CN112346771A

CN112346771A - 升级文件生成方法及装置

Info

Publication number: CN112346771A
Application number: CN201910725422.8A
Authority: CN
Inventors: 朱成党
Original assignee: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2021-02-09
Anticipated expiration: 2039-08-07
Also published as: CN112346771B

Abstract

本发明实施例提出升级文件生成方法及装置。方法包括：当只读文件***产生新的版本时，则保存新版本中相对旧版本只读文件***发生更新的数据块、该数据块在新版本只读文件***中的位置；其中，只读文件***中每个文件占用的数据块的数目固定，且，每个数据块在只读文件***中的位置固定；构造升级文件，将发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置、发生更新的数据块的数据内容、以及发生更新的数据块在升级文件中的位置放入升级文件中。本发明实施例在保证只读文件***成功升级的前提下，减少了只读文件***的升级文件的长度。

Description

升级文件生成方法及装置

技术领域

本发明涉及文件升级技术领域，尤其涉及升级文件生成方法及装置。

背景技术

在嵌入式Linux***的应用中，***启动后都会加载根文件***，并通过根文件***启动各种后台服务程序、加载应用程序、提供用户操作界面。

目前程序是靠文件***存放在Flash(如Nor Flash、Nand Flash等非易失闪存设备)分区中。在实际产品中，如果文件***被损害，不仅***服务和应用程序无法正常加载和运行，而且会造成***无法正常启动的严重后果。

在一些要求高可靠性的***中，为了保证***的稳定可靠，后台服务程序、应用程序的文件***会以只读的方式存放在***的存储设备(如Nor Flash、Nand Flash等非易失闪存设备)某分区中，将文件***设置为只读不可修改，这样就可以防止和避免意外操作造成文件***损坏，保证***启动时文件***能正常被挂载，增强***的可靠性。而由于Squashfs、Cramfs具备压缩只读的特点，所以在目前产品开发中常常使用Squashfs、Cramfs作为程序的文件***，不仅可以增强***可靠性，而且可以节省硬件成本。

而程序需要更新时，要对Squashfs、Cramfs进行升级。目前的升级方法为：通过擦除整个Squashfs、Cramfs文件***，再写入新的Squashfs、Cramfs文件***进行升级。

发明内容

本发明实施例提出升级文件生成方法及装置，以在保证只读文件***成功升级的前提下，减少只读文件***的升级文件的长度。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种升级文件生成方法，该方法包括：

当只读文件***产生新的版本时，则保存新版本中相对旧版本只读文件***发生更新的数据块、该数据块在新版本只读文件***中的位置；其中，只读文件***中每个文件占用的数据块的数目固定，且，每个数据块在只读文件***中的位置固定；

构造升级文件，将发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置、发生更新的数据块的数据内容、以及发生更新的数据块在升级文件中的位置放入升级文件中。

一种升级文件生成装置，该装置包括：

对比模块，用于当只读文件***产生新的版本时，则保存新版本中相对旧版本只读文件***发生更新的数据块、该数据块在新版本只读文件***中的位置；其中，只读文件***中每个文件占用的数据块的数目固定，且，每个数据块在只读文件***中的位置固定；

升级文件构造模块，用于构造升级文件，将发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置、发生更新的数据块的数据内容、以及发生更新的数据块在升级文件中的位置放入升级文件中。

一种升级文件生成装置，该装置包括处理器，用于执行如上所述方法的步骤。

一种非瞬时计算机可读存储介质，该非瞬时计算机可读存储介质存储指令，该指令在由处理器执行时使得处理器执行如上所述方法的步骤。

本发明实施例中，将只读文件***的结构设置为：每个文件占用的数据块的数目固定，且，每个数据块在只读文件***中的位置固定；当只读文件***产生新的版本时，保存新版本中相对旧版本只读文件***发生更新的数据块、该数据块在新版本只读文件***中的位置，则只根据发生更新的数据块构造升级文件，从而在保证只读文件***成功升级的前提下，减少了升级文件的长度，加快了升级文件的传输速度。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的升级文件生成方法流程图；

图2为本发明另一实施例提供的升级文件生成方法流程图；

图3为本发明实施例提供的表1中的只读文件***为Squashfs时，Squashfs的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的表1中的只读文件***为Cramfs时，Cramfs的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的升级文件的结构示例图；

图6为本发明实施例提供的升级文件的文件头的结构示例图；

图7为本发明一实施例提供的升级文件生成装置。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

发明人对现有的Squashfs和Cramfs升级方法进行分析，发现其缺陷如下：

一、由于Squashfs、Cramfs中的各文件数据排布必须按字节紧密排布，因此对Squashfs、Cramfs的升级必须是完整的升级方式，这样在升级时就需擦除Squashfs、Cramfs所在的flash分区，再写入新的Squashfs、Cramfs，如果设备使用nor flash存放Squashfs、Cramfs，整个升级过程是很耗时的，同时也增加了***的不稳定性，若在升级过程中发生断电，设备重启后，必须重新执行升级过程；

二、在对Squashfs、Cramfs进行远程升级时传输的是整个Squashfs、Cramfs，对于信号不稳定的偏远山区，升级包传输耗时长。

发明人经过对Squashfs和Cramfs升级过程进行分析发现：

在对Squashfs、Cramfs进行升级时，实际往往只需要更新Squashfs、Cramfs中的某个文件，但限制于Squashfs、Cramfs是只读文件***，现有技术不能直接修改某个文件，因此，现有技术还是需要制作完整的Squashfs、Cramfs。

根据上述分析，为了克服现有技术的缺陷，发明人给出如下解决方案：

图1为本发明一实施例提供的升级文件生成方法流程图，其具体步骤如下：

步骤101：当只读文件***产生新的版本时，则保存新版本中相对旧版本只读文件***发生更新的数据块、该数据块在新版本只读文件***中的位置；其中，只读文件***中每个文件占用的数据块的数目固定，且，每个数据块在只读文件***中的位置固定。

具体地，当只读文件***产生新的版本时，依次比较该只读文件***的新、旧版本中相同位置的各数据块对，若任一数据块对中的两数据块的内容不同，则确定新版本中的数据块发生了更新。

步骤102：构造升级文件，将发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置、发生更新的数据块的数据内容、以及发生更新的数据块在升级文件中的位置放入升级文件中。

本发明实施中，通过设置只读文件***中每个文件占用的数据块的数目固定，且，每个数据块在只读文件***中的位置固定，从而使得在只读文件***中的数据块发生更新时，只需比较新、旧版版中相同位置的各数据块对，就能确定新版本中哪些数据块发生了更新，从而只根据发生更新的数据块构造升级文件，从而在保证只读文件***成功升级的前提下，减少了升级文件的长度，加快了升级文件的传输速度。

具体地，将发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置、发生更新的数据块的数据内容、以及发生更新的数据块在升级文件中的位置放入升级文件中可包括：

将发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置放入升级文件的文件头或者文件尾或者内容部分，优先选择放入升级文件的文件头，其中，当放入升级文件的文件尾或者内容部分时，需要在文件头中标注具体放在文件尾或者内容部分的哪个位置；

将发生更新的数据块的数据内容放入升级文件的内容部分；

将发生更新的数据块在升级文件中的位置放入升级文件的文件头或者文件尾或者内容部分，优先选择放入升级文件的文件头，其中，当放入升级文件的文件尾或者内容部分时，需要在文件头中标注具体放在文件尾或者内容部分的哪个位置。

其中，发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置可以该数据块在新版本只读文件***中的偏移和该数据块的长度表示；发生更新的数据块在升级文件中的位置可以该数据块在升级文件中的偏移和该数据块的长度表示。

在实际应用中，步骤102之后可进一步包括：

根据升级文件中发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置，在旧版本只读文件***中查找到待更新数据块，所述待更新数据块在旧版本只读文件***中位置与所述发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置相对应；将待更新的数据块擦除，并写入新版本中发生更新的数据块。

通过上述实施例，使得在更新只读文件***时，只需对旧版本只读文件***中发生更新的数据块所在的位置进行数据块的擦除和写入操作，加快了文件***升级速度。

在实际应用中，步骤101之后、步骤102之前，还可进一步包括：当新版本中存在连续的多个数据块都发生更新，则将该连续的多个数据块作为一个数据段，将独立的发生更新的数据块作为一个数据段；

且，步骤102中，将新版本中发生更新的数据段在新版本只读文件***中的位置、以及新版本中发生更新的数据段在升级文件中的位置放入升级文件中；

且，步骤102之后进一步包括：根据升级文件中的发生更新的数据段在升级文件中的位置，从升级文件的内容部分读取发生更新的数据段；根据升级文件中的发生更新的数据段在新版本只读文件***中的位置，在旧版本只读文件***中查找到待更新数据段；将待更新数据段擦除，并写入新版本中发生更新的数据段。

具体地，将新版本中发生更新的数据段在新版本只读文件***中的位置、以及新版本中发生更新的数据段在升级文件中的位置放入升级文件中可包括：

将新版本中发生更新的数据段在新版本只读文件***中的位置放入升级文件的文件头或者文件尾或者内容部分，优先选择放入升级文件的文件头，其中，当放入升级文件的文件尾或者内容部分时，需要在文件头中标注具体放在文件尾或者内容部分的哪个位置；

将新版本中发生更新的数据段在升级文件中的位置放入升级文件的文件头或者文件尾或者内容部分，优先选择放入升级文件的文件头，其中，当放入升级文件的文件尾或者内容部分时，需要在文件头中标注具体放在文件尾或者内容部分的哪个位置。

其中，新版本中发生更新的数据段在新版本只读文件***中的位置可以该数据段在新版本只读文件***中的偏移和该数据段的长度表示；新版本中发生更新的数据段在升级文件中的位置可以该数据段在升级文件中的偏移和该数据段的长度表示。

通过上述实施例，将发生更新的连续的多个数据块作为一个数据段，从而进一步减少了升级文件的长度，进一步加快了升级文件的传输速度。

在实际应用中，步骤101之前可进一步包括：在制作初始版本的只读文件***时，根据预先配置的该文件***中各个文件包含的最大数据块数，为各个文件分配数据块，然后将每个文件的初始数据依次写入为该文件分配的数据块。

通过上述实施例，根据预先配置的该文件***中各个文件包含的最大数据块数，为各个文件分配数据块，从而保证了不同大小的文件***都能够采用本发明实施例提供的升级方法进行升级。

在实际应用中，步骤102之后，还可进一步包括：采用消息摘要算法计算升级文件的加密值，将该加密值和升级文件一起发送给使用该只读文件***的设备，设备接收到该加密值和升级文件后，采用同样的消息摘要算法计算该升级文件的加密值，若计算得到的加密值和接收到的加密值相同，则确定该升级文件正常。

通过上述实施例，实现了对升级文件的加密，保证了升级文件的安全传输。

本发明实施例中的只读文件***可以为Squashfs，或者为Cramfs。

图2为本发明另一实施例提供的升级文件生成方法流程图，其具体步骤如下：

步骤200：在制作初始版本的只读文件***时，根据预先配置的该文件***中各个文件包含的最大数据块数，为各个文件分配数据块，然后将每个文件的初始数据依次写入为该文件分配的数据块；将该初始版本的只读文件***配置在设备上。

只读文件***包含一个或多个文件。各个文件通常是按照文件名的从a到z的顺序排放在只读文件***中的。

表1为一只读文件***中各个文件包含的最大数据块数的配置表：

表1

在每一版本(包含初始版本)的只读文件***中，每个文件所包含的数据块不一定都被写入数据，即会存在一些预留数据块。

图3为表1中的只读文件***为Squashfs时，Squashfs的结构示意图。如图3所示，块0为超级块，用于存储文件***元数据的结构，块n用于存储索引等信息，其它块包括：块1～块n-1用于存储文件数据，其中，哪些块分配给哪个文件是预先定义好的，如图3中，块1～3用于存储文件1的数据，块4～7用于存储文件2的数据，…。由于要确保所有版本的文件数据都能被写入对应块中，因此，会为各文件分配足够的块，从而在将初始版本的文件数据写入块后，会存在一些预留块，如图3中，文件1的数据只占用了块1的全部和块2的一部分，文件2的数据只占用了块4的全部和块5的一部分。

图4为表1中的只读文件***为Cramfs时，Cramfs的结构示意图。如图4所示，块0～块x-1用于存储超级块信息、索引、目录等，块x及以后的块用于存储文件数据，其中，哪些块分配给哪个文件是预先定义好的，如图4中，块x～块x+2用于存储文件1的数据，块x+3～块x+6用于存储文件2的数据，…。由于要确保所有版本的文件数据都能被写入对应块中，因此，会为各文件分配足够的块，从而在将初始版本的文件数据写入块后，会存在一些预留块，如图4中，文件1的数据只占用了块x的全部和块x+1的一部分，文件2的数据只占用了块x+3的全部和块x+4的一部分。

步骤201：当远程客户端发现该只读文件***产生新的版本时，依次比较该只读文件***的新版本与旧版本中相同位置的各数据块对，若任一数据块对中的两数据块的内容不同，则确定新版本中的数据块发生了更新，则保存新版本中发生了更新的该数据块及该数据块在新版本的只读文件***中的偏移和该数据块的长度。

由于只读文件***中各文件的位置是固定的。因此，通过比较新、旧版本中相同位置数据块的内容是否相同，就可得知哪些数据块发生了更新，只需将发生了更新的新版本中的数据块保存即可。

步骤202：当远程客户端确定所有数据块对都比较完毕时，对于保存的新版本中发生了更新的各数据块，若存在连续的数据块，则将每组连续的数据块作为一个数据段，将剩余的每个数据块分别作为一个数据段。

连续的数据块即，发生了更新的多个数据块在新版本的只读文件***中位置是相邻的。

步骤203：远程客户端构造升级文件。

其中，将新版本中发生更新的每个数据段在新版本的只读文件***中的偏移、每个数据段的长度、发生更新的数据段的数目放入升级文件的文件头；按照各数据段包含的数据块号的从小到大的顺序，将各数据段顺序放入升级文件的内容部分；然后，再将各数据段在升级文件中的偏移放入升级文件的文件头。

需要说明的是，在实际应用中，新版本中发生更新的每个数据段在新版本的只读文件***中的偏移、每个数据段的长度、发生更新的数据段的数目也可放在升级文件的文件尾和内容部分，此时，需要在升级文件的文件头中标注放在升级文件的文件尾和内容部分的具***置；

同时，各数据段在升级文件中的偏移也可放入升级文件的文件尾或内容部分，此时，需要在升级文件的文件头中标注放在升级文件的文件尾和内容部分的具***置。

图5为升级文件的结构示例图，如图5所示，升级文件主要由升级文件头和升级文件内容两部分组成，新版本中发生更新的数据段1～k的数据存放在升级文件内容部分。

图6为升级文件的文件头的结构示例图，在该示例中，新版本中发生更新的数据段的数目k、新版本中发生更新的每个数据段包括：数据段1～k的数据在升级文件中的偏移、新版本中发生更新的每个数据段包括：数据段1～k的数据在新版本的只读文件***中的偏移都放在升级文件的文件头中。

步骤204：远程客户端采用MD(Message-Digest，消息摘要)5算法计算升级文件的加密值，根据加密值生成MD5文件。

步骤205：远程客户端将升级文件和MD5文件打包压缩成升级包后发送给设备。

步骤206：设备接收到升级包，解压后得到升级文件和MD5文件，从MD5文件中解析出加密值，对升级文件进行MD5计算，得到加密值，若得到的加密值与解析出的加密值一致，则确定升级文件正常。

步骤207：设备解析升级文件的文件头，根据解析出的发生更新的数据段的数目以及各数据段在升级文件中的偏移，依次从升级文件的内容部分读取各数据段。

步骤208：设备根据从文件头中解析出的发生更新的每个数据段在新版本的只读文件***中的偏移以及每个数据段的长度，在本设备上存储的旧版本的只读文件***中依次查找到待更新的各数据段，将待更新的数据段从对应存储位置擦除，然后在对应存储位置写入新版本的对应数据段。

本发明实施例中的只读文件***可以是镜像文件***，如：BIN(Binary，二进制)等格式的二进制文件***。

图7为本发明一实施例提供的升级文件生成装置，该装置主要包括：对比模块71和升级文件构造模块72，其中：

对比模块71，用于当只读文件***产生新的版本时，则保存新版本中相对旧版本只读文件***发生更新的数据块、该数据块在新版本只读文件***中的位置；其中，只读文件***中每个文件占用的数据块的数目固定，且，每个数据块在只读文件***中的位置固定。

升级文件构造模块72，用于根据对比模块71保存的新版本中相对旧版本只读文件***发生更新的数据块、该数据块在新版本只读文件***中的位置，构造升级文件，将发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置、发生更新的数据块的数据内容、以及发生更新的数据块在升级文件中的位置放入升级文件中。

本发明另一实施例提供一种升级文件生成装置，该装置包括处理器，用于执行如图1或图2所述方法的步骤。

本发明实施例还提供一种非瞬时计算机可读存储介质，非瞬时计算机可读存储介质存储指令，该指令在由处理器执行时使得处理器执行如图1或图2所述方法的步骤。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括如上所述的非瞬时计算机可读存储介质、以及可访问非瞬时计算机可读存储介质的上述处理器。

本发明实施例的有益技术效果如下：

通过将只读文件***的结构设置为：每个文件占用的数据块的数目固定，且，每个数据块在只读文件***中的位置固定，从而当只读文件***产生新的版本时，只需将新版本中相比旧版本发生了更新的数据块放入升级文件，从而在保证只读文件***成功升级的前提下，减少了升级文件的长度，加快了升级文件的传输速度；

另外，对于使用只读文件***的设备来说，其无需对整个只读文件***进行擦除和写入，而只需对只读文件***的旧版本中需要更新的数据块进行擦除和写入，升级速度大大提高了，且***稳定性也提高了，若在升级过程中设备断电了，也只对正在升级的文件产生影响，而不会影响其他文件，在设备重启后，只需从正在升级的文件的升级过程重新开始即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种升级文件生成方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置、发生更新的数据块的数据内容、以及发生更新的数据块在升级文件中的位置放入升级文件中包括：

将发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置放入升级文件的文件头或者文件尾，将发生更新的数据块的数据内容放入升级文件的内容部分，并将发生更新的数据块在升级文件中的位置放入升级文件的文件头或者文件尾。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在构造升级文件之后进一步包括：

根据升级文件中发生更新的数据块在升级文件中的位置，从升级文件的内容部分读取发生更新的数据块；

根据升级文件中发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置，在旧版本只读文件***中查找到待更新数据块，所述待更新数据块在旧版本只读文件***中位置与所述发生更新的数据块在新版本只读文件***中的位置相对应；

将待更新的数据块擦除，并写入新版本中发生更新的数据块。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保存新版本中相对旧版本只读文件***发生更新的数据块、该数据块在新版本只读文件***中的位置之后、构造升级文件之前，进一步包括：

当新版本中存在连续的多个数据块都发生更新，则将该连续的多个数据块作为一个数据段，将独立的发生更新的数据块作为一个数据段；

所述构造升级文件包括：

将新版本中发生更新的数据段在新版本只读文件***中的位置放入升级文件的文件头或者文件尾；

将发生更新的数据段在升级文件中的位置放入升级文件的文件头或者文件尾。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述构造升级文件之后进一步包括：

根据升级文件的文件头或者文件尾中的发生更新的数据段在升级文件中的位置，从升级文件的内容部分读取发生更新的数据段；

根据升级文件的文件头或者文件尾中的发生更新的数据段在新版本只读文件***中的位置，在旧版本只读文件***中查找到待更新数据段；

将待更新数据段擦除，并写入新版本中发生更新的数据段。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述只读文件***产生新的版本之前进一步包括：

在制作初始版本的只读文件***时，根据预先配置的该文件***中各个文件包含的最大数据块数，为各个文件分配数据块，然后将每个文件的初始数据依次写入为该文件分配的数据块。

7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述构造升级文件之后进一步包括：

采用消息摘要算法计算升级文件的加密值，将该加密值和升级文件一起发送给使用该只读文件***的设备。

8.一种升级文件生成装置，其特征在于，该装置包括：

9.一种升级文件生成装置，其特征在于，该装置包括处理器，用于执行如权利要求1至7任一所述方法的步骤。

10.一种非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，该非瞬时计算机可读存储介质存储指令，该指令在由处理器执行时使得处理器执行如权利要求1至7任一所述方法的步骤。