嵌入式Linux的OTA更新，现有更新系统的比较

在基本原理和实现文章中，我们讨论了嵌入式Linux更新系统的基础和实现。在这里，我们讨论了一些现成的开源更新系统，这些系统现在可以与您的Embedded Linux项目集成。

此更新系统非常专业，可以立即使用。它使用的双rootfs更新系统与上一篇文章中描述的系统非常相似。它与U-Boot紧密集成，以便在非引导映像的情况下进行回退。

Mender入门非常容易，因为关于如何设置和集成各种组件的良好分步文档非常清晰。它们在Raspberry Pi和BeagleBone Black等流行平台上提供参考实现，它们可以使您了解使其在平台上工作所需的工作量。

我发现整合和工作大约花了三天时间。为了使其与我的Yocto构建设置（基于Morty）一起使用，进行了许多小的更改。它需要一些OpenEmbedded专业知识来解决这些问题。需要U-Boot专业知识才能正确集成双启动机制。

最后，它输出一个“ sdimg”，其中包含引导加载程序和文件系统，需要以某种方式将其写入闪存。如何执行此操作取决于您的目标硬件。它还输出所谓的“工件”，其中包含新的文件系统映像和各种元数据。

可以通过Mender命令行工具进行人工安装，以进行手动安装（理论上可以从USB记忆棒扩展到自动安装）。工件也可以通过Web界面上传到后端更新Web服务上，并可以从此处下推到各个单元。

控制后端更新服务器的Web界面设计合理，易于使用。设置是通过Docker完成的，这使得初始设置非常简单。完整的生产就绪系统将需要Docker专业知识。在此Web界面中，您可以在该字段中查看所有当前已部署的设备，并分别或按组向其推送更新。

图1：Mender包含一个定制的Web界面，用于将更新推送到设备

Mender的大多数都是用Go编程语言编写的。Go的一些专业知识对于长期采用和生产发布将是必需的。尽管在嵌入式世界中这仍然是一种罕见的语言，但在将来它可能会变得越来越广泛。

您被绑定到单个硬编码的引导设备（例如：/ dev / mmcblk0），因此没有直接的方法允许从多种介质引导。它还对您的系统做出了许多假设，例如引导程序和内核中的各种选项（例如：包括对某些文件系统的支持）。至关重要的是，它要求使用systemd，这可能使其不适用于某些项目。

更新

此更新系统是高度可配置的。您可以使用大多数嵌入式Linux开发人员都熟悉的“ kconfig”系统对其进行配置。有关配置选项的一些示例：它支持多个引导加载程序（U-Boot，GRUB，EFI Boot Guard）；它可以根据给定的公钥对签名的图像进行签名和验证；它可以支持使用对称密钥加密的图像加密。

图2：SWUpdate的配置系统

每次更新都包含一个CPIO存档，其中包含以“ sw-description”文件和执行该更新所需的实际数据文件形式的元数据。通常将包含文件系统列表以及应将文件系统放置在哪些块设备中。更新文件必须由用户手动创建。它不会脱离构建系统。

与Mender不同，SWUpdate不会介入并处理有关如何设置系统的详细信息。Mender将为您修补u-boot环境，SWUpdate将需要您自己制定“乒乓” AB双重rootfs的底层实现细节。

SWUpdate可以提供命令行安装。它还提供了类似于Mender的后端更新系统，该系统基于Eclipse hawkBit，它与在名为“ Suricatta”的目标上运行的守护程序一起运行，该守护程序处理对SWUpdate的调用。它还可以在设备本身上运行嵌入式http服务器，从中可以上传和安装更新。

默认情况下，它提供精简的映像配方，旨在作为initramfs恢复映像运行。从到目前为止的经验来看，该系统似乎是为通过双重rootfs更新进行恢复分区更新而设计的（在上一篇文章中已讨论了它们的优缺点）。将双重rootfs更新与后台OTA更新守护程序“ Suricatta”集成在一起似乎是不可能的，或者至少是非常困难的。

大多数SWUpdate用C编写，因此大多数嵌入式Linux开发人员可以轻松地进行修改或执行调试。开发人员还将“处理程序”的思想纳入了应用程序，以允许其他编码人员轻松扩展。这些可以实现额外的更新功能，例如将固件下载到板上的其他芯片。

像Mender一样，SWUpdate对用户提出了一些要求，但由于系统的可配置性，这些要求受到限制，有些甚至是可选的。

RAUC

RAUC被设计为比前两个更新系统更轻巧的更新系统，主要二进制文件仅约2个。512K与SWUpdate的130万和Mender的690万相比（这些是基于Yocto的输出进行的粗略计算，未考虑依赖关系，不同的构建目标等）。

它从构建系统输出所谓的“捆绑包”。这些捆绑软件包含压缩的文件系统和元数据。它们始终需要进行数字签名，这是RAUC的核心设计理念。它将文件系统映像编程到各种“插槽”中，然后可以将它们标记为正在工作或损坏或准备进行更新。它将与引导加载程序环境交互以决定是否

RAUC在内核中需要某些选项（例如：对SQUASHFS的支持），并且在根文件系统中也具有某些软件依赖性。RAUC与SWUpdate一样，也是用C编写的。它没有实现Mender和SWUpdate可以做到的流传输。

与SWUpdate一样，它支持使用Eclipse hawkBit作为后端更新系统，从而使您可以从Web界面下推对设备的更新。

图3：Eclipse hawkBit可以用作将更新推送到设备的Web界面，可以与RAUC和SWUpd

结束语

在此未提及基于文件的更新系统（如上一篇文章中所述）。为简洁起见，其他人则错过了。

使用哪种系统的决定实际上取决于项目。看来Mender可能更容易入门，而SWUpdate可能对于与已经部分内部开发的更新系统集成很有用，并且RAUC可以用作SWUpdate的替代方法。