嵌入式Linux的安全模式設計

這里我們將以一個(gè)嵌入式Linux 網(wǎng)絡(luò )播放器為例，來(lái)說(shuō)明 safe mode 安全模式的設計與實(shí)現。通過(guò)本文，我們可以了解到針對一個(gè)實(shí)際的嵌入式系統，設計中需要注意的技術(shù)要點(diǎn)和實(shí)現細節。

　　為什么需要 safe mode(安全模式)

　　當用戶(hù)購買(mǎi)一個(gè)產(chǎn)品后，在后續的服務(wù)中，可能還會(huì )發(fā)生一些費用，讓產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商增加成本，如免費電話(huà)咨詢(xún)，產(chǎn)品的維修、寄送。所以說(shuō)將產(chǎn)品的賣(mài)出并不意味著(zhù)最終的贏(yíng)利。這樣的情況下，產(chǎn)品的設計就需要更加合理，更加優(yōu)化，來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)各種可能的需求。特別是在發(fā)生異常故障的時(shí)候，如果能引導客戶(hù)自行完成診斷、修復，那么將大大降低后續的服務(wù)成本。正因為如此，產(chǎn)品故障時(shí)，就很需要safe mode安全模式來(lái)幫助用戶(hù)完成恢復的工作。

　　從節約產(chǎn)品的成本、產(chǎn)品所能提供的功能上來(lái)看，safe mode 是大有裨益的。

　　大家所熟知的 windows 系統，也提供了 safe mode 安全模式，它就可以幫助用戶(hù)解決系統不穩定，硬件沖突等諸多故障，讓用戶(hù)在自己可以操作的能力范圍內先行對系統進(jìn)行診斷與修復。在很大程度上， windows 的 safe mode 給用戶(hù)與 Microsoft 都帶來(lái)了很大的便利。

　　嵌入式Linux產(chǎn)品與其他IT產(chǎn)品不同的地方，主要是使用flash來(lái)存貯運行時(shí)的系統。它沒(méi)有大的內存，沒(méi)有大的存儲空間，但它卻也是一個(gè)完整的系統。

　　在通常情況下，嵌入式Linux產(chǎn)品的flash上的內容是不會(huì )被破壞的，也即它們會(huì )有著(zhù)較好的穩定性，不會(huì )因為用戶(hù)的常規使用而導致flash上的 firmware被破壞。但隨著(zhù)產(chǎn)品的更新升級，用戶(hù)也需要在自己家中完成對已購買(mǎi)商品的更新?lián)Q代。而用戶(hù)大多屬于非技術(shù)熟悉者，在更新升級中就可能出現種種意想不到的情況。

　　比如在用戶(hù)做firmware升級更新時(shí)，平時(shí)不會(huì )出現問(wèn)題的firmware可能在這個(gè)過(guò)程中，就面臨著(zhù)巨大的風(fēng)險，極有可能致使用戶(hù)的系統無(wú)法啟動(dòng)，不能正常工作。這樣的情況是我們不愿意看到的，而實(shí)際中卻的的確確可能會(huì )發(fā)生。

　　考慮這樣一個(gè)場(chǎng)景：當用戶(hù)對產(chǎn)品進(jìn)行firmware升級時(shí)，如果在燒寫(xiě)flash的過(guò)程中，意外掉電，那么用戶(hù)手中的產(chǎn)品就將無(wú)法再次啟動(dòng)，因為 rootfs系統已經(jīng)被破壞了。用戶(hù)所能做的，也只能將產(chǎn)品送回產(chǎn)商進(jìn)行維修。這樣來(lái)回的過(guò)程不僅耗費用戶(hù)的精力，同樣也會(huì )增加產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商的成本。在產(chǎn)品升級換代很快的當前市場(chǎng)情況下，這樣的情況可能會(huì )經(jīng)常發(fā)生。

　　如何避免這樣的情況的發(fā)生呢?如果我們可以提供一個(gè)機制，在進(jìn)行升級前即往flash中寫(xiě)入一個(gè)標記，正常完成后，再寫(xiě)入另一個(gè)標記來(lái)表示整個(gè)過(guò)程的正常結束，否則的話(huà)，燒寫(xiě)時(shí)掉電不會(huì )寫(xiě)入第二個(gè)標記，只有第一個(gè)標記，那么就認為產(chǎn)品故障，這個(gè)時(shí)候，進(jìn)入另一個(gè)新的提示界面，讓用戶(hù)自己選擇從 USB或FTP來(lái)重新升級firmware。這樣的話(huà)，整個(gè)過(guò)程用戶(hù)就完全可以在界面的友好提示下自己完成，方便了用戶(hù)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商。

　　系統架構

　　本文以一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品為例，來(lái)說(shuō)明safe mode的設計。

　　系統架構

　　本系統為一個(gè)嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò )播放器，主要的功能為播放家庭網(wǎng)絡(luò )中的多媒體文件，在家庭客廳等環(huán)境中有著(zhù)大量的應用，它可以給用戶(hù)提供更方便快捷的媒體文件的播放方式，并能充分利用家庭音響系統的巨大功能，而非PC環(huán)境下有限的外部設備，大大改善了媒體文件的播放體驗。