设计说明

OTA 文件结构

• OTA 源码位于 Luban-Lite 根目录中的packages/artinchip/ota/ 文件夹 ，文件结构如下:

  ├── absystem.c # 文件系统挂载源文件
  ├── absystem.h
  ├── burn.c # FLASH 固化接口源文件
  ├── burn.h
  ├── ota.c # OTA 接口源文件
  ├── ota.h
  └── test_ota.c # 测试 TF 卡 OTA 源文件

• OTA 升级过程中使用到的相关文件位于各个 target/xx-chip/xx-board/pack 板级目录中，文件结构如下：

  ├── bootloader.bin  # 引导加载程序，用于启动系统。
  ├── ddr_init.json   # DDR 初始化配置文件，用于配置内存参数。
  ├── env.txt         # 环境变量文件，用于环境变量存放。
  ├── image_cfg.json  # 系统分区配置文件，用作定义系统分区信息。
  └── ota-subimgs.cfg # OTA 升级包配置文件，用于指定需要更新的子镜像及其顺序

A/B 系统分区信息

如A/B 系统方案分区信息 所示，各分区详细描述如下：

• ENV 分区：用来保存 env 环境变量，其中增加了一个备用 ENV 分区，确保在一份数据破坏后，另外一份数据还能继续使用。

• OS， RODATA 和 DATA 分区各有一个主分区和一个备份分区，统称为 A/ B 系统。

• 用户可根据实际 OTA 需求剪裁分区，例如只需升级 OS，则可以删除 RODATA 与 DATA 的备份分区。

OTA 分区说明

A/B 系统升级过程

1. 升级前，A 系统为启动系统，B 系统为备用系统。

2. 启动 OTA 升级，给 B 系统升级程序。

3. 升级完成后重启，从 B 系统启动，A 系统为备用系统。

ENV 环境变量

OTA 升级包制作原理

[image]
size = "";
version = "1.0.0";

[file]
ota_info.bin:file;
d21x_os.itb:os;
rodata.fatfs:rodata;
data.fatfs:blk_data;

OTA 升级包生成工具为 mkcpio.py，文件路径为 tools/scripts/mkcpio.py

执行编译命令，会自动执行 mkcpio.py 命令生成 ota.cpio。mkcpio.py 具体调用了 cpio, cpio.exe 命令进行打包。

OTA 包数据组成格式

struct filehdr {
    unsigned int format;
    unsigned int size;
    unsigned int size_align;
    unsigned int begin_offset;
    unsigned int cpio_header_len;
    unsigned int namesize;
    unsigned int filename_size;
    unsigned int filename_align;
    unsigned int burn_len;
    unsigned int chksum;
    unsigned int sum;
    char filename[MAX_IMAGE_FNAME];
};

A/B 系统分区优势

1. 避免出现升级过程中意外断电导致系统更新失败且重启后不能继续升级的问题。

2. 自带回滚机制，可以恢复到原来的程序。

3. 对比 Recovery 系统方案，配置简单，维护方便。

4. 消耗的存储资源相对较少，现有平台存储资源完全能满足要求。

5. 在 RTOS 系统上获取、校验和升级固件，不涉及 Boot，不需要额外存储空间保存 OTA 升级文件。

6. 市面上的应用广泛。

网络 OTA 流程

• OS 阶段 app OTA 执行流程

  http_ota  //packages/third-party/ota_downloader/src/http_ota.c
  |-> http_ota_fw_download(argv[1]);
      |-> webclient_session_create(GET_HEADER_BUFSZ);
      |-> webclient_shard_head_function(session, uri, &file_size);
      |-> webclient_register_shard_position_function(session, http_ota_shard_download_swu_handle);
      |-> webclient_shard_position_function(session, uri, file_offset, file_size, HTTP_OTA_BUFF_LEN);
          |-> http_ota_shard_download_swu_handle      //采用分片方式下载数据
          |-> ota_buf_push(&shdr, buffer, length);    //将下载的数据放到缓存区，供解析 cpio 头部信息
          |-> find_cpio_data(&fhdr, shdr.buf, shdr.buflen);   //解析 cpio 头部信息
          |-> parse_cpio_file_info(&bhdr, &fhdr, &finfo);     //解析 cpio 文件大小和版本号，供用户自定义使用，并且存储烧录的分区设备名字
          |-> swu_buf_pop(&bhdr, &shdr, &fhdr);               //将 cpio 头部信息后面的数据放到另外的缓存区，供升级使用
          |-> ota_buf_push(&bhdr, buffer, length);            //将下载的数据放到缓存区，供升级使用
          |-> find_device(partname)                           //获取分区信息
          |-> aic_ota_erase_part(dl_part, 0, dl_part->len)    //擦除分区
          |-> download_buf_pop(&bhdr, &fhdr)                  //将缓存区里面的数据取出来，升级到 FLASH 上
              |-> aic_ota_part_write                          //写入数据到 FLASH 上
              |-> cpio_file_checksum((unsigned char *)bhdr->buf, burn_len);       //升级完成以后，校验和信息
      |-> aic_upgrade_end(); //升级结束，更新环境变量信息
      |-> rt_hw_cpu_reset(); //重新启动

• Boot 阶段新系统程序加载启动流程

  do_nor_boot //application/baremetal/bootloader/cmd/nor_boot.c
  |-> aic_ota_check();  //application/baremetal/bootloader/lib/absystem/absystem.c
      |-> aic_ota_version_fallback(); // OTA 升级失败，版本回退到之前的版本
  |-> aic_get_os_to_startup(target); //获取新系统信息
  |-> find_boot_part(target); // 获取新系统 OS 分区结构体
  |-> spl_load_simple_fit(&info, &entry_point); // 加载 os 分区程序到缓存上

• OS 阶段 app 挂载新文件系统

  absystem.c //packages/artinchip/ota/absystem.c
  |-> INIT_ENV_EXPORT(aic_absystem_mount_fs_prio0);
  |-> INIT_LATE_APP_EXPORT(aic_absystem_mount_fs_prio1);