英创信息技术Linux主板系统还原方案

为了满足用户对于系统安全性保障的要求，英创公司推出了针对Linux主板的系统还原方案，该方案依靠一个外部存储器件，可以使用U盘或者TF卡。用户只需要将英创公司提供的内核、文件系统镜像文件和用户程序拷贝到U盘或者TF卡中就可以了，U盘和TF卡需要是fat32文件系统格式。用户可以通过英创公司提供的库文件，在应用程序中设置u-boot的参数来实现还原的方案，下面首先详细介绍整个流程：

bootloader阶段

主板启动后，作为Bootloader的u-boot会打开看门狗，并检查环境变量bootstate的值，默认情况bootstate的值为0，说明系统还原的功能没有启用。将bootstate的值设置为1就可以启用该功能。

同时用户可以设置允许的最大尝试启动次数bootnum，如果bootstate的值小于等于bootnum那么u-boot会将bootstate的值加1后进行正常启动，如果bootstate的值大于bootnum，说明连续启动（bootnum-1）次失败，u-boot开始进入还原的流程。通过对于bootnum的设置，可以防止板卡对于系统还原的误判，比如在启动中突发的异常断电等情况造没有正常启动完成，流程可参考下图：

u-boot流程

还原的固件可以通过U盘或者TF卡存放，u-boot中通过环境变量system-recovery来判断从哪一种设备中读取固件，system-recovery等于system-recovery-usb则u-boot会通过U盘进行还原，如果system-recovery等于system-recovery-sd则u-boot会通过TF卡进行还原，用户可以根据实际情况配置。

Kernel阶段

进入到kernel启动之后，系统的运行模式下会重新初始化并使能看门狗，如果系统启动正常，板卡在启动完成后，英创公司提供的程序boot_recovery会自行启动，检测u-boot中bootstate的值，如果大于bootnum，说明系统经过了还原，初始化程序会将U盘或者TF卡中存放的用户的应用程序和文件拷贝到/mnt/nandflash目录，然后将bootstate的值置为1（注意，需要拷贝的程序和文件必须放在U盘或者TF卡的update文件夹下）。如果检测到bootstate的值小于bootnum，那么说明板卡正常启动，将bootstate的值置为1后退出程序，执行正常启动过程。考虑到启动过程中可能会遇到断电或者供电不稳等特殊情况，造成板卡启动失败，可以将bootnum的值适当增大。最后系统会根据用户配置自动启动应用程序，这时需要用户的应用程序第一时间接管看门狗并开始喂狗，否则等到看门狗超时系统还是会重新启动。

如果遇到系统启动不正常的情况，不会执行到程序boot_recovery，所以bootstate的值不会改变，等待看门狗超时（60s）后，系统便会重启，反复尝试次（bootnum-1）次后，进入到还原流程，整个过程可参考下图：

Kernel流程

还原流程

当u-boot检测到bootstate的值大于等于bootnum，就会进入到还原流程。这时u-boot将根据配置读取U盘或者TF卡中的内核和文件系统镜像文件，擦除NandFlash对应的位置重新烧写进去，烧写完成后启动系统，为了防止烧写过程中出现意外情况，所以并没有修改bootstate的值，而是等到系统完全启动后执行程序boot_recovery中再来修改bootstate的值。

在板卡中英创公司通过专门的库librecovery.so，给用户提供了对系统还原参数的查询和设置接口，这样就能够自定义系统还原后的操作。ibrecovery.so中提供的接口函数为：

int recovery_config(int cmd, char *s);

可以根据cmd的值来执行不同的操作，具体定义如下：

#define GET_BOOT_STATE 0 //查询bootstate的值 #define SET_BOOT_STATE 1 //设置bootstate的值 #define SET_BOOT_MAXNUM 2 //设置最大启动次数 #define GET_BOOT_MAXNUM 3 //查询最大启动次数 #define SET_WAY_RECOVERY 4 //设置系统还原方式 #define GET_WAY_RECOVERY 5 //查询系统还原方式

下面通过boot_recovery中的部分代码来说明函数接口的使用，首先是查询bootstate的值，判断板卡是否使能系统还原，如果没有使能就退出：

recovery_config(GET_BOOT_STATE, buf); if(!strlen(buf)) return 0; i1 = atoi(buf); printf("%d\n", i1); if(!i1) return 0;

如果使能就判断是正常启动还是进行了系统还原，如果进行了系统还原，就根据系统还原的方式，将U盘或者TF卡中update文件夹的内容拷贝到/mnt/nandflash中，并且把bootstate的值设置为1：

recovery_config(GET_BOOT_MAXNUM, buf); if(i1 > (atoi(buf) + 1)) { recovery_config(GET_WAY_RECOVERY, buf); s = strstr(buf, "usb"); if(s != NULL) system("cp /mnt/usb1/update/* /mnt/nandflash/ -r"); s = strstr(buf, "sd"); if(s != NULL) system("cp /mnt/sdcard/update/* /mnt/nandflash/ -r"); } sprintf(buf, "%d", 1); recovery_config(SET_BOOT_STATE, buf);

如果用户有一些需要自行设置的参数，可以在应用程序中进行设置，比如最大的尝试启动次数和系统还原的方式，都可以在应用程序的开始设置一遍。

如果对此方案感兴趣的客户，可以直接和英创的工程师连续，索取相关文件和程序。