基于RK3588单板机Linux系统操作指南（二）

4 系统OTA升级说明

本章节主要介绍使用update工具进行OTA升级系统的方法。可通过网络自动下载升级固件进行升级；亦可通过下载升级固件至USB设备（例如U盘）后，再进行系统升级。
 

关于OTA升级更多说明请查阅产品资料“6-开发参考资料Rockchip官方参考文档LinuxRecovery”目录下的《Rockchip_Developer_Guide_Linux_Recovery_CN》文档。

备注：目前仅支持从eMMC启动系统进行OTA升级。

4.1通过网络方式升级

执行如下命令，安装http服务器，安装成功后可看到"/var/www/html"目录下的index.html文件。

Host# sudo apt-get update

Host# sudo apt-get install apache2

执行如下命令，重启apache2服务。

Host# sudo /etc/init.d/apache2 restart

执行如下命令，查看PC机IP地址。

Host# ifconfig

通过浏览器访问"http://192.168.12.28/"，其中192.168.12.28为PC机IP地址，显示"It works!"表示服务器搭建成功。

请将升级固件update.img拷贝至自定义的文件夹。执行如下命令，在"/var/www/html/"目录下创建一个文件夹存放update.img升级固件。

Host# sudo mkdir /var/www/html/file

Host# cd /var/www/html/file

通过浏览器访问"http://192.168.12.28/file"，其中192.168.12.28为PC机IP地址，可看到通过客户端访问服务器的文件。

进入单板机系统，执行如下命令将update.img升级固件从http服务器端下载至单板机系统用户数据分区"/userdata/"目录下，其中192.168.12.28为PC机IP地址。

备注：由于使用update工具进行系统升级时，仅支持从系统"/userdata/"挂载点获取升级镜像，因此需将升级固件拷贝至"/userdata/"。

Target# wget http://192.168.12.28/file/update.img -P /userdata

执行如下命令，进入recovery模式并进行Linux系统升级。

备注：升级过程中，单板机将会重启两次，第一次重启是为了进入recovery模式进行系统升级，第二次重启是系统升级完成后单板机重启。

Target# update ota /userdata/update.img

系统升级完成，单板机重新启动后将自动登录系统，打印信息如下。

4.2通过USB方式升级

（1）拷贝升级固件至eMMC升级

请先将升级固件update.img通过USB设备拷贝至单板机系统用户数据分区"/userdata/"目录。执行命令，进入recovery模式并进行系统升级，打印信息如下。

备注：

a) 由于使用update工具进行系统升级时，仅支持从系统"/userdata/"挂载点获取升级镜像，因此需将升级固件拷贝至"/userdata/"。

b) USB设备节点请以实际为准。

Target# cp /media/sda2/update.img /userdata/

Target# update ota /userdata/update.img

系统升级完成，单板机重新启动后将自动登录系统，打印信息如下。

（2）直接从USB设备进行升级

由于使用update工具从USB设备进行系统升级时，仅支持从系统"/udisk"挂载点获取升级镜像，因此需将USB设备重新挂载至"/udisk"。

备注：

a) 当接入多个USB设备时，请注意识别存放升级镜像的USB设备的分区。

b) 为确保升级流程顺利完成，需严格遵循以下环境准备要求：升级所需的镜像文件(update.img)必须存放于"/udisk/"根目录下，此路径为update程序默认的资源加载位置，若文件存放路径错误将导致程序无法识别升级资源；同时需在执行update程序前预先创建"/userdata/"空目录，这是由于升级过程中update程序会执行关键路径完整性检测，若检测到该目录不存在，系统将触发保护机制自动终止升级流程并退出Recovery模式，最终导致升级失败。

执行如下命令，查看U盘挂载路径。

Target# df -h

Target# umount /dev/sda2

Target# mkdir -p /udisk

Target# mount /dev/sda2 /udisk

Target# mkdir -p /userdata

Target# update ota /udisk/update.img

系统升级完成，单板机重新启动后将自动登录单板机系统，打印信息如下。

注意：

（1）同时升级系统多个分区时，userdata分区容量可能无法满足升级固件(update.img)的大小，导致升级固件update.img无法完整拷贝至"/userdata/"目录下，从而导致OTA升级失败，所以升级前请确保userdata分区容量充足。同时，推荐对升级固件分区进行裁剪（分多次升级），或参考《系统开发手册》文档的“配置分区大小”章节，拓展userdata分区的容量。

（2）如需定制升级固件update.img，推荐仅保留需要升级的局部分区，减少升级固件update.img大小。

（3）如在package-file文件中配置了recovery分区升级，则recovery.img将不会在recovery模式中升级，为预防出现在升级recovery.img过程中掉电导致后面其他分区无法正常升级的问题，recovery分区在当前运行的默认系统下进行升级，即执行"update ota /userdata/update.img"命令后会先检测update.img升级固件中是否有打包recovery.img，若有则先升级recovery分区，再进入recovery模式升级其他分区固件；若没有则直接进入recovery模式进行固件升级。

（4）misc分区不推荐打包至update.img升级固件中，在升级程序中该分区将被忽略，即使升级misc分区，升级成功后recovery程序仍会清空misc分区中所有命令及参数，从而导致无法达到预期结果。

5 OverlayFS使用说明

本章节演示通过Overlayrs特性实现恢复出厂设置功能，将文件系统恢复至初始状态。

5.1 OverlayFS简介

OverlayFS是Linux内核中的一种联合挂载文件系统挂载服务，通过合并多个目录最终实现分层存储管理。

OverlayFS文件系统由下层目录(Lowerdir)、上层目录(Upperdir)、工作目录(Workdir)和合并目录(Merged)构成。通过写时复制机制优先展示上层文件，利用whiteout机制和opaque目录实现文件删除功能。

具体实现原理如下图所示：

更多详情可访问官方网站：https://www.kernel.org/doc/html/latest/filesystems/overlayfs.html。

在支持OverlayFS的设备上，系统采用分层存储机制保护rootfs分区。rootfs分区以只读方式挂载至"/root-ro"（lower层），确保原始系统镜像免受意外修改或损坏。并且，所有用户修改均定向写入userdata分区的"/userdata/rootfs_overlay"（upper层），而非直接操作rootfs分区。

Target# mount

若在"/root-ro/"（lower层）目录中创建文件，会提示只读，无法写入。

Target# cd /root-ro/

Target# touch test

若在用户目录（merge层）中，则可以创建，写入文件。

Target# cd /root/

Target# echo "hello world" > test.txt

Target# cat test.txt

5.2恢复出厂设置功能演示

本章节演示通过恢复出厂设置操作将文件系统回溯至初始状态。此操作可彻底清除用户数据及自定义配置，使系统重置为最近一次完成系统镜像固化的状态。

执行如下命令配置LAN2网口静态IP作为演示。配置完成后，可以看到LAN2网口的IP地址被修改为192.168.11.195。当恢复出厂设置时，该配置将失效，恢复为初始的动态获取IP。

Target# nmcli con mod "Wired connection 1" ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.11.195/24 ipv4.gateway 192.168.11.254

Target# nmcli con mod "Wired connection 1" ipv4.dns "8.8.8.8 8.8.4.4"

Target# nmcli con up "Wired connection 1"

Overlay通过联合挂载技术将"/root-ro"（lower层）和"/userdata/rootfs_overlay"（upper层）合并为一个视图（merge层），使lower层对用户不可见。当修改文件时，系统自动执行写时复制机制，若文件存在于lower层，系统会先将其复制到upper层，随后仅对upper层的副本进行修改；若文件仅存在于upper层（如用户新增文件），则直接在该层操作。

执行如下命令，验证这一机制在文件系统中的表现，可观察到单板机文件系统分别在"/etc/NetworkManager/system-connections"（merge层）目录与"/userdata/rootfs_overlay/etc/NetworkManager/system-connections"（upper层）目录下会自动生成静态IP配置文件。

Target# ls -l /etc/NetworkManager/system-connections //查看"/etc/NetworkManager/system-connections"文件

Target# ls -l /userdata/rootfs_overlay/etc/NetworkManager/system-connections //查看"userdata/rootfs_overlay/etc/NetworkManager/system-connections"文件

在"/root-ro/etc/NetworkManager/system-connections"（lower层）下，该文件没有生成。

Target# ls -l /root-ro/etc/NetworkManager/system-connections //查看"/root-ro/etc/NetworkManager/system-connections"文件

执行如下命令，进行恢复出厂设置。在这个过程中，单板机将进入recovery模式，进行格式化处理，其中"/root-ro"（lower层）的内容将得到保留，格式化完成之后系统将自动引导进入文件系统。

Target# update

进入系统后，可查看到静态IP配置修改已清除，"/userdata/rootfs_overlay"（upper层）相关文件消失，且IP地址成功恢复成初始状态。

Target# ls -l /etc/NetworkManager/system-connections //查看"/etc/NetworkManager/system-connections"文件

Target# ls -l /userdata/rootfs_overlay/etc/NetworkManager/system-connections //查看"userdata/rootfs_overlay/etc/NetworkManager/system-connections"文件

Target# ifconfig //查看IP地址

由于篇幅过长等原因，部分内容均不逐一展示，如需获取完整版详细资料，请关注Tronlong创龙科技微信公众号或官网，或者评论区留言，感谢您的支持！

审核编辑 黄宇