ARM的嵌入式Bootloader实现自动升级

本实验对 Bootloader的功能进行了扩充，加入自动升级的功能。即：用户需要对目标板的内核或文件系统进行升级，只需要将新的映像文件拷贝到CF存储卡或移动硬盘中，然后将CF卡或移动硬盘插入目标板相应的插槽，每次重启目标板时，先启动Bootloader，初始化硬件环境后，在应用程序运行前，判断是否存在要升级的文件，如果存在则先把Flash指定的位置的内容擦除掉，然后再把要升级的内核或文件系统的映像文件写进相应的位置，写完后立即删除CF存储卡或移动硬盘上的升级文件，即完成升级。如图2

项目开发板上有一块8M Byte的Flash和二块32M Bit的DDR SDRAM。Flash的起始地址映射到0x00000000，其布局如下[7]：

如图所示，在虚拟地址位置0x00030000（实际物理地址为0x46030000）擦除和重写内核与文件系统映像文件。要对CF卡或移动硬盘进行文件存取，必须将CF卡或移动硬盘格式化成某种文件系统。本实验所编写的Bootloader主要支持3种文件系统：FAT16，FAT32，EXT2。系统启动时，Bootloader首先检测CF卡或移动硬盘的文件系统类型，然后按照相应的文件系统格式查询CF 卡或移动硬盘的所有文件。若发现有更新的映像文件，则读CF卡的操作，CF卡的驱动见文献[3]，将映像文件读到SDRAM中，再从SDRAM烧写到嵌入式开发版的Flash中，实现升级。

生成内核和文件系统步骤如下：

1）进入linux的armutils_2.5.127.0目录下执行make linux-config，裁剪uClinux的配置；
2）make linux 生成kernel-2.4.22-dtv-EM8624L-romfs.bin ，这是uClinux的内核；
3）make rootfs 生成rootfs-dtv-EM8624L-romfs.ext2，这是root文件系统；
4）make romfs 生成romfs-dtv-EM8624L-romfs.bin.gz，这是rom文件系统。

Bootloader在系统初次安装或传统升级时烧写内核和文件系统时用Sigma Designs 公司提供的tera term软件烧写，步骤为：
1） cd ../armutils_2.5.80.0/bin
2) uuencode romfs-config-envision8624L-romfs-rom.bin.gz x > romfs-config-envision8624L-romfs-rom.bin.gz.uuencode //生成uuencode编码的文件（为ascii码，用于在windows环境下烧入flash）；
3） 运行tera term出现boot >
4）运行config serial fast，然后选菜单setupàserial port，设置baud rate为115200(串口波特率)；
5）在Boot>download serial romfs gz ，准备接受文件；
6）选菜单file-->send file,选中romfs-config-envision8620L-romfs-rom.bin.gz.uuencode,确定后,你会看到tera term下载文件；
7). Boot> flash romfs,把文件烧到flash中；

在本实验中，升级时将生成的内核和文件系统映像文件直接以二进制形式烧进去，不需要用uuencode转，即：把romfs-dtv-EM8624L-romfs.bin放在CF卡或移动硬盘相应的文件中进行升级即可。实现的伪代码为：
#define FLASH_SIZE 0X8000000
#define LOADER_FLASHBASE 0X46030000 //romfs存放的起始物理地址
if (fp = fopen(UPDATEFILE , ”rb”)) == NULL)return;www.51kaifa.com
else
{
Flash_erase_region(LOADER_FLASHBASE , romfs_len); //删除0x46030000开始的romfs_len长度的flash区域;
Flash_write_data(LOADER_FLASHBASE ,UPDATEFILE, romfs_len); //把要升级的romfs烧写0x46030000开始的romfs_len长度的flash区域中;
}
remove(UPDATEFILE); //升级完后删除CF卡或移动硬盘的升级文件，以免下次启动又要开始升级;
system(reboot); //重启新系统

上述函数调用放在Bootloader的stage1中执行。