基于嵌入式操作系统的系统引导载入方法技术方案

基于嵌入式操作系统的系统引导载入方法，解决提高嵌入式系统中引导载入程序的处理速度以及将文件系统压缩的更小以便存放入闪存单元的技术问题，采用的技术方案是，本方法借助Ｌｚｍａ算法编写配套的软件程序、移植存储在Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ引导加载程序单元中，实现对文件系统和系统内核的压缩及解压过程，首先将文件系统与内核压缩为压缩文件，再将以上格式文件合并生成一个镜像文件存储在闪存中，最后将闪存中的镜像文件解压到系统内存中。本发明专利技术的优点是可以最大限度压缩文件系统中的图像文件，并将所有目标镜像完全合为一体，方便固化、升级，用户使用起来非常简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及嵌入式软件image的存储、解压縮，具体适用于存储空间 非常紧张的嵌入式设备上image的存储，尤其涉及到基于嵌入式系统的系 统引导载入方法。
技术介绍
Linux系统启动过程是通过Bootloader引导启动的。 一上电就要执行 Bootloader来初始化系统。系统加电或者复位后，所有CPU都会从某个地 址开始执行，这是由处理器设计决定的。Bootloader程序存储在相应的flash 闪存位置，好使系统加电后首先执行它。嵌入式系统中，存储设备的空间有限，例如有时还需要提供image镜像 的双备份，使得存储空间显得越加紧张，有时甚至是不可能满足系统要求。 所以如果要在有限的存储空间存放大容量的镜像，只能采取image压縮。Lzm遵法(Lempel-Ziv-Markov chain-Algorithm),是一个Deflate和 LZ77算法改良和优化后的压缩算法，应用于7-Zip压縮工具中，是2001 年以来得到发展的一个数据压縮算法。它使用类似于LZ77的字典编码 机制，在一般的情况下压缩率比bzip2为高，用于压縮的可变字典最大 小可达4GB。目前在Bootloader中只支持gzip和bzip2的image压縮模式，所谓的 Bootloader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系 统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准 备好正确的环境。但是上述二者的压缩效率不是太高，很难满足一些特殊的使用要求。而公认的比较好的传统压縮算法zip和rar没有公开压縮算法源码，难以应用在实际产品中，给本领域内带来麻烦。
技术实现思路
为解决提高嵌入式系统中引导载入程序的处理速度以及将文件系统压 縮的更小以便存放入闪存单元的技术问题，本专利技术设计了基于嵌入式系统 的系统引导载入方法，实现了将内核和文件系统做成一个镜像，极大的方 便了系统的升级、存储设备的利用。本专利技术实现专利技术目的采用的技术方案是，基于嵌入式操作系统的系统 引导载入方法，借助计算机以及配套的引导加载程序将文件系统和内核存 入系统内存中，计算机调用内存中的镜像文件进行启动，以上方法借助 Lzma算法编写配套的软件程序、移植存储在Bootloader引导加载程序单元 中，实现对文件系统和系统内核的压缩及解压过程，本方法的具体过程是A) 、引导加载程序启动后，首先将文件系统与内核按照相应的地址向 量借助Lznia算法程序分别压縮为压縮文件；B) 、将以上压縮文件借助编写好的配套程序进行文件合成；C) 、将合成后的文件生成镜像文件编码固化存储在系统闪存单元中；D) 、将闪存单元中的镜像文件编码按照相应的地址向量借助Lzma算 法程序解压到系统内存中；E) 、启动系统内存中的文件系统和内核。本专利技术的有益效果是可以最大限度压縮文件系统中的镜像文件，并将 所有目标镜像完全合为一体，方便固化、升级，用户使用起来非常简单。下面结合附图对本专利技术进行详细描述。 附图说明图l是本专利技术的方法流程图。 具体实施例方式参看图l，，借助计算机以及 配套的引导加载程序将文件系统和内核存入系统内存中，计算机调用内存中的镜像文件进行启动，以上方法借助Lzma算法编写配套的软件程序、移 植存储在Bootloader引导加载程序单元中，实现对文件系统和系统内核的 压縮及解压过程，本方法的具体过程是A) 、引导加载程序启动后，首先将文件系统与内核按照相应的地址向 量借助Lzma算法程序分别压縮为压縮文件；B) 、将以上压缩文件借助编写好的配套程序进行文件合成；C) 、将合成后的文件生成镜像文件编码固化存储在系统闪存单元中；D) 、将闪存单元中的镜像文件编码按照相应的地址向量借助Lzma算 法程序解压到系统内存中；E) 、启动系统内存中的文件系统和内核。 上述的压縮文件为7-zip格式文件。现举出具体实施例对本专利技术进行具体说明，以展现本专利技术的优点。表l是采用专利技术压缩算法和传统算法压縮文件系统和内核的对比。未压 缩之前的文件系统和内核的总的大小是13MB。<table>table see original document page 6</column></row><table>表l各种压缩算法的对比由表1可以看出，用Lzma算法压縮文件系统和内核后的文件大小为 2.8MB，比其它方式压縮出的文件要小很多，说明用本专利技术的方法能够最大 限度的压縮文件所占用的空间，以便存储在闪存单元内。本专利技术还根据lzma压縮算法，将其移植存储在Bootloader中，并提供 相应接口，方便固化以及升级。权利要求1、，借助计算机以及配套的引导加载程序将文件系统和内核存入系统内存中，计算机调用内存中的镜像文件进行启动，其特征在于以上方法借助Lzma算法编写配套的软件程序、移植存储在Bootloader引导加载程序单元中，实现对文件系统和系统内核的压缩及解压过程，本方法的具体过程是A)、引导加载程序启动后，首先将文件系统与内核按照相应的地址向量借助Lzma算法程序分别压缩为压缩文件；B)、将以上压缩文件借助编写好的配套程序进行文件合成；C)、将合成后的文件生成镜像文件编码固化存储在系统闪存单元中；D)、将闪存单元中的镜像文件编码按照相应的地址向量借助Lzma算法程序解压到系统内存中；E)、启动系统内存中的文件系统和内核。2、 根据权利要求1所述的， 其特征在于所述的压縮文件为7-zip格式文件。全文摘要，解决提高嵌入式系统中引导载入程序的处理速度以及将文件系统压缩的更小以便存放入闪存单元的技术问题，采用的技术方案是，本方法借助Lzma算法编写配套的软件程序、移植存储在Bootloader引导加载程序单元中，实现对文件系统和系统内核的压缩及解压过程，首先将文件系统与内核压缩为压缩文件，再将以上格式文件合并生成一个镜像文件存储在闪存中，最后将闪存中的镜像文件解压到系统内存中。本专利技术的优点是可以最大限度压缩文件系统中的图像文件，并将所有目标镜像完全合为一体，方便固化、升级，用户使用起来非常简单。文档编号G06F9/445GK101639782SQ20091010868公开日2010年2月3日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日专利技术者冯光磊, 李新志, 王志波, 蔡溯源 申请人:上海市共进通信技术有限公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于嵌入式操作系统的系统引导载入方法，借助计算机以及配套的引导加载程序将文件系统和内核存入系统内存中，计算机调用内存中的镜像文件进行启动，其特征在于：以上方法借助Ｌｚｍａ算法编写配套的软件程序、移植存储在Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ引导加载程序单元中，实现对文件系统和系统内核的压缩及解压过程，本方法的具体过程是：　Ａ）、引导加载程序启动后，首先将文件系统与内核按照相应的地址向量借助Ｌｚｍａ算法程序分别压缩为压缩文件；　Ｂ）、将以上压缩文件借助编写好的配套程序进行文件合成； 　Ｃ）、将合成后的文件生成镜像文件编码固化存储在系统闪存单元中；　Ｄ）、将闪存单元中的镜像文件编码按照相应的地址向量借助Ｌｚｍａ算法程序解压到系统内存中；　Ｅ）、启动系统内存中的文件系统和内核。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯光磊，李新志，蔡溯源，王志波，
申请(专利权)人：上海市共进通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]