DM646x的启动程序备份机制实现（二）
第二部分，kernel与rootfs的备份
下面对kernel与rootfs的备份方法进行研究，主要是回答了下面几个问题：
1，kernel是如何写入的？
2，rootfs的概念
3，rootfs是如何写入的？
4，kernel与rootfs写在什么位置上？
5，由谁来备份？
6，由谁来使用备份？
7，具体如何实现备用功能？
1，kernel是如何写入的？
?????? kernel是在uboot中写入的。一般的步骤是通过tftp下载到内存中，然后写入到nand flash中。例如如下命令：
tftp 0x80700000 uImage???//从tftp服务器拷贝至内存中
nand erase 0x200000 0x200000? ??//擦除2M的空间
nand write 0x80700000 0x200000 0x200000?//从内存拷贝至nand flash中
由这些命令，可以知道，只需要指定不同的nand 地址，很容易实现多次写入内核。
2，rootfs的概念
?????? rootfs即根文件系统。 Linux启动时，第一个必须挂载的是根文件系统；若系统不能从指定设备上挂载根文件系统，则系统会出错而退出启动。根文件系统包含系统引导和使其他文件系统得以挂载（mount）所必要的文件。根文件系统包括Linux启动时所必须的目录和关键性的文件，例如Linux启动时都需要有init目录下的相关文件，在 Linux挂载分区时Linux一定会找/etc/fstab这个挂载文件等。
3，rootfs是如何写入的？
?????? 通常有两种方法：在uboot下烧写，或者使用nfs启动系统，然后在linux下烧写。
?????? （1）在uboot下烧写
?????? 在uboot下烧写时，需要注意uboot烧写nand的方式，是否与内核中使用的方式相同，特别是nand的ecc校验方式，在不同版本的uboot与不同的内核版本中，都会有所不同。另外，不同的文件系统也会有不同的需求。
步骤：
tftp 0x90700000 root_fs.jffs2???//从tftp服务器拷贝至内存中
nand erase 0x800000 0x700000??//擦除6M的空间
nand write.jffs2 0x90700000 0x800000 0x700000//从内存拷贝至Flash中
?????? （2）在nfs下烧写
?????? 通常，在nfs启动linux系统后的烧写方式是安全的。步骤如下：
?????? 先在linux服务器下建立一个目录，在该目录下存放根文件系统所有文件。将该目录设置为nfs可访问目录，并从板卡的uboot中设置为启动的根文件系统。
在linux服务器下生成映像文件：
./mkfs.jffs2 -n -s 2048 -e 128KiB -d /home/root/root_fs -o root_fs.jffs2 --pad=0x700000
启动板卡，运行起来linux系统后，使用：
flash_eraseall /dev/mtd3? //删除整个分区
nandwrite -a? -m -p /dev/mtd3 /root_fs.jffs2?? //写入文件系统内容
重启板卡，设置使用flash上的文件系统即可。
4，kernel与rootfs写在什么位置上？
?????? 通常，kernel是存放在uboot之后，是在uboot的烧写命令中确定的。而rootfs存放在kernel之后，这个位置，是由内核指定的分区情况来决定的。具体的使用情况，在本部分的结尾有一个实例。
5，由谁来备份？
?????? kernel的备份，是在uboot下通过命令烧写的。多次烧写，指定不同地址即可。
?????? rootfs的备份，这里涉及到nand的分区了。在内核启动前，都是直接使用偏移地址来访问nand上存放的东西，内核启动后，就使用分区的概念进行访问数据了。
?????? 首先，要将nand分为多个区，包括ubl、uboot、内核、文件系统四大部分。在文件系统这个概念下，由于要做备份，就需要至少分出两个区。通常的做法，是分3个区，一个是数据与应用程序区，比较大，存放所有与应用相关的代码与数据。另外两个分区都存放同样的rootfs，由于把应用程序分离出去，就可以将rootfs做得很小，这样便于节省存储空间，实现在一个nand上保存两份rootfs。
?????? 做好rootfs之后，就可以采用第3步介绍的方法烧写了。
6，由谁来使用备份？
?????? kernel的备份使用，是在uboot下设置的启动参数来使用的。当然，也可以修改uboot源码来实现，但是由于uboot的启动参数比较灵活，已经能够实现，就不需要拿把牛刀来杀鸡了。
?????? 假定两次烧写的位置分别是2M与5M的位置，可以如下设置启动参数：
setenv bootcmd 'nboot 0x80700000 0 0x200000; bootm;nboot 0x80700000 0 0x500000; bootm'
?????? 对于bootcmd命令，会一句一句的执行。执行第一句nboot 0x80700000 0 0x200000，就是从nand 偏移地址2M的地方读取内核，然后执行第二句bootm，即进行启动。若启动失败，会执行第三句，后面的过程就是类似的操作了，只是内核的偏移地址不同。
?????? rootfs的备份使用，是内核来实现的，需要修改内核源码，在启动内核成功后，寻找有效的rootfs时，若发现不是有效的，就去寻找第二个rootfs。
7，具体如何实现备用功能？
?????? 备份的使用，是在默认启动程序有问题的时候，才启用的。而这个判断默认启动程序是否有问题，是需要上一级的启动程序来进行判断的。所以，内核的默认启动程序是否异常，需要uboot来判断，出了异常后，如何处理，是否启用备用程序，也是由uboot来决定的。同样，rootfs的备份是否使用，是依赖于kernel程序的。
?????? 对于kernel的备份与使用，在uboot已经支持，只要配置好启动参数就行了。
?????? 对于rootfs的备份，首先需要修改内核的分区情况，然后需要在读取rootfs时添加有效性判断，并进行异常后的再次处理。
?
?烧写之后的nand存储格局示例：
?
?第0个块 （0－128k）为空。
?第1个块 （20000存放块头）保存了ubl? ，20800－－238ab
?第2个块 （40000存放块头），ubl
?第3个块 （60000存放块头），ubl
?第4个块 （80000），没有块头信息，存放uboot的参数。
?第5个块 （a0000存放块头），ubl
?第6-7个块? （C0000存放块头），?? 保存uboot，c0800--e261b
?第8-9个块? （100000存放块头），? 保存uboot，100800--12261b
?第10-11个块 （140000存放块头），? 保存uboot，140800--16261b
?第12-13个块 （180000存放块头），? 保存uboot，180800--1a261b
?第14-15个块 （1c0000存放块头），? 保存uboot，1C0800--1e261b
200000－400000?uImage??16-31
400000－500000?空??32-39?－留空
500000－700000?uImage??40-55
700000－800000?空??56-63?－留空
0800000－0F00000?空??7M，第一个rootfs
0F00000－1000000?空??1M?－留空
1000000－1700000?空??7M，第二个rootfs
1700000－1800000?空??56-63?－留空
1800000－7800000?空??96M，存放应用程序的分区
?
说明：
?????? 我使用的nand flash，一个块的大小为128k，总大小为128M。
?????? 只所以每两个数据块之间，都要留空，是考虑到在使用flash烧写器进行整片nand数据拷贝时，可能会遇到坏块，需要将有效数据往后平移，从而避免覆盖后面的有效数据。?
