物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備OTA軟件升級之:完全升級和增量升級
各位看官好,上一篇文章我們聊了一下關(guān)于 OTA 升級過程中,新的軟件包是如何從開發(fā)者的電腦上,安全的下載到嵌入式設(shè)備中的。
這個流程似乎很簡單,不就是下載一個文件而已嘛,怎么還值得寫成一篇文章呢?
其實這不僅僅是下載文件這么簡單,這其中涉及到如何對眾多的終端設(shè)備進行批量升級的策略問題。
如果你親自在 AWS 的平臺上操刀一次,就知道這其中有很多細(xì)節(jié)問題是需要考慮的。
一失足成千古恨哪!一旦設(shè)備升級策略忽略了一個小細(xì)節(jié),也許某一天就是我們的深淵!
包括產(chǎn)品的生產(chǎn)過程也是如此,那些踩過的坑,真是一把鼻涕一把淚,這個問題后面有時間專門寫一篇。
今天,我們繼續(xù) OTA 升級過程中后續(xù)的階段。
還記得我們之前的假設(shè)嗎?
設(shè)備中正在執(zhí)行的 V1 版本的程序,包括這 3 個文件,它們位于文件系統(tǒng)中的 /root/app 目錄下:
- main: 主程序;
- config.ini: 配置文件(包括一個配置項:version=V1_0);
- mylib.so: 實現(xiàn)了某個算法的動態(tài)庫,被 main 程序調(diào)用;
現(xiàn)在,新的版本 V2 優(yōu)化了算法,壓縮包名稱是 app_V2.0.tgz,其中包括文件:
- main: 沒有變化;
- config.ini: 配置項修改了:version=V2_0;
- mylib.so: 優(yōu)化了算法,主要就是想升級這個動態(tài)庫;
- upgrade.sh: 一個腳本程序,新增的文件;
升級包 app_V2.0.tgz 已經(jīng)被下載到設(shè)備本地的文件系統(tǒng)中了,假設(shè)解壓到目錄 /root/upgrade 中。
現(xiàn)在需要做的事情就是:新版本程序,去替代 /root/app 目錄中的舊版本程序。
upgrade.sh 升級腳本
我們首先要明白一個問題:執(zhí)行升級指令、下載壓縮包,都是此刻正在執(zhí)行的 main 程序來執(zhí)行的。
如果把復(fù)制替換的操作也讓 main 程序來執(zhí)行的話,肯定是會出問題的:它不可能去復(fù)制一個新的 main 文件,來把自己替換掉!
寫過單片機程序的小伙伴肯定都知道:當(dāng)新的固件下載到 flash 之后,一般都是重新啟動設(shè)備,然后由 bootloader 來執(zhí)行具體的文件復(fù)制操作。
那么對于帶有文件系統(tǒng)的設(shè)備來說,也可以模仿類似的操作方式。
比如:當(dāng)設(shè)備重新啟動后,當(dāng)執(zhí)行 /etc/rc.local 時,此時 main 應(yīng)用程序還沒有啟動。
此時就可以在 rc.local 這個文件中去做升級操作。
但是這樣的方式,相當(dāng)于是輕微的侵入了操作系統(tǒng),總感覺這樣做不太好。
此刻, upgrade.sh 升級腳本開始登場了!
這個腳本文件的主要作用就是用來控制升級過程。
這里隱藏這一個很重要的思想:upgrade.sh 是放在升級包中的,它并沒有固化在終端設(shè)備中。
這樣的話,每次執(zhí)行升級任務(wù)時,都可以根據(jù)本次的升級需要,來靈活的編寫升級腳本。
換句話說:只要能保證升級的通道沒有問題,那么升級的過程就完全由這個腳本文件來控制,你想怎么搞,就怎么搞!
完全升級
所謂的完全升級,就是把舊版本的程序全部丟棄,把升級包中的新程序全部復(fù)制過去。
此時,升級腳本文件 upgrade.sh 就完成下面這幾個主要工作:
- 停止(kill)當(dāng)前正在執(zhí)行的 V1.0 版本的程序;
- 刪除 /root/app 目錄下的所有舊文件;
- 把升級包中所有的新版本文件 /root/upgrade/* 復(fù)制到 /root/app 目錄下;
這樣的完全升級方式是最無腦、最粗魯?shù)摹?/p>
當(dāng)然,還有一些細(xì)節(jié)問題是需要考慮的。比如:如果復(fù)制文件過程中出現(xiàn)錯誤怎么辦?
還有一點,既然剛才提到了配置文件 config.ini,不知您是否會有這樣一個疑問:
如果配置信息被用戶修改了,那么升級之后,所有的配置信息又被恢復(fù)為默認(rèn)值了,用戶的私人配置信息全丟了怎么辦?
關(guān)于這個問題,我們就繼續(xù)來聊一下增量升級!
增量升級
所謂的增量升級:就是升級時并不會把所有的文件全部進行替換,而只是替換那些需要更新的文件。
對于我們假設(shè)的升級場景,只需要做 2 件事情:
- 替換 mylib.so 庫文件;
- 把配置文件 config.ini 中的版本字段修改為:version=V2_0;
同樣的,所有的升級過程仍然是寫在 upgrade.sh 這個升級腳本中:
- 停止(kill)當(dāng)前正在執(zhí)行的 V1.0 版本的程序;
- 把 /root/upgrade/mylib.so 文件復(fù)制到 /root/app 目錄下;
- 使用 sed 命令來修改 config.ini 文件中的 version 字段;
PS:此時升級包中,只需要包含必要的文件就可以了,不需要把其他用不到的文件也放進去了。
從我描述的文字來看,似乎完全升級和增量升級差別不大。
這是因為這里的示例太簡單,如果是一個比較復(fù)雜的、有多個模塊相互配合的應(yīng)用程序,增量升級的優(yōu)勢就明顯了。
關(guān)于 OTA 升級過程,就先說這么多了,主要是以思想為主,畢竟每一個項目的需求場景是不一樣的,從大方向上明白 OTA 的升級過程就可以了。
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