为Mender配置支持A/B分区的U-Boot环境

问题背景 #

正在Radxa Zero设备上实现A/B分区，用于Mender系统更新及回滚。已通过PARTUUID解决设备编号随机变化问题，更新流程如下：

• 自定义脚本覆盖rootfsB后，执行 fw_setenv upgrade_available 1
• rootfsB启动成功后，执行 fw_setenv upgrade_available 0 和 fw_setenv bootcount 0

当前fw_config.cfg已配置U-Boot环境存储在数据分区的/mnt/uboot.env中，需解决以下核心问题：

• 将uboot.env加载到U-Boot
• 从操作系统写入并保留环境变量更改
• 确保bootcount等于bootlimit时，altbootcmd控制启动分区切换

设备规格 #

一、U-Boot侧加载环境文件配置 #

1. 配置数据分区挂载逻辑（基于PARTUUID） #

在U-Boot中添加环境变量，通过PARTUUID定位数据分区，避免设备名变化：

# 设置存储设备类型与编号（Radxa Zero的eMMC通常是mmc 0）
setenv devtype mmc
setenv devnum 0

# 获取数据分区的PARTUUID（替换<数据分区编号>为实际值，如3）
part uuid ${devtype} ${devnum}:<数据分区编号> partuuid_data

2. 定义环境文件加载脚本 #

创建loadenv_from_data变量，用于从数据分区加载uboot.env：

setenv loadenv_from_data 'fatload ${devtype} ${devnum}:<数据分区编号> ${loadaddr} uboot.env && env import -t ${loadaddr} ${filesize}'

3. 调整启动流程优先加载环境文件 #

修改bootcmd，确保U-Boot启动时先加载自定义环境文件：

setenv bootcmd 'run loadenv_from_data; <原bootcmd内容>'

注：若未保存环境变量，需执行 saveenv（此时会将当前U-Boot环境写入默认存储，后续启动会优先加载uboot.env）

二、操作系统侧写入与保留环境变量更改 #

1. 验证fw_config.cfg配置 #

确保fw_config.cfg中正确指定环境文件路径与大小（大小需与U-Boot环境变量总容量一致，通常为0x2000或0x4000）：

/mnt/uboot.env 0x2000

2. 持久化挂载数据分区 #

在/etc/fstab中添加PARTUUID挂载项，确保系统启动时自动挂载数据分区：

PARTUUID=<数据分区PARTUUID> /mnt vfat defaults 0 2

执行 mount -a 验证挂载，重启后确认/mnt/uboot.env可访问。

3. 权限与写入验证 #

• 确保fw_setenv工具拥有足够权限：

  chown root:root /usr/sbin/fw_setenv
  chmod u+s /usr/sbin/fw_setenv
  

• 写入环境变量后，用fw_printenv验证更改：

  fw_setenv upgrade_available 1
  fw_printenv upgrade_available
  

三、A/B分区启动逻辑配置与验证 #

1. 核心环境变量配置 #

通过fw_setenv设置以下关键变量：

# 设置启动失败重试次数
fw_setenv bootlimit 3

# 定义rootfsA启动逻辑（替换<rootfsA的PARTUUID>）
fw_setenv boot_rootfsA 'setenv root PARTUUID=<rootfsA的PARTUUID>; run boot_kernel'

# 定义rootfsB启动逻辑（替换<rootfsB的PARTUUID>）
fw_setenv boot_rootfsB 'setenv root PARTUUID=<rootfsB的PARTUUID>; run boot_kernel'

# 通用内核启动脚本（替换<boot分区编号>，通常为1）
fw_setenv boot_kernel 'fatload ${devtype} ${devnum}:<boot分区编号> ${kernel_addr_r} Image; fatload ${devtype} ${devnum}:<boot分区编号> ${fdt_addr_r} dtb/amlogic/meson-g12a-radxa-zero.dtb; booti ${kernel_addr_r} - ${fdt_addr_r}'

# 主启动命令：根据upgrade_available选择启动分区
fw_setenv bootcmd 'run loadenv_from_data; if test ${upgrade_available} -eq 1; then run boot_rootfsB; else run boot_rootfsA; fi'

# 回滚命令：当bootcount达到bootlimit时触发，切回rootfsA并重置计数
fw_setenv altbootcmd 'setenv upgrade_available 0; setenv bootcount 0; run boot_rootfsA'

2. 启动计数与回滚验证 #

• 确保U-Boot已启用CONFIG_BOOTCOUNT_LIMIT配置（编译时开启）
• 手动测试回滚：设置bootcount等于bootlimit，重启后验证是否自动切换到rootfsA

  fw_setenv bootcount 3
  reboot
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mister_kanister