家庭網關及其軟體升級方法

2023-09-16 14:19:25

專利名稱：家庭網關及其軟體升級方法
技術領域：
本發明涉及一種家庭網關及其升級方法。
背景技術：
隨著電信運營商對家庭業務的重視，家庭網關作為一種能夠承載各種家庭業務的設備被大力推廣。對家庭網關的管理和升級工作是電信運營商面臨的一個挑戰。現有家庭網關設備在加電後,通過bootloader啟動作業系統。Bootloader是硬體系統復位後，應用程式主程序運行前執行的初始化程序。Bootloader通常具有硬體初始化、軟體重映射、從主機下載並更新應用程式的功能。現有家庭網關只有一個固定的Bootloader模塊,整個系統要由Bootloader來引導啟動。一旦Bootloader I旲塊被破壞,系統將不能正常啟動。系統在升級過程中有可能由於斷電或者斷網等原因，導致bootloader被破壞，從而導致系統無法正常啟動。本發明改進了目前家庭網關的升級模塊，提出了一種具有新型Bootloader模塊架構的家庭網關，同時結合這種架構，提出了一種新的家庭網關軟體升級方法。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種家庭網關及其升級方法，將現有網關中的bootloader模塊分為boot模塊和loader模塊兩個部分，並且loader模塊中至少包括主loader單元和備份loader單元，從而避免在網關升級過程中由於斷電等原因導致升級失敗引起的家庭網關不可用。根據本發明的目的，首先提供了一種家庭網關，包括boot模塊和loader模塊，其中，boot模塊用於引導系統，它是固化在家庭網關的存儲裝置中的；loader模塊用於軟體升級，它存儲在家庭網關的存儲裝置中，可以讀寫。而loader模塊又包括主loader單元和備份loader單元,所述主loader單元或備份loader單元用於從主機下載升級程序、引導系統啟動。採用這種新的結構設計，可以防止在升級loader程序時，一旦發生斷電或者斷網等意外，導致升級過程失敗，從而導致主loader單元內程序不完整，boot程序還能夠引導備份loader繼續加載其他程序，繼續正常工作。作為對本發明的進一步改進，在更優化的實施例中，還可以在loader模塊中增加一個手動升級單元，所述手動升級單元用於通過外接存儲器的方式導入升級文件、引導系統啟動。該方案能夠在主loader單元和備份loader單元都遭到破壞的情況下，引導用戶通過外插U盤或者SD卡對loader模塊進行升級與恢復。根據本發明的目的，同時還提供了一種家庭網關軟體升級方法，包括以下步驟:啟動boot引導程序；檢查系統升級成功欄位；如果該欄位值為否，則校驗備份loader單元是否正確；如果備份loader單元正確,則將備份loader單元的內容拷貝到主loader單元；啟動主loader單元。上述方法將boot程序和loader程序分開執行，當遇到系統升級失敗從而導致主loader破壞的情況時,從備份loader單元中存儲的程序恢復並啟動主loader單元,能夠在一定程度上提高系統升級的可靠性。作為對本發明的進一步改進，在更優化的實施例中，啟動boot引導程序後，首先檢查自動升級欄位的值，如果該欄位值為是，則說明主loader單元和備份loader單元中至少有一個可用，因此可以繼續檢查系統升級是否成功；如果該欄位值為否，說明主loader單元和備份loader單元均已遭到破壞，則需要啟動手動升級單元進行手動升級。這樣，多設置了一個手動升級步驟，是在原方案的基礎上多了一重保障。本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。


附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中:圖1是本發明家庭網關實施例之一的結構；圖2是本發明家庭網關軟體升級方法實施例之一的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明根據硬體的讀寫屬性將Bootloader分為兩個部分，一部分是最基本的Boot模塊，用於引導程序啟動，此部分只可讀不可寫；另一部分是用於升級的Loader模塊，這部分既可以讀也可以寫。由於Boot模塊本身是不可寫的，這一部分不會損壞，而Loader模塊可能會因為原功能不能滿足要求，需要不斷的升級或者改進而產生變動，一旦該模塊下載升級文件的過程中損壞或者新下載的Loader模塊有問題，就會造成系統不能升級，這可能會造成該系統無法繼續使用。本發明提供了一種更為安全可靠的Bootloader方法，本發明中的家庭網關設計為三Loader (也可以是雙loader),當主Loader被破壞的時候可以從備份Loader恢復。如果系統出現嚴重異常，導致主備loader都損壞，則boot程序會引導啟動手動升級界面。此時，用戶可以通過外接U盤或SD卡的方式完成升級任務。以下將分別通過家庭網關的結構實施例和軟體升級方法實施例來對本發明進行更詳細的描述。如圖1所示，為家庭網關的最佳實施例之一，其包括boot模塊，即公知的引導系統模塊，用於引導系統，固化在所述家庭網關的存儲裝置中。由於其只讀屬性，這部分不會在軟體升級中遭到破壞。而用於軟體升級的loader模塊則分為三個部分(圖1中的中間層部分):主loader單元、備份loader單元和手動升級單元。loader模塊存儲在所述家庭網關的存儲裝置中，例如常見的flash存儲器。其中，主loader單元或備份loader單元都可以從主機下載升級程序、引導系統啟動。而手動升級單元則用於通過外接存儲器(例如U盤貨SD卡等)的方式導入升級文件、引導系統啟動。在中間層的loader模塊之上，則存儲系統的應用程式。
在上述實施例中，所述家庭網關在flash的不同存儲空間，存放兩部分相同的loader程序，以及一個手動的升級單元，可以確保家庭網關在發生意外升級失敗後仍可重新升級並加載系統。在本發明的其他實施例中，也可以不設置手動升級單元，仍能基本實現本發明的目的。如圖2所示，為本發明家庭網關軟體升級方法的最佳實施例之一，其包括以下步驟:10)啟動boot引導程序；當系統啟動後，首先要啟動boot引導程序。20)檢查自動升級欄位；自動升級欄位在系統中可以定義為Upgrade-Auto，該欄位若設置為true則表示該欄位值為是；若設置為false則表示該欄位值為否。如果該欄位值為是(true)，則表示系統正常，可進行自動升級，轉入步驟30);如果該欄位值為否(false)，則表示系統主loader和備份loader單元均不正常，因此要啟動手動升級單元進行手動升級。30)檢查系統升級成功欄位；系統升級成功欄位在系統中可定義為Upgrade_Success,該欄位若設置為true,即該欄位值為是，則表示系統上一次升級成功；若設置為false，即該欄位值為否，則表示系統上一次升級失敗。40)如果該欄位值為否，則校驗備份loader單元是否正確；該欄位值為否，說明上一次升級失敗，主loader單元無法啟動，因此需要校驗備份loader單元是否可用。50)如果備份loader單元正確,則將備份loader單元的內容拷貝到主loader單元;在主loader單元遭到破壞而備份loader單元仍可用的情況下，可以通過備份loader單元恢復主loader單元,從而使主loader單元能夠正常啟動。51)如果備份loader單元發生錯誤，則設置自動升級欄位為否，並重新啟動系統；如果連備份loader單元也發生錯誤，則說明系統已無法實現自動升級，因此需要重新啟動系統，同時將自動升級欄位設置為否，以使系統重新啟動之後能夠通過該欄位判斷是否需要啟動手動升級單元。60)啟動主 loader 單元；通過步驟50)，主loader單元得以恢復正常，則可以照常啟動。70)檢查系統升級欄位；系統升級欄位在系統中可定義為NeecLUpgrade，該欄位值為是(true)時，表示系統需要升級，該欄位值為否(false)則表示系統不需要升級。80)如果該欄位值為是，則執行升級程序，同時將升級成功欄位值設置為否；如果系統升級欄位值為true,貝U立即執行升級程序，同時將Upgrade_Success欄位值設置為false，這樣一旦系統升級失敗則可以保留記錄。90)如果系統升級成功，則將主loader單元的內容拷貝到備份loader單元，並將系統升級欄位(NeecLUpgrade)的值設置為否(false)，同時將升級成功欄位(Upgrade_Success)的值設置為是(true)。如果系統升級失敗，則需要重新啟動系統。
81)如果系統升級欄位值為否，則引導應用程式啟動。如果該欄位為false，則表示系統暫時不需要升級，可以正常啟動應用程式。91)實時監測系統升級信息，直至當檢測到系統需要升級時，設置系統升級欄位的值為是。系統正常啟動後，可以採用循環算法不斷地監測來自網絡的系統升級信息，一旦檢測到系統需要升級，則將NeecLUpgrade欄位設置為true，以便系統下一次啟動時進行軟體升級。以上結合附圖描述了本發明家庭網關軟體升級方法的最佳實施例。其中，步驟10)、以及30)至60可以單獨組成一個實施例，也能夠基本實現本發明的目的，即當主loader由於升級失敗不可用時，可以通過備份loader恢復並正常啟動。家庭網關軟體升級方法的另一實施例可以包括步驟10)至60),其能夠進一步地在主loader和備份loader均遭到破壞的情況下，通過手動升級單元實現系統升級，進一步提高了系統升級的可靠性。除此之外，本領域技術人員應能理解，步驟70)值91)作為家庭網關軟體升級方法的可選步驟，在本發明的其他實施例中可以和其他實施例進行組合，從而產生多種技術方案，在此就不再一一贅述。最後應當說明的是，本發明所稱的家庭網關可以是現有技術中的任一種家庭網關，尤其是機頂盒。
權利要求
1.一種家庭網關，其特徵在於，包括: 用於引導系統的boot模塊，固化在所述家庭網關的存儲裝置中； 用於軟體升級的loader模塊，以可讀寫的方式存儲在所述家庭網關的存儲裝置中，其中，所述loader模塊包括主loader單元和備份loader單元,所述主loader單元或備份loader單元用於從主機下載升級程序、引導系統啟動。
2.如權利要求1所述的家庭網關，其特徵在於，所述loader模塊還包括手動升級單元，所述手動升級單元用於通過外接存儲器的方式導入升級文件、弓I導系統啟動。
3.如權利要求1所述的家庭網關，其特徵在於，所述存儲裝置為flash存儲器。
4.如權利要求1 3中任一項所述的家庭網關，其特徵在於，所述家庭網關為機頂盒。
5.一種家庭網關軟體升級方法，其特徵在於，包括以下步驟: 10)啟動boot引導程序； 30)檢查系統升級成功欄位； 40)如果該欄位值為否，則校驗備份loader單元是否正確； 50)如果備份loader單元正確,則將備份loader單元的內容拷貝到主loader單元； 60)啟動主loader單元。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，在步驟10)之後還包括以下步驟: 20)檢查自動升級欄位，如果該欄位值為是，則轉入步驟30);如果該欄位值為否，則啟動手動升級單元進行手動升級。
7.如權利要6所述的方法，其特徵在於，步驟40)之後還包括以下步驟: 51)如果備份loader單元發生錯誤，則設置自動升級欄位為否，並重新啟動系統。
8.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟: 70)檢查系統升級欄位； 80)如果該欄位值為是，則執行升級程序，並將升級成功欄位值設置為否； 90)如果系統升級失敗則重新啟動系統；如果升級成功，則將主loader單元的內容拷貝到備份loader單元，並將系統升級欄位的值設置為否，同時將升級成功欄位的值設置為是。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，步驟70)之後還包括以下步驟: 81)如果系統升級欄位值為否，則引導應用程式啟動。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，步驟81)之後還包括以下步驟: 91)實時監測系統升級信息，當檢測到系統需要升級時，設置系統升級欄位值為是。
11.如權利要求5 10任一項所述的方法，其特徵在於，所述家庭網關為機頂盒。
全文摘要
本發明提供了一種家庭網關及其升級方法，將現有網關中的bootloader模塊分為boot模塊和loader模塊兩個部分，並且loader模塊中至少包括主loader單元和備份loader單元，從而避免在網關升級過程中由於斷電等原因導致升級失敗引起的家庭網關不可用。
文檔編號H04L12/66GK103186390SQ20111045194
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者金鑫 申請人:中國移動通信集團公司