitrdと呼ばれるファイルシステム認識用(マウント用)プログラムが内蔵され
ている。なお、CPU17の処理は、必要に応じてキャッシュコントローラ19、DRA
Mコントローラ23の処理も含むが、単にCPUの処理として説明する。
レス#4〜#5までの領域(第2のヘッダバンク領域)に記憶されている。
のカーネルバンク領域)には、LinuxプログラムL2のカーネルBが記憶されており
、このカーネルBは、メインメモリ25に転送されたブートローダに従ったCPU17の
処理により、メインメモリ25に転送される。このカーネルBにも、そのカーネル作成時
にinitrdと呼ばれるファイルシステム認識用(マウント用)プログラムが内蔵され
ている。
第1のユーザバンク領域)には、LinuxプログラムL1のカーネルAにリンクされた
ファイルシステムであるユーザランドAが記憶されている。このユーザランドAは、カー
ネルの処理(カーネルに従ったCPU17の処理)によりメインメモリ25に転送される
ものではなく、カーネルの処理によりマウントまたはアンマウントされる。
第2のユーザバンク領域)には、LinuxプログラムL2のカーネルBにリンクされた
ファイルシステムであるユーザランドBが記憶されている。このユーザランドBは、カー
ネルの処理(カーネルに従ったCPU17の処理)によりメインメモリ25に転送される
ものではなく、カーネルの処理によりマウントまたはアンマウントされる。
)が格納される領域(第1のヘッダバンク領域、第1のカーネルバンク領域、第1のユー
ザバンク領域)を総称してバンクAと記載し、第2のLinuxプログラムL2(カーネ
ルB、ユーザランドB)が格納される領域(第2のヘッダバンク領域、第2のカーネルバ
ンク領域、第2のユーザバンク領域)を総称してバンクBと記載する。
プログラムL1あるいはL2により利用可能な各種データが格納されている。
図である。
メモリ領域としてカーネルを作成した段階で決定されている。一方、起動カーネルが認識
していない非認識領域25a2は、起動カーネルの支配下ではないため、特殊な用途で使
われることが想定される。
によるメインメモリ29上でのカーネル展開時における有効バンク識別情報を含むブート
情報を書き込み可能に構成している。また、Linux起動後、アプリケーションが動作
するまでは使用されないメモリ領域等もブート情報を書き込むために使用可能である。
inuxプログラム起動処理について、図4を参照して説明する。
♯1〜アドレス♯2)に記憶されたブートローダがメインメモリ25にロードされ起動さ
れる。起動されたブートローダ(つまり、ブートローダに従ったCPU17)は、フラッ
シュメモリ29のデータ領域(アドレス♯2〜アドレス♯3)に記憶されたカーネルAの
バージョン情報を含むヘッダ情報およびフラッシュメモリ29のデータ領域(アドレス♯
4〜アドレス♯5)に記憶されたカーネルBのバージョン情報を含むヘッダ情報をそれぞ
れ読み出す。
ーネルAおよびカーネルBそれぞれのヘッダ情報を比較して、例えば新しいバージョンの
カーネルが格納されたバンクを有効なバンクとして判断する(ステップS301)。すな
わち、LinuxプログラムL1が新しく更新されている場合には、カーネルAのバージ
ョン情報がカーネルBのバージョン情報よりも新しいことを表す情報となっているため、
バンクAが有効なバンクとして判断され、LinuxプログラムL2が新しく更新されて
いる場合には、カーネルBのバージョン情報がカーネルAのバージョン情報よりも新しい
ことを表す情報となっているため、バンクBが有効なバンクとして判断される。
るための識別情報(バンクAが有効ならバンクAを表す識別情報、バンクBが有効ならバ
ンクBを表す識別情報)をメインメモリ25における未使用領域である例えばカーネル非
認識メモリ領域25a2に書き込む(記述する)。
よびカーネルBのうちの何れか一方のカーネル)をメインメモリ25内にロードかつ展開
し、このカーネルを起動して、この起動カーネル(カーネルコード)に制御をシフトする
。
PU17)は、起動カーネル内における初期ルートファイルシステム(initrd)に
おける各種ドライバのロードを行うスクリプトを起動する。
内において、メインメモリ25のカーネル非認識メモリ領域25a2を、例えばカーネル
認識領域25a1からのポインタ等を用いて起動カーネルが認識できるメモリ領域である
起動カーネル空間の仮想メモリ空間にマッピング(mmap)し、マッピングされた領域
に書き込まれたバンク情報を読み出し、自カーネルがどちらのバンクから起動されたのか
を判断する。
Aから起動されたものと判断し(ステップS306の判断→YES)、起動カーネルは、
ステップS307に進む。
Aをルートファイルシステムとしてマウント、すなわち、起動カーネル(カーネルA)の
ルートディレクトリ(/)に対してユーザランドAを接続して階層化することにより、起
動カーネルから認識(アクセス)できるファイルシステムに設定する。
れたものと判断し(ステップS306の判断→NO、ステップS308の判断→YES)
、起動カーネルは、ステップS309に進む。
Bをルートファイルシステムとしてマウントする。
きない場合には、エラーが発生したものとしてLinuxプログラム起動処理を終了する
。
、起動カーネルは、設定に従い通常の起動処理を続ける。
がフラッシュメモリ29の複数のバンクにそれぞれ格納されている場合でも、起動カーネ
ルにリンクされたユーザランドを自動的に判別してルートファイルシステムとしてマウン
トすることができる。
ンクに記録されたLinuxプログラムを更新した場合においても、更新後の起動カーネ
ルがリンクされたルートファイルシステム(ユーザランド)を認識できない状態に陥るこ
とを確実に防止することができ、Linuxプログラムの起動処理の信頼性を向上させる
ことができる。
シュメモリとしたが、書き換え可能な他の記録媒体であってもよい。
発明はこの構成に限定されるものではなく、図2〜図4で説明した内容を実現できるコン
ピュータハードウェア構成であればよい。
構成として、2つのLinuxプログラムをフラッシュメモリの2つのバンクそれぞれに
格納する2バンク構成としたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、3つ以上
のLinuxプログラムをフラッシュメモリの3つ以上のバンクそれぞれに格納する冗長
構成としてもよい。
ムとして起動するように構成したが、本発明はこのように限定されるものではなく、古い
バージョンのLinuxプログラムを有効なプログラムとして起動するように構成しても
よい。
13 ホストバス
15 PCIバス
17 CPU
21 外部キャッシュメモリ
25 メインメモリ
27 フラッシュメモリコントローラ
29 フラッシュメモリ
31 CPU/PCIブリッジ
33 PCI拡張スロット
35 LANカード
♯1〜♯2 ブートローダ格納領域
♯2〜♯3 第1のヘッダバンク領域
♯3〜♯4 第1のカーネルバンク領域
♯4〜♯5 第2のヘッダバンク領域
♯5〜♯6 第2のカーネルバンク領域
♯6〜♯7 第1のユーザバンク領域
♯7〜♯8 第2のユーザバンク領域
Claims (2)
- カーネルとそのカーネルと対で動作するユーザランドとを備えたLinuxプログラムにおいて、カーネルを起動させてユーザランドをマウントさせるLinuxプログラム起動システムであって、
第1のLinuxプログラムのカーネルを記憶する第1の領域と、そのカーネルにリンクする前記第1のLinuxプログラムのユーザランドを記憶する第2の領域と、前記第1のLinuxプログラムの新旧を識別するための第1の識別情報を記憶する第3の領域との前記第1から第3の領域を有する第1のバンクと、第2のLinuxプログラムのカーネルを記憶する第4の領域と、そのカーネルにリンクする前記第2のLinuxプログラムのユーザランドを記憶する第5の領域と、前記第2のLinuxプログラムの新旧を識別するための第2の識別情報を記憶する第6の領域との前記第4から第6の領域を有する第2のバンクと、ブートローダを記憶する第7の領域とを備えた第1のメモリと、
起動された前記ブートローダにより、前記第1及び第2の識別情報に応じて前記第1のバンクと前記第2のバンクとから一つ選択されたバンクを示すバンク識別情報を記憶する所定領域を備えた第2のメモリと、
前記第7の領域からブートローダを読み出して起動させ、その起動させたブートローダにより、読み出した前記第1及び第2の識別情報の比較結果に応じて前記第1及び第2のバンクから有効なバンクを一つ選択させ、その選択されたバンクを示す前記バンク識別情報を前記第2のメモリの前記所定領域に書き込ませ、前記選択されたバンクからカーネルを読み出して起動させ、その起動させたカーネルにより、前記第2のメモリから読み出した前記バンク識別情報によって自カーネルが起動された前記第1のメモリ内のバンクを特定させ、その特定されたバンクに記憶されているユーザランドをマウントさせる制御部と、
を有することを特徴とするLinuxプログラム起動システム。 - カーネルとそのカーネルと対で動作するユーザランドとを備えたLinuxプログラムにおいて、カーネルを起動させてユーザランドをマウントさせるLinuxプログラム起動システムであって、
一つのLinuxプログラムのカーネルを記憶する領域と、そのカーネルにリンクする前記一つのLinuxプログラムのユーザランドを記憶する領域と、前記一つのLinuxプログラムの新旧を識別するための識別情報を記憶する領域との3つの領域をそれぞれ有する複数のバンクと、ブートローダを記憶する領域とを備えた第1のメモリと、
起動された前記ブートローダにより、各前記識別情報に応じて前記複数のバンクから一つ選択されたバンクを示すバンク識別情報を記憶する所定領域を備えた第2のメモリと、
前記第1のメモリからブートローダを読み出して起動させ、その起動させたブートローダにより、読み出した前記各識別情報の比較結果に応じて前記複数のバンクから有効な一つのバンクを選択させ、その選択されたバンクを示す前記バンク識別情報を前記第2のメモリの前記所定領域に書き込ませ、前記選択されたバンクからカーネルを読み出して起動させ、その起動させたカーネルにより、前記第2のメモリから読み出した前記バンク識別情報によって自カーネルが起動された前記第1のメモリ内のバンクを特定させ、その特定されたバンクに記憶されているユーザランドをマウントさせる制御部と、
を有することを特徴とするLinuxプログラム起動システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010166945A JP4735765B2 (ja) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | Linuxプログラム起動システム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|---|---|
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Family
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013152695A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-08-08 | Kyocera Document Solutions Inc | 画像形成装置 |
CN112000382A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-11-27 | 绿盟科技集团股份有限公司 | 一种Linux系统启动方法、装置及可读存储介质 |
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- 2010-07-26 JP JP2010166945A patent/JP4735765B2/ja active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN112000382A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-11-27 | 绿盟科技集团股份有限公司 | 一种Linux系统启动方法、装置及可读存储介质 |
CN112000382B (zh) * | 2020-08-26 | 2023-10-13 | 绿盟科技集团股份有限公司 | 一种Linux系统启动方法、装置及可读存储介质 |
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