• T31开发笔记：OTA升级

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    一、前言

    在嵌入式设备中，升级固件基本是通用它的功能，通过OTA方式实现固件或软件的升级。

    通过无线通信方式实现升级的，都可以叫OTA升级，比如网络/蓝牙。

    通过有线方式进行升级，叫本地升级，比如通过UART，USB或者SPI通信接口来升级设备固件。

    1、下载方式

    不管采用OTA方式还是有线通信方式升级，下载升级包的方式包括后台式下载和非后台式下载两种模式。

    2、新旧固件覆盖模式：

    新固件替换老固件覆盖的两种方式：双区模式和单区模式。

    后台式下载必须采用双区模式进行升级。具体详细不在多描述。只是个概念。

    此文记录通过HTTPS方式下载文件，并替换旧程序的方式达到远程升级功能，需要自行建立HTTPS服务端。

    二、交叉编译openssl

    一、硬件和开发环境


    1、硬件：T31X+SC5235 

    2、开发环境： ubuntu16.04-64bit

    3、编译器：mips-gcc540-glibc222-32bit-r3.3.0.tar.gz

    注：板子和和WIFI模块是某淘上淘的，使用的是RTL8188，使用的是USB接口，uboot和内核是自己裁剪移植的，内核默认自带WIFI驱动，所以不用移植可以直接使用。

    二、交叉编译

    1.  export CC=/opt/mips-gcc540-glibc222-32bit-r3.3.0/bin/mips-linux-gnu-gcc
    2.  
    3. ./Configure linux-mips32
    4.  
    5. make
    6.  
    7. make install
    8. 生成的库在/usr/local/lib/目录下
    9.  
    10. 值得注意的是，在arm交叉编译环境中，引用库的顺序为：-lssl -lcrypto，如果为 -lcrypto -lssl就会编译错误。

    编译成功，把lib文件拷贝到开发板上的usr/lib目录下。

    三、编写HTTPS客户端代码

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <stdlib.h>
    3. #include <string.h>
    4. #include <sys/types.h>
    5. #include <sys/socket.h>
    6. #include <errno.h>
    7. #include <unistd.h>
    8. #include <netinet/in.h>
    9. #include <limits.h>
    10. #include <netdb.h>
    11. #include <arpa/inet.h>
    12. #include <ctype.h>
    13. #include <openssl/crypto.h>
    14. #include <openssl/ssl.h>
    15. #include <openssl/err.h>
    16. #include <openssl/rand.h>
    17.  
    18. #define DEBUG 1
    19.  
    20. /********************************************
    21. 功能：搜索字符串右边起的第一个匹配字符
    22. ********************************************/
    23. char *Rstrchr(char *s, char x)
    24. {
    25.     int i = strlen(s);
    26.     if (!(*s))
    27.         return 0;
    28.     while (s[i - 1])
    29.         if (strchr(s + (i - 1), x))
    30.             return (s + (i - 1));
    31.         else
    32.             i--;
    33.     return 0;
    34. }
    35.  
    36. /**************************************************************
    37. 功能：从字符串src中分析出网站地址和端口，并得到用户要下载的文件
    38. ***************************************************************/
    39. void GetHost(char *src, char *web, char *file, int *port)
    40. {
    41.     char *pA;
    42.     char *pB;
    43.     memset(web, 0, sizeof(web));
    44.     memset(file, 0, sizeof(file));
    45.     *port = 0;
    46.     if (!(*src))
    47.         return;
    48.     pA = src;
    49.     if (!strncmp(pA, "http://", strlen("http://")))
    50.         pA = src + strlen("http://");
    51.     else if (!strncmp(pA, "https://", strlen("https://")))
    52.         pA = src + strlen("https://");
    53.     pB = strchr(pA, '/');
    54.     if (pB) {
    55.         memcpy(web, pA, strlen(pA) - strlen(pB));
    56.         if (pB + 1) {
    57.             memcpy(file, pB + 1, strlen(pB) - 1);
    58.             file[strlen(pB) - 1] = 0;
    59.         }
    60.     } else
    61.         memcpy(web, pA, strlen(pA));
    62.     if (pB)
    63.         web[strlen(pA) - strlen(pB)] = 0;
    64.     else
    65.         web[strlen(pA)] = 0;
    66.     pA = strchr(web, ':');
    67.     if (pA)
    68.         *port = atoi(pA + 1);
    69.     else
    70.         *port = 443;
    71. }
    72.  
    73. int main(int argc, char *argv[])
    74. {
    75.     int sockfd, ret;
    76.     char buffer[1024];
    77.     struct sockaddr_in server_addr;
    78.     struct hostent *host;
    79.     int portnumber, nbytes;
    80.     char host_addr[256];
    81.     char host_file[1024];
    82.     char local_file[256];
    83.     FILE *fp;
    84.     char request[1024];
    85.     int send, totalsend;
    86.     int i;
    87.     char *pt;
    88.     SSL *ssl;
    89.     SSL_CTX *ctx;
    90.  
    91.     if (argc != 2) {
    92.         if (DEBUG)
    93.             fprintf(stderr, "Usage:%s webpage-address\a\n", argv[0]);
    94.         exit(1);
    95.     }
    96.     if (DEBUG)
    97.         printf("parameter.1 is: %s\n", argv[1]);
    98.  
    99.     GetHost(argv[1], host_addr, host_file, &portnumber);        /*分析网址、端口、文件名等 */
    100.     if (DEBUG)
    101.         printf("webhost:%s\n", host_addr);
    102.     if (DEBUG)
    103.         printf("hostfile:%s\n", host_file);
    104.     if (DEBUG)
    105.         printf("portnumber:%d\n\n", portnumber);
    106.  
    107.     if ((host = gethostbyname(host_addr)) == NULL) {        /*取得主机IP地址 */
    108.         if (DEBUG)
    109.             fprintf(stderr, "Gethostname error, %s\n", strerror(errno));
    110.         exit(1);
    111.     }
    112.  
    113.     /* 客户程序开始建立 sockfd描述符 */
    114.     if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {        /*建立SOCKET连接 */
    115.         if (DEBUG)
    116.             fprintf(stderr, "Socket Error:%s\a\n", strerror(errno));
    117.         exit(1);
    118.     }
    119.  
    120.     /* 客户程序填充服务端的资料 */
    121.     bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    122.     server_addr.sin_family = AF_INET;
    123.     server_addr.sin_port = htons(portnumber);
    124.     server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *) host->h_addr);
    125.  
    126.     /* 客户程序发起连接请求 */
    127.     if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) (&server_addr), sizeof(struct sockaddr)) == -1) {        /*连接网站 */
    128.         if (DEBUG)
    129.             fprintf(stderr, "Connect Error:%s\a\n", strerror(errno));
    130.         exit(1);
    131.     }
    132.  
    133.     /* SSL初始化 */
    134.     SSL_library_init();
    135.     SSL_load_error_strings();
    136.     ctx = SSL_CTX_new(SSLv23_client_method());
    137.     if (ctx == NULL) {
    138.         ERR_print_errors_fp(stderr);
    139.         exit(1);
    140.     }
    141.  
    142.     ssl = SSL_new(ctx);
    143.     if (ssl == NULL) {
    144.         ERR_print_errors_fp(stderr);
    145.         exit(1);
    146.     }
    147.  
    148.     /* 把socket和SSL关联 */
    149.     ret = SSL_set_fd(ssl, sockfd);
    150.     if (ret == 0) {
    151.         ERR_print_errors_fp(stderr);
    152.         exit(1);
    153.     }
    154.  
    155.     RAND_poll();
    156.     while (RAND_status() == 0) {
    157.         unsigned short rand_ret = rand() % 65536;
    158.         RAND_seed(&rand_ret, sizeof(rand_ret));
    159.     }
    160.  
    161.     ret = SSL_connect(ssl);
    162.     if (ret != 1) {
    163.         ERR_print_errors_fp(stderr);
    164.         exit(1);
    165.     }
    166.  
    167.     sprintf(request, "GET /%s HTTP/1.1\r\nAccept: */*\r\nAccept-Language: zh-cn\r\n\
    168. User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.01; Windows NT 5.0)\r\n\
    169. Host: %s:%d\r\nConnection: Close\r\n\r\n", host_file, host_addr,
    170.             portnumber);
    171.     if (DEBUG)
    172.         printf("%s", request);        /*准备request，将要发送给主机 */
    173.  
    174.     /*取得真实的文件名 */
    175.     if (host_file && *host_file)
    176.         pt = Rstrchr(host_file, '/');
    177.     else
    178.         pt = 0;
    179.  
    180.     memset(local_file, 0, sizeof(local_file));
    181.     if (pt && *pt) {
    182.         if ((pt + 1) && *(pt + 1))
    183.             strcpy(local_file, pt + 1);
    184.         else
    185.             memcpy(local_file, host_file, strlen(host_file) - 1);
    186.     } else if (host_file && *host_file)
    187.         strcpy(local_file, host_file);
    188.     else
    189.         strcpy(local_file, "index.html");
    190.     if (DEBUG)
    191.         printf("local filename to write:%s\n\n", local_file);
    192.  
    193.     /*发送https请求request */
    194.     send = 0;
    195.     totalsend = 0;
    196.     nbytes = strlen(request);
    197.     while (totalsend < nbytes) {
    198.         send = SSL_write(ssl, request + totalsend, nbytes - totalsend);
    199.         if (send == -1) {
    200.             if (DEBUG)
    201.                 ERR_print_errors_fp(stderr);
    202.             exit(0);
    203.         }
    204.         totalsend += send;
    205.         if (DEBUG)
    206.             printf("%d bytes send OK!\n", totalsend);
    207.     }
    208.  
    209.     fp = fopen(local_file, "a");
    210.     if (!fp) {
    211.         if (DEBUG)
    212.             printf("create file error! %s\n", strerror(errno));
    213.         return 0;
    214.     }
    215.     if (DEBUG)
    216.         printf("\nThe following is the response header:\n");
    217.     i = 0;
    218.     /* 连接成功了，接收https响应，response */
    219.     while ((nbytes = SSL_read(ssl, buffer, 1)) == 1) {
    220.         if (i < 4) {
    221.             if (buffer[0] == '\r' || buffer[0] == '\n')
    222.                 i++;
    223.             else
    224.                 i = 0;
    225.             if (DEBUG)
    226.                 printf("%c", buffer[0]);        /*把https头信息打印在屏幕上 */
    227.         } else {
    228.             fwrite(buffer, 1, 1, fp);        /*将https主体信息写入文件 */
    229.             i++;
    230.             if (i % 1024 == 0)
    231.                 fflush(fp);        /*每1K时存盘一次 */
    232.         }
    233.     }
    234.     fclose(fp);
    235.     /* 结束通讯 */
    236.     ret = SSL_shutdown(ssl);
    237.     if (ret != 1) {
    238.         ERR_print_errors_fp(stderr);
    239.         exit(1);
    240.     }
    241.     close(sockfd);
    242.     SSL_free(ssl);
    243.     SSL_CTX_free(ctx);
    244.     ERR_free_strings();
    245.     exit(0);
    246. }

    编译：

    gcc -Wall https-client.c -I/usr/include -L/usr/lib -lssl -o httpsclient

    测试：

    ./httpsclient https://192.168.0.109/test.mp3

    服务器是用nginx搭建的，把test.mp3文件放到www目录下。

    程序关键是释放SSL资源。

    四、总结

    1、使用HTTPS方式，服务器建立HTTPS服务端，设备为客户端发起OTA升级是比较常见的一种方法。

    如有侵权，请及时联系博主删除。

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