基于Bootloader的嵌入式软件通用更新机制

孙立新

（中国民用航空飞行学院 空中交通管理学院，四川 广汉 618307）

0 引言

在嵌入式系统的使用过程中，或者在软件开发过程中，系统软件可能经常被损坏。开发人员需要能方便地把嵌入式操作系统、文件系统和用户应用程序下载到特定的硬件平台。目前，通常的做法有：

1）使用专用的仿真器。由于不同的硬件平台都需要不同的仿真器，比如ARM，MIPS等，所以这种方法不仅昂贵，而且也不通用方便。

2）在Bootloader中增加下载的功能。当采用嵌入式Linux、Windows CE等较为复杂的操作系统时，一般需要设计一个独立的Bootloader程序，对系统进行初始化并引导嵌入式操作系统。但由于不同硬件平台的差异，会造成软件开发和移植困难，如果还要实现从U盘或者SD卡上更新目标文件，难度就更大。

所以，笔者针对这两种方法的不便，提出了一种通用的更新机制——基于Bootloader的双系统更新机制。该更新机制是指在嵌入式系统中包含了两个操作系统的映像，一个用于正常工作，而另一个用作软件更新或者存储器分区管理等。

1 基础知识

1.1 嵌入式软件系统架构

嵌入式软件平台由以下几部分组成：Bootloader、嵌入式操作系统内核（kernel）和文件系统（file system）。其中文件系统是嵌入式系统软件平台占用存储量最大的一部分，也是与用户开发最相关的一部分。它存储了系统配置文件、系统程序、用户应用程序等。文件系统包括根文件系统映像（例如ramdisk.image.Gz）以及其他类型的文件系统（例如jffs2、cramfs等）[1-2]，如图1所示。

1.2 Bootloader

Bootloader是嵌入式软件中研究较多的领域。

1）Bootloader的开发