Sulautetun Linux-järjestelmän käynnistysvaiheen kehitystyö

Abstract

Insinöörityön tavoitteena oli parantaa verkostoautomaatiossa käytettävän prosessorikortin päivitys- ja käynnistystoimintoja. Laitteen Linux-käyttöjärjestelmän etäpäivittäminen tuli saada turvalliseksi niin, etteivät päivityksen mahdolliset virhetilanteet saisi laitetta toimimattomaan tilaan vaan laite toipuisi virheistä ja pysyisi toimintakunnossa.

Työssä perehdyttiin sulautetuissa järjestelmissä yleisesti käytetyn flash-muistin ominaisuuksiin ja käyttövaatimuksiin. Lisäksi tutkittiin, miten flash-muistin käyttö sulautetuissa järjestelmissä eroaa muiden flash-muistiin perustuvien massamuistien, kuten USB-muistien, käytöstä.

Työssä suoritinkortin käynnistysominaisuuksia muutettiin siten, että käynnistymisessä tarvittaville tiedostoille luotiin kaksi erillistä käynnistysosiota, jotta voidaan tarvittaessa palata vanhaan, toimivaan kokoonpanoon, jos päivityksessä tapahtuu virhe. Erillinen käynnistysosio myös nopeuttaa järjestelmän käynnistymistä huomattavasti. Järjestelmän U-Boot-käynnistyslataajaan lisättiin toimintoja, jonka avulla järjestelmä saatiin automaattisesti valitsemaan edellinen käynnistyskokoonpano, jos käynnistyminen uusien, päivitettyjen tiedostojen kanssa epäonnistuu.

Työssä kehitettyjen toimintojen ja ominaisuuksien avulla järjestelmän päivitysominaisuuksiin saatiin haluttu toiminnallisuus ja työssä tehdyt muutokset on otettu käyttöön laitteessa.

The aim of this thesis was to enhance the upgrade and startup features of a processor board used in energy distribution network systems. Safe remote upgrades of the Linux operating system on the device were important. The main goal was to make sure that the system would be able to recover from possible error situations during the upgrading process, instead of becoming inoperative.

The work involved studying typical features of a flash memory often used in embedded systems, and also what needs to be considered when using this type of a memory. The differences in flash memory usage between embedded systems and flash-based mass memory devices, such as USB memories, were studied.

During the process, the startup features of the processor board were changed. Two partitions for startup files were created to make it possible to fall back using old files in case the new, upgraded startup files were corrupt or unusable. Using a separate partition for startup files also made the startup process considerably faster. New functionalities were made to U-Boot, the boot loader used on the system, to have it automatically select previous startup configuration in the case of an error situation.

With the new features and functionality developed, the wanted enhancements were achieved and they are now in use in production devices.