一种通信基站设备及其操作系统管理方法与流程

1.本发明涉及通信基站设备领域，更具体地说，涉及一种通信基站设备及其操作系统管理方法。


背景技术：

2.随着需求的升级与功能完善，基站系统中设备会不定期进行软件版本升级。为避免升级异常对现网运行设备及客户造成影响，对现网设备进行在线升级的稳定性和可靠性提出了更高要求。需要考虑升级时的各种异常场景，比如升级时断网、断电、设备异常复位等。在升级时出现异常时，至少要保证设备能运行起来，避免升级异常后设备无法上电需要运维上站、上塔拆除设备重新烧录版本。嵌入式设备启动时需要系统引导程序(boot)来引导操作系统，加载上层应用。为保证设备在升级异常及版本损坏时能正常启动，现有技术方案通常都通过双boot来实现，即在设备中存储两份版本(包括固件和软件)，系统可以从不同的地址加载boot，从而保证设备异常时可以正常启动。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，提供一种通信基站设备及其操作系统管理方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种通信基站设备，所述通信基站设备为嵌入式设备，所述通信基站设备包括：
5.存储单元，用于存储第一操作系统文件和第二操作系统文件，所述第一操作系统文件包含系统引导程序，所述第二操作系统文件不包含系统引导程序；所述第一操作系统文件和所述第二操作系统文件烧录在所述存储单元中；所述系统引导程序用于启动所述第一操作系统文件或所述第二操作系统文件；
6.与所述存储单元连接的控制单元，用于控制所述通信基站设备运行；
7.与所述控制单元连接的通信单元，用于收发数据。
8.进一步，在本发明所述的通信基站设备中，所述存储单元包括第一存储分区、第二存储分区、第三存储分区和第四存储分区；
9.所述第一存储分区用于存储所述系统引导程序和fpga文件；
10.所述第二存储分区用于存储所述系统引导程序的环境变量；
11.所述第三存储分区用于存储内核镜像文件、根文件和应用程序文件；
12.所述第四存储分区用于存储所述第二操作系统文件。
13.进一步，在本发明所述的通信基站设备中，
14.所述第一操作系统文件包括系统引导程序、fpga文件、内核镜像文件、根文件和应用程序文件；
15.所述第二操作系统文件包括fpga文件、内核镜像文件、根文件和应用程序文件。
16.另外，本发明还提供一种通信基站设备的操作系统管理方法，应用于如上述的通信基站设备；所述方法包括系统启动过程：
17.步骤s11、通信基站设备上电后加载系统引导程序；
18.步骤s12、检测第二操作系统文件是否完整；
19.步骤s13、若完整则启动所述第二操作系统文件；
20.步骤s14、若不完整则启动所述第一操作系统文件。
21.进一步，本发明所述的通信基站设备的操作系统管理方法还包括系统升级过程：
22.步骤s21、接收操作系统版本升级请求；
23.步骤s22、下载操作系统升级包；
24.步骤s23、使用所述操作系统升级包对所述第二操作系统文件进行替换。
25.进一步，在本发明所述的通信基站设备的操作系统管理方法中，在所述步骤s22之后所述步骤s23之前还包括步骤：
26.步骤s221、校验所述操作系统升级包的完整性，若所述操作系统升级包完整则执行所述步骤s23。
27.进一步，在本发明所述的通信基站设备的操作系统管理方法中，在所述步骤s23之后还包括步骤：
28.步骤s24、若所述操作系统升级包包含第一操作系统文件的升级文件，使用所述操作系统升级包对所述第一操作系统文件进行替换。
29.进一步，在本发明所述的通信基站设备的操作系统管理方法中，在所述步骤s23之前还包括步骤：屏蔽系统复位功能；
30.在所述步骤s23或步骤s24之后还包括步骤：恢复系统复位功能。
31.进一步，在本发明所述的通信基站设备的操作系统管理方法中，在所述步骤s23或所述步骤s24之后还包括步骤：
32.步骤s25、在完成升级后等待版本激活请求，接收到版本激活请求后激活升级后版本。
33.进一步，本发明所述的通信基站设备的操作系统管理方法还包括步骤：
34.若已入网的通信基站设备未存储所述第二操作系统文件，则接收所述第二操作系统文件，将所述第二操作系统文件存储至所述存储单元。
35.实施本发明的一种通信基站设备及其操作系统管理方法，具有以下有益效果：本发明中两个操作系统文件共用一个系统引导程序，方便系统启动和升级，提高通信基站设备稳定性。
附图说明
36.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
37.图1是本发明实施例提供的通信基站设备的结构示意图；
38.图2是本发明实施例提供的系统启动过程的流程图；
39.图3是本发明实施例提供的系统启动过程的流程图；
40.图4是本发明实施例提供的系统升级过程的流程图；
41.图5是本发明实施例提供的系统升级过程的流程图。
具体实施方式
42.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
43.在一优选实施例中，参考图1，本实施例的通信基站设备为嵌入式设备，该通信基站设备包括存储单元、控制单元和通信单元，控制单元分别连接存储单元和通信单元。存储单元用于存储第一操作系统文件和第二操作系统文件，第一操作系统文件包含系统引导程序(boot)，第二操作系统文件不包含系统引导程序。第一操作系统文件和第二操作系统文件烧录在存储单元中，第一操作系统文件作为该通信基站设备的安全版本。在嵌入式设备中，系统引导程序用于启动第一操作系统文件或第二操作系统文件，本实施例的第一操作系统文件或第二操作系统文件共用同一个系统引导程序进行启动。
44.作为选择，存储单元为flash存储器，第一操作系统文件烧写在flash存储器中，第一操作系统文件作为安全版本，出厂后若如特殊情况不再更新；第二操作系统文件存储在flash存储器的文件系统中。控制单元用于控制通信基站设备运行，例如控制系统启动、运行和升级等。通信单元用于收发数据；作为选择，通信单元可为有线通信单元或无线通信单元。
45.表1
[0046][0047]
参考表1，为第一操作系统文件和第二操作系统文件的组成。第一操作系统文件包括系统引导程序、fpga文件、内核镜像文件、根文件和应用程序文件等，将第一操作系统文件分为fw.bin文件和sw.bin文件两个文件，即第一操作系统文件包括fw.bin文件和sw.bin文件，其中fw.bin文件包括系统引导程序和fpga文件等，系统引导程序包括第一阶段加载程序fsbl和系统引导相关程序uboot；sw.bin文件包括内核镜像文件uimage、根文件rootfs和应用程序文件app等。第二操作系统文件包括vendor.pkg文件，vendor.pkg文件包括fpga文件、内核镜像文件uimage、根文件rootfs和应用程序文件app等。
[0048]
作为选择，本实施例的通信基站设备中存储单元包括第一存储分区、第二存储分区、第三存储分区和第四存储分区，其中第一存储分区用于存储系统引导程序和fpga文件，系统引导程序不包括fpga文件；第二存储分区用于存储系统引导程序的环境变量；第三存储分区用于存储内核镜像文件、根文件和应用程序文件；第四存储分区用于存储第二操作系统文件。参考表2，为存储单元的分区示意图。
[0049]
表2
[0050][0051]
在表2中，第一存储分区、第二存储分区、第三存储分区和第四存储分区分别表示为mtd0分区、mtd1分区、mtd2分区和mtd3分区，mtd0分区、mtd1分区、mtd2分区和mtd3分区对应的分区名分别为boot、bootenv、kernel和fs。mtd0分区用于存储第一阶段加载程序fsbl、系统引导相关程序uboot和fpga文件等。mtd1分区用于uboot的环境变量。mtd2分区用于存储内核文件，包括内核镜像文件uimage、根文件rootfs和应用程序文件app。mtd3分区用于存储vendor.pkg文件。
[0052]
嵌入式设备依赖系统引导程序来引导操作系统，系统引导程序如果加载失败整个系统就无法运行，而通常系统引导程序比较稳定，设备出厂后系统引导程序版本可以不再升级，只升级必要的部分，可减少升级异常的概率。本实施例中两个操作系统文件共用一个系统引导程序，方便系统启动和升级，提高通信基站设备稳定性。
[0053]
在一优选实施例中，参考图2，本实施例的通信基站设备的操作系统管理方法，应用于如上述实施例的通信基站设备。具体的，该通信基站设备的操作系统管理方法包括系统启动过程：
[0054]
步骤s11、通信基站设备上电后加载系统引导程序。
[0055]
步骤s12、检测第二操作系统文件是否完整。
[0056]
步骤s13、若第二操作系统文件完整，则启动第二操作系统文件。
[0057]
步骤s14、若第二操作系统文件不完整，则启动第一操作系统文件。
[0058]
进一步，参考图3，通信基站设备在启动时系统上电，第一阶段加载程序fsbl和系统引导相关程序uboot正常加载。加载完成后对vendor.pkg文件进行完整性校验，若通过校验则加载vendor.pkg文件对应的版本，然后加载fpga文件，即启动第二操作系统文件；若校验不通过则加载mtd0分区和mtd2分区中的安全版本，启动第一操作系统文件，然后加载fpga文件。加载fpga文件后加载linux内核，并挂载根文件系统。完成根文件系统挂载后加载应用程序软件，系统完成启动。
[0059]
作为选择，在先已入网的通信基站设备未采用本实施例的技术方案，仅存储有第一操作系统文件，未存储第二操作系统文件。本实施例为兼容已入网的通信基站设备，提高已入网通信基站设备的稳定性，可通过通信基站设备的通信单元将第二操作系统文件下发至通信基站设备，也就是将vendor.pkg文件下发至通信基站设备，将第二操作系统文件存储至存储单元。
[0060]
本实施例的通信基站设备包括两个操作系统文件，两个操作系统文件共用一个系
统引导程序，按照本实施例的系统启动方法启动系统，保证启动能稳定启动，提高通信基站设备稳定性。
[0061]
在一优选实施例中，参考图4，本实施例的通信基站设备的操作系统管理方法包括系统升级过程：
[0062]
步骤s21、接收操作系统版本升级请求。在通信基站设备的操作系统需要更新时，服务器发送操作系统版本升级请求至通信基站设备。
[0063]
步骤s22、下载操作系统升级包。通信基站设备接收到操作系统版本升级请求，根据操作系统版本升级请求访问服务器，从服务器下载操作系统升级包。也就是说，从服务器下载新版本的vendor.pkg文件。
[0064]
步骤s23、使用操作系统升级包对第二操作系统文件进行替换，完成系统更新。也就是使用新版本的vendor.pkg文件替换通信基站设备中现有的vendor.pkg文件。
[0065]
本实施例的能够在线完成对第二操作系统文件的版本更新，实现通信基站设备的系统远程升级。
[0066]
在一些实施例的通信基站设备的操作系统管理方法中，在步骤s22之后步骤s23之前还包括步骤：
[0067]
步骤s221、校验操作系统升级包的完整性，若操作系统升级包完整则执行步骤s23；若操作系统升级包不完整则停止升级。
[0068]
在一些实施例的通信基站设备的操作系统管理方法中，在步骤s23之后还包括步骤：
[0069]
步骤s24、若操作系统升级包包含第一操作系统文件的升级文件，使用操作系统升级包对第一操作系统文件进行替换。也就是说，若操作系统升级包中包含fw.bin文件和sw.bin文件，则使用新版本的fw.bin文件和sw.bin文件替换通信基站设备中现有的fw.bin文件和sw.bin文件，从而完成第一操作系统文件的更新。
[0070]
在一些实施例的通信基站设备的操作系统管理方法中，在步骤s23之前还包括步骤：屏蔽系统复位功能，以防止在系统升级过程突然复位导致系统升级失败。
[0071]
在步骤s23或步骤s24之后还包括步骤：恢复系统复位功能。
[0072]
在一些实施例的通信基站设备的操作系统管理方法中，在步骤s23或步骤s24之后还包括步骤：
[0073]
步骤s25、在完成升级后等待版本激活请求，接收到版本激活请求后激活升级后版本。
[0074]
在一优选实施例中，参考图5，本实施例的通信基站设备的操作系统管理方法包括系统升级过程为：通信基站设备的系统上电后若收到系统版本升级请求，则根据系统版本升级请求下载升级版本的版本包，也就是从服务器下载版本包。下载版本包后对版本包进行完整性校验，若校验通过则启动屏蔽复位，防止系统在升级过程中突然复位导致升级失败；若校验失败则返回版本校验失败，停止升级。屏蔽复位后使用版本包中的vendor.pkg文件替换flash存储的旧版vendor.pkg文件，即完成第二操作系统文件升级。
[0075]
完成第二操作系统文件升级后判断版本包中是否包含fw.bin文件和sw.bin文件，若不包含fw.bin文件和sw.bin文件则等待版本激活请求，在收到版本激活请求后激活升级后系统并复位。若版本包中包含fw.bin文件和sw.bin文件，则将fw.bin文件和sw.bin文件
烧写到mtd0分区和mtd2分区，即完成第一操作系统文件升级。烧写完成后使能复位并等待版本激活请求，在收到版本激活请求后激活升级后系统。作为选择，为保证fw.bin文件和sw.bin文件的版本对齐，两者最好一起更新，替换vendor.pkg文件成功后再将fw.bin文件、sw.bin文件烧写到mtd0分区、mtd2分区。
[0076]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0077]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0078]
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0079]
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。