【OpenHarmony】Updater 升级包安装组件

fakerth2026-01-06 9:41

OpenHarmony Updater 升级包安装组件

文章目录

  • [OpenHarmony Updater 升级包安装组件](#OpenHarmony Updater 升级包安装组件)
    • [1. 模块概述](#1. 模块概述)
      • [1.1 功能与目标](#1.1 功能与目标)
        • [1.1.1 主要功能](#1.1.1 主要功能)
        • [1.1.2 设计目标](#1.1.2 设计目标)
      • [1.2 系统位置](#1.2 系统位置)
        • [1.2.1 在整个系统中的位置](#1.2.1 在整个系统中的位置)
        • [1.2.2 模块角色](#1.2.2 模块角色)
        • [1.2.3 与其他模块的关系](#1.2.3 与其他模块的关系)
      • [1.3 设计思路与模式](#1.3 设计思路与模式)
        • [1.3.1 设计思路](#1.3.1 设计思路)
        • [1.3.2 设计模式](#1.3.2 设计模式)
      • [1.4 系统框图](#1.4 系统框图)
    • [2. 模块结构](#2. 模块结构)
      • [2.1 源文件与头文件](#2.1 源文件与头文件)
        • [2.1.1 目录结构](#2.1.1 目录结构)
        • [2.1.2 核心源文件说明](#2.1.2 核心源文件说明)
        • [2.1.3 核心头文件说明](#2.1.3 核心头文件说明)
      • [2.2 类、结构体、函数与方法](#2.2 类、结构体、函数与方法)
        • [2.2.1 核心枚举类型](#2.2.1 核心枚举类型)
        • [2.2.2 核心结构体](#2.2.2 核心结构体)
        • [2.2.3 核心类](#2.2.3 核心类)
        • [2.2.4 重要函数说明](#2.2.4 重要函数说明)
      • [2.3 继承与多态](#2.3 继承与多态)
        • [2.3.1 PkgFile继承体系](#2.3.1 PkgFile继承体系)
        • [2.3.2 PkgStream继承体系](#2.3.2 PkgStream继承体系)
        • [2.3.3 CommandFunction继承体系](#2.3.3 CommandFunction继承体系)
      • [2.4 类图](#2.4 类图)
      • [2.5 模块内部依赖框图](#2.5 模块内部依赖框图)
    • [3. 模块间交互](#3. 模块间交互)
      • [3.1 交互描述](#3.1 交互描述)
        • [3.1.1 与外部模块的交互](#3.1.1 与外部模块的交互)
        • [3.1.2 外部库依赖](#3.1.2 外部库依赖)
        • [3.1.3 异步处理机制](#3.1.3 异步处理机制)
        • [3.1.4 多线程处理](#3.1.4 多线程处理)
      • [3.2 外部依赖框图](#3.2 外部依赖框图)
    • [4. 状态机转换图](#4. 状态机转换图)
      • [4.1 状态机模型](#4.1 状态机模型)
        • [4.1.1 状态机树图](#4.1.1 状态机树图)
      • [4.2 状态机切换规则](#4.2 状态机切换规则)
        • [4.2.1 主状态切换](#4.2.1 主状态切换)
        • [4.2.2 升级流程状态切换](#4.2.2 升级流程状态切换)
      • [4.3 状态机转换图](#4.3 状态机转换图)
      • [4.4 升级详细流程图](#4.4 升级详细流程图)
    • [5. 接口设计](#5. 接口设计)
      • [5.1 公共接口](#5.1 公共接口)
        • [5.1.1 升级核心接口](#5.1.1 升级核心接口)
        • [5.1.2 包管理接口](#5.1.2 包管理接口)
        • [5.1.3 文件系统接口](#5.1.3 文件系统接口)
        • [5.1.4 UI接口](#5.1.4 UI接口)
      • [5.2 数据交换接口](#5.2 数据交换接口)
        • [5.2.1 misc分区数据结构](#5.2.1 misc分区数据结构)
        • [5.2.2 misc分区读写接口](#5.2.2 misc分区读写接口)
        • [5.2.3 进程间通信协议](#5.2.3 进程间通信协议)
      • [5.3 接口调用时序图](#5.3 接口调用时序图)
        • [5.3.1 OTA升级时序图](#5.3.1 OTA升级时序图)
        • [5.3.2 恢复出厂设置时序图](#5.3.2 恢复出厂设置时序图)
    • 附录
      • [A. 错误码定义](#A. 错误码定义)
      • [B. 配置文件说明](#B. 配置文件说明)

1. 模块概述

源码：https://gitcode.com/openharmony/update_updater

1.1 功能与目标

1.1.1 主要功能

升级包安装组件（Updater）是OpenHarmony升级子系统的核心组件，运行在独立的updater分区中，主要实现以下功能：

功能模块 描述
升级包管理 读取misc分区信息获取升级包状态，对升级包进行校验，确保升级包合法有效
升级程序执行 从升级包中解析出升级的可执行程序，创建子进程并启动升级程序
差分还原 支持差分包的解析和还原，减少升级包大小
分区管理 管理文件系统和分区的挂载、格式化等操作
恢复出厂设置 支持用户级和工厂级的数据擦除和恢复
SD卡升级 支持从SD卡读取升级包进行本地升级
AB流式升级 支持AB分区独立升级，实现无缝更新
Flashd刷机 提供格式化用户分区、擦除分区、刷写镜像等功能
UI界面 提供升级过程中的用户界面显示和交互
1.1.2 设计目标
  1. 可靠性: 支持断点续传、异常回滚机制，确保升级失败时自动恢复
  2. 安全性: 多重安全校验，包括签名验证、哈希校验、完整性校验
  3. 灵活性: 支持多种升级模式（OTA、SD卡、Flashd、AB流式升级）
  4. 可扩展性: 采用模块化设计，便于功能扩展和定制

1.2 系统位置

1.2.1 在整个系统中的位置

Updater组件是OpenHarmony升级子系统的关键组成部分，位于系统底层服务层：

复制代码 
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        应用层 (Application)                      │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                      框架层 (Framework)                          │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐          │
│  │ UpdateService│  │DownloadAgent│  │ UpdateManager│          │
│  └──────────────┘  └──────────────┘  └──────────────┘          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                      服务层 (Services)                           │
│  ┌────────────────────────────────────────────────────────┐    │
│  │                    Updater 组件 (本模块)                │    │
│  │  ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐      │    │
│  │  │ Package │ │  Script │ │ApplyPatch│ │   UI    │      │    │
│  │  │ Manager │ │ Manager │ │ Manager │ │ Module  │      │    │
│  │  └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘      │    │
│  └────────────────────────────────────────────────────────┘    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                       HAL层 (Hardware)                          │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐          │
│  │  FS Manager  │  │ Partition   │  │   Display    │          │
│  │              │  │   Table     │  │   Driver     │          │
│  └──────────────┘  └──────────────┘  └──────────────┘          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                        内核层 (Kernel)                          │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
1.2.2 模块角色
  • 核心模块: Updater是升级子系统的核心执行模块
  • 独立分区: 运行在独立的updater分区，与主系统隔离
  • 底层服务: 直接操作分区、文件系统，属于系统底层服务
1.2.3 与其他模块的关系
关联模块 关系类型 描述
UpdateService 被调用 接收来自框架层的升级指令
misc分区 数据交换 读写升级命令和状态信息
内核 依赖 依赖内核的文件系统、分区驱动
HDC 通信 Flashd模式下通过HDC与PC端通信
Display驱动 依赖 UI显示依赖显示驱动

1.3 设计思路与模式

1.3.1 设计思路

1. 分层架构设计

采用分层架构，将功能划分为多个层次：

  • 入口层: main.cpp，负责模式选择和初始化
  • 业务逻辑层: updater_main.cpp，处理升级流程
  • 功能模块层: package、script、applypatch等独立功能模块
  • 基础服务层: fs_manager、log、utils等基础服务

2. 模块化设计

各功能模块相对独立，通过定义良好的接口进行交互：

  • Package模块：负责升级包的解析和验证
  • Script模块：负责升级脚本的解析和执行
  • ApplyPatch模块：负责差分包的应用
  • UI模块：负责界面显示和用户交互

3. 事件驱动设计

采用事件驱动机制，通过UpdaterInit类管理各阶段事件：

cpp 复制代码 
UpdaterInit::GetInstance().InvokeEvent(UPDATER_PRE_INIT_EVENT);
UpdaterInit::GetInstance().InvokeEvent(UPDATER_INIT_EVENT);
UpdaterInit::GetInstance().InvokeEvent(UPDATER_POST_INIT_EVENT);
1.3.2 设计模式
设计模式 应用场景 实现类/函数
单例模式 全局唯一实例管理 PkgManager::GetPackageInstance(), UpdaterUiFacade::GetInstance(), TransferManager
工厂模式 对象创建 PkgManager::CreatePackageInstance(), CommandFunctionFactory
策略模式 UI显示策略 UiStrategy, ProgressStrategy, LogoStrategy
外观模式 统一接口封装 UpdaterUiFacade
命令模式 升级命令执行 Command, CommandFunction
观察者模式 进度回调 callbackProgress
模板方法模式 升级流程模板 StartUpdaterEntry(), DoUpdaterEntry()

1.4 系统框图

复制代码 
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                           Updater 系统架构                               │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                         │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │                        入口模块 (main.cpp)                       │   │
│  │   ┌──────────┐    ┌──────────┐    ┌──────────┐                  │   │
│  │   │  Updater │    │  Flashd  │    │  其他模式 │                  │   │
│  │   │   Mode   │    │   Mode   │    │   Mode   │                  │   │
│  │   └────┬─────┘    └────┬─────┘    └────┬─────┘                  │   │
│  └────────┼───────────────┼───────────────┼────────────────────────┘   │
│           │               │               │                             │
│           ▼               ▼               ▼                             │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │                    核心业务层 (updater_main)                     │   │
│  │  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐          │   │
│  │  │  OTA升级     │  │  SD卡升级    │  │  恢复出厂    │          │   │
│  │  │ InstallPkg() │  │UpdaterFromSD │  │FactoryReset │          │   │
│  │  └──────────────┘  └──────────────┘  └──────────────┘          │   │
│  └─────────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│           │               │               │                             │
│           ▼               ▼               ▼                             │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │                      功能模块层                                   │   │
│  │                                                                   │   │
│  │  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐              │   │
│  │  │   Package   │  │   Script    │  │  ApplyPatch │              │   │
│  │  │   Manager   │  │   Manager   │  │   Manager   │              │   │
│  │  │ ─────────── │  │ ─────────── │  │ ─────────── │              │   │
│  │  │ • 包解析    │  │ • 脚本解析  │  │ • 差分还原  │              │   │
│  │  │ • 签名验证  │  │ • 指令执行  │  │ • 块写入    │              │   │
│  │  │ • 文件提取  │  │ • 线程池    │  │ • 进度管理  │              │   │
│  │  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘              │   │
│  │                                                                   │   │
│  │  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐              │   │
│  │  │     UI      │  │   DiffPatch │  │   Flashd    │              │   │
│  │  │   Module    │  │   Module    │  │   Module    │              │   │
│  │  │ ─────────── │  │ ─────────── │  │ ─────────── │              │   │
│  │  │ • 页面管理  │  │ • bsdiff    │  │ • 镜像写入  │              │   │
│  │  │ • 进度显示  │  │ • 压缩/解压 │  │ • 分区操作  │              │   │
│  │  │ • 事件处理  │  │ • imgdiff   │  │ • HDC通信   │              │   │
│  │  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘              │   │
│  └─────────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│           │               │               │                             │
│           ▼               ▼               ▼                             │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │                      基础服务层                                   │   │
│  │  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐        │   │
│  │  │    Log   │  │  Utils   │  │FS Manager│  │  Ptable  │        │   │
│  │  │  Module  │  │  Module  │  │  Module  │  │  Parse   │        │   │
│  │  └──────────┘  └──────────┘  └──────────┘  └──────────┘        │   │
│  └─────────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                                                                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

2. 模块结构

2.1 源文件与头文件

2.1.1 目录结构
复制代码 
base/update/updater/
├── resources/              # UI图片资源目录
├── services/               # 组件服务层代码目录
│   ├── applypatch/        # 升级包数据更新代码
│   ├── diffpatch/         # 差分还原代码
│   ├── etc/               # 启动配置文件
│   ├── flashd/            # flashd模式镜像写入和升级
│   ├── fs_manager/        # 文件系统和分区管理
│   ├── hdi/               # 硬件相关接口定义
│   ├── include/           # 头文件目录
│   ├── log/               # 日志模块
│   ├── package/           # 升级包管理模块
│   ├── ptable_parse/      # 分区表解析
│   ├── script/            # 升级脚本管理
│   ├── ui/                # UI界面代码
│   └── updater_binary/    # 升级可执行程序
├── interfaces/
│   └── kits/              # 对外模块接口定义
└── utils/                 # 通用工具代码
2.1.2 核心源文件说明
文件路径 功能描述
services/main.cpp 程序入口，负责模式选择和初始化
services/updater_main.cpp 升级主流程控制，包含OTA升级、SD卡升级、恢复出厂设置等
services/updater.cpp 升级核心逻辑，包含包安装、进程管理、状态处理
services/updater_ui.cpp UI界面初始化和控制
2.1.3 核心头文件说明
头文件路径 功能描述
services/include/updater/updater.h 升级核心接口定义
services/include/package/pkg_manager.h 包管理器接口定义
services/include/script/script_manager.h 脚本管理器接口定义
services/include/fs_manager/mount.h 文件系统挂载接口
services/include/applypatch/transfer_manager.h 传输管理器接口

2.2 类、结构体、函数与方法

2.2.1 核心枚举类型

UpdaterStatus - 升级状态枚举

cpp 复制代码 
enum UpdaterStatus {
    UPDATE_ERROR = -1,      // 升级错误
    UPDATE_SUCCESS,         // 升级成功
    UPDATE_CORRUPT,         // 包损坏或验证失败
    UPDATE_SKIP,            // 跳过升级（条件不满足，如电量低）
    UPDATE_RETRY,           // 需要重试
    UPDATE_RETRY_FAIL,      // 重试失败
    UPDATE_SPACE_NOTENOUGH, // 空间不足
    UPDATE_UNKNOWN          // 未知状态
};

PackageUpdateMode - 升级模式枚举

cpp 复制代码 
enum PackageUpdateMode {
    HOTA_UPDATE = 0,    // OTA升级
    SDCARD_UPDATE,      // SD卡升级
    SUBPKG_UPDATE,      // 子包升级
    UNKNOWN_UPDATE,     // 未知模式
};

FactoryResetMode - 恢复出厂模式枚举

cpp 复制代码 
enum FactoryResetMode {
    USER_WIPE_DATA = 0,    // 用户级数据擦除
    FACTORY_WIPE_DATA,     // 工厂级数据擦除
    MENU_WIPE_DATA,        // 菜单触发的数据擦除
    CLEAR_SPACE,           // 清理空间
    INVALID_MODE,          // 无效模式
};
2.2.2 核心结构体

UpdaterParams - 升级参数结构体

cpp 复制代码 
struct UpdaterParams {
    bool forceUpdate = false;           // 强制升级标志
    bool forceReboot = false;           // 强制重启标志
    bool isLoadReduction = false;       // 负载降低标志
    std::string sdExtMode {};           // SD卡扩展模式
    std::string factoryResetMode {};    // 恢复出厂模式
    PackageUpdateMode updateMode;       // 升级模式
    int retryCount = 0;                 // 重试次数
    int panicCount = 0;                 // panic计数
    pid_t binaryPid = -1;               // 二进制进程ID
    float initialProgress = 0;          // 初始进度
    float currentPercentage = 0;        // 当前进度百分比
    unsigned int pkgLocation = 0;       // 包位置索引
    int64_t allMaxStashSize = -1;       // 最大stash大小
    std::string shrinkInfo = "";        // 收缩信息
    std::string miscCmd {"boot_updater"}; // misc命令
    std::vector<std::string> updateBin {};     // 升级bin文件列表
    std::vector<std::string> updatePackage {}; // 升级包列表
    std::vector<std::chrono::duration<double>> installTime {}; // 安装时间
    std::function<void(float)> callbackProgress {}; // 进度回调
    std::vector<std::string> binaryTids {};    // 二进制线程ID列表
};

BootMode - 启动模式结构体

cpp 复制代码 
struct BootMode {
    CondFunc cond {nullptr};      // 进入模式的条件函数
    std::string modeName {};      // 模式名称
    std::string modePara {};      // 模式参数配置
    EntryFunc entryFunc {nullptr}; // 模式入口函数
    void InitMode(void) const;    // 模式初始化函数
};

TransferParams - 传输参数结构体

cpp 复制代码 
struct TransferParams {
    size_t version;              // 版本号
    size_t blockCount;           // 块数量
    size_t maxEntries;           // 最大条目数
    size_t maxBlocks;            // 最大块数
    size_t written;              // 已写入数量
    pthread_t thread;            // 线程句柄
    Uscript::UScriptEnv *env;    // 脚本环境
    std::unique_ptr<WriterThreadInfo> writerThreadInfo; // 写线程信息
    int storeCreated;            // store创建标志
    std::string storeBase;       // store基础路径
    std::string freeStash;       // 空闲stash
    std::string retryFile;       // 重试文件
    std::string devPath;         // 设备路径
    std::string patchDatFile;    // patch数据文件
    uint8_t *dataBuffer;         // 数据缓冲区
    size_t dataBufferSize;       // 缓冲区大小
    bool canWrite;               // 可写标志
    bool isUpdaterMode;          // updater模式标志
};
2.2.3 核心类

PkgManager - 包管理器类

成员/方法 类型 描述
CreatePackageInstance() 静态方法 创建包管理器实例
GetPackageInstance() 静态方法 获取包管理器实例
ReleasePackageInstance() 静态方法 释放包管理器实例
LoadPackage() 虚方法 加载并解析升级包
VerifyPackage() 虚方法 验证升级包签名
VerifyOtaPackage() 虚方法 验证OTA升级包
ExtractFile() 虚方法 提取文件
GetFileInfo() 虚方法 获取文件信息
CreatePkgStream() 虚方法 创建包流
ClosePkgStream() 虚方法 关闭包流

ScriptManager - 脚本管理器类

成员/方法 类型 描述
MAX_PRIORITY 常量 最大优先级值(4)
GetScriptManager() 静态方法 获取脚本管理器实例
ReleaseScriptManager() 静态方法 释放脚本管理器
ExecuteScript() 虚方法 执行指定优先级的脚本

TransferManager - 传输管理器类

成员/方法 类型 描述
transferParams_ 私有成员 传输参数
CommandsParser() 公有方法 解析并执行命令
GetTransferParams() 公有方法 获取传输参数
ReloadForRetry() 公有方法 重试时重新加载
CheckResult() 公有方法 检查执行结果
CommandsExecute() 私有方法 执行命令
RegisterForRetry() 私有方法 注册重试
UpdateProgress() 私有方法 更新进度

UpdaterUiFacade - UI外观类

成员/方法 类型 描述
GetInstance() 静态方法 获取单例实例
InitEnv() 公有方法 初始化环境
SetMode() 公有方法 设置UI模式
GetMode() 公有方法 获取当前模式
ShowLog() 公有方法 显示日志
ShowProgress() 公有方法 显示进度
ShowProgressPage() 公有方法 显示进度页面
ShowSuccessPage() 公有方法 显示成功页面
ShowFailedPage() 公有方法 显示失败页面
ShowMainpage() 公有方法 显示主页面
Sleep() 公有方法 休眠
GetCurrentPercent() 公有方法 获取当前进度百分比
2.2.4 重要函数说明

入口函数

cpp 复制代码 
// 程序主入口
int main(int argc, char **argv);

// Updater模式主函数
int UpdaterMain(int argc, char **argv);

// Flashd模式主函数
int FlashdMain(int argc, char **argv);

升级流程函数

cpp 复制代码 
// 启动升级入口
UpdaterStatus StartUpdaterEntry(UpdaterParams &upParams);

// 执行升级入口
UpdaterStatus DoUpdaterEntry(UpdaterParams &upParams);

// 安装升级包
UpdaterStatus InstallUpdaterPackages(UpdaterParams &upParams);

// 执行升级包安装
UpdaterStatus DoInstallUpdaterPackage(PkgManager::PkgManagerPtr pkgManager,
    UpdaterParams &upParams, PackageUpdateMode updateMode);

// 启动升级子进程
UpdaterStatus StartUpdaterProc(PkgManager::PkgManagerPtr pkgManager,
    UpdaterParams &upParams);

// SD卡升级
UpdaterStatus UpdaterFromSdcard(UpdaterParams &upParams);

// 恢复出厂设置
int FactoryReset(FactoryResetMode mode, const std::string &path);

验证函数

cpp 复制代码 
// OTA包预检查
int OtaUpdatePreCheck(PkgManager::PkgManagerPtr pkgManager, 
    const std::string &packagePath);

// 获取升级包信息
int GetUpdatePackageInfo(PkgManager::PkgManagerPtr pkgManager, 
    const std::string& path);

// 提取升级二进制
int32_t ExtractUpdaterBinary(PkgManager::PkgManagerPtr manager, 
    std::string &packagePath, const std::string &updaterBinary);

工具函数

cpp 复制代码 
// 检查电池电量是否充足
bool IsBatteryCapacitySufficient();

// 检查空间是否充足
UpdaterStatus IsSpaceCapacitySufficient(UpdaterParams &upParams);

// 设置分区
int SetupPartitions(bool isMountData = true, bool isMountMetadata = false);

// 获取工作路径
std::string GetWorkPath();

// 清除misc分区
bool ClearMisc();

2.3 继承与多态

2.3.1 PkgFile继承体系

继承
继承
继承
继承
<<abstract>>
PkgFile
+LoadPackage()
+ExtractFile()
+GetPkgInfo()
+GetPkgType()
PkgZipFile
+LoadPackage()
+ExtractFile()
PkgUpgradeFile
+LoadPackage()
+ExtractFile()
PkgLz4File
+LoadPackage()
+ExtractFile()
PkgGzipFile
+LoadPackage()
+ExtractFile()

设计目的:

  • 统一不同格式升级包的处理接口
  • 支持多种压缩格式的透明处理
  • 便于扩展新的包格式
2.3.2 PkgStream继承体系

继承
继承
继承
继承
<<abstract>>
PkgStream
+Read()
+Write()
+Flush()
+GetBuffer()
FileStream
+Read()
+Write()
MemoryStream
+Read()
+Write()
ProcessStream
+Read()
+Write()
BufferStream
+Read()
+Write()

设计目的:

  • 统一不同数据源的读写接口
  • 支持文件、内存、流式数据等多种数据源
  • 支持边解析边处理的流式操作
2.3.3 CommandFunction继承体系

继承
继承
继承
继承
继承
继承
<<abstract>>
CommandFunction
+Execute()
NewCmd
+Execute()
MoveCmd
+Execute()
BsdiffCmd
+Execute()
EraseCmd
+Execute()
ZeroCmd
+Execute()
FreeCmd
+Execute()

设计目的:

  • 实现命令模式，将命令封装为对象
  • 统一命令执行接口
  • 便于扩展新的命令类型

2.4 类图

uses
implements
creates
creates
uses
uses
creates
UpdaterParams
-forceUpdate: bool
-updateMode: enum
-retryCount: int
-updatePackage: vector
-callbackProgress: function
BootMode
-cond: CondFunc
-modeName: string
-modePara: string
-entryFunc: EntryFunc
+InitMode()
<<interface>>
PkgManager
+CreatePackageInstance()
+LoadPackage()
+VerifyPackage()
+ExtractFile()
+CreatePkgStream()
PkgManagerImpl
-pkgFiles_: map
-streams_: map
+LoadPackage()
+VerifyPackage()
+ExtractFile()
<<abstract>>
PkgFile
+LoadPackage()
+ExtractFile()
+GetPkgInfo()
+GetPkgType()
<<abstract>>
PkgStream
+Read()
+Write()
+Flush()
+GetBuffer()
<<abstract>>
ScriptManager
+ExecuteScript()
+GetScriptManager()
+ReleaseScriptManager()
TransferManager
-transferParams_: unique_ptr
+CommandsParser()
+GetTransferParams()
+CheckResult()
<<abstract>>
CommandFunction
+Execute()
CommandFunctionFactory
-functions_: map
+GetCommandFunc()
+GetInstance()
UpdaterUiFacade
-strategies_: map
-pgMgr_: PageManager
-mode_: string
+GetInstance()
+InitEnv()
+SetMode()
+ShowProgress()
+ShowSuccessPage()
+ShowFailedPage()

2.5 模块内部依赖框图

复制代码 
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         模块内部依赖关系                                 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

                    ┌─────────────────┐
                    │    main.cpp     │
                    │   (程序入口)     │
                    └────────┬────────┘
                             │
              ┌──────────────┼──────────────┐
              │              │              │
              ▼              ▼              ▼
    ┌─────────────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────────────┐
    │ updater_main.cpp│ │flashd/  │ │ (其他模式入口)  │
    │  (升级主流程)   │ │daemon/  │ │                 │
    └────────┬────────┘ └────┬────┘ └─────────────────┘
             │               │
             ▼               │
    ┌─────────────────┐      │
    │  updater.cpp    │◄─────┘
    │  (核心逻辑)     │
    └────────┬────────┘
             │
    ┌────────┴────────────────────────────────────┐
    │                                              │
    ▼                    ▼                         ▼
┌───────────┐    ┌───────────────┐    ┌───────────────────┐
│  package/ │    │    script/    │    │    applypatch/    │
│ (包管理)  │    │  (脚本管理)   │    │   (差分应用)      │
├───────────┤    ├───────────────┤    ├───────────────────┤
│pkg_manager│    │script_manager │    │transfer_manager   │
│pkg_verify │    │script_interp  │    │command_function   │
│pkg_stream │    │script_instruc │    │block_writer       │
└─────┬─────┘    └───────┬───────┘    └─────────┬─────────┘
      │                  │                      │
      │                  │                      │
      ▼                  ▼                      ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    diffpatch/ (差分还原)                │
│  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐             │
│  │  bsdiff  │  │  imgdiff │  │  bzip2   │             │
│  └──────────┘  └──────────┘  └──────────┘             │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
             │
             ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      基础服务层                          │
│  ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────────────┐  │
│  │fs_manager/│  │   log/    │  │      utils/       │  │
│  │(文件系统) │  │  (日志)   │  │    (工具函数)     │  │
│  └───────────┘  └───────────┘  └───────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        UI模块                            │
│  ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────────────┐  │
│  │  view/    │  │ control/  │  │     driver/       │  │
│  │ (视图)    │  │ (控制)    │  │   (驱动)          │  │
│  ├───────────┤  ├───────────┤  ├───────────────────┤  │
│  │page_mgr   │  │event_mgr  │  │graphic_engine     │  │
│  │component  │  │callback   │  │input_event        │  │
│  │layout     │  │listener   │  │drm_driver         │  │
│  └───────────┘  └───────────┘  └───────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

3. 模块间交互

3.1 交互描述

3.1.1 与外部模块的交互
交互对象 交互方式 描述
misc分区 直接读写 读取升级命令，写入升级状态
data分区 文件系统操作 存储升级包，读写升级日志
各镜像分区 块设备操作 写入升级后的镜像数据
HDC 网络/USB通信 Flashd模式下与PC端通信
显示驱动 DRM/FB接口 UI界面显示
输入驱动 Input子系统 用户输入处理
3.1.2 外部库依赖
外部库 用途
OpenSSL 签名验证、哈希计算
zlib ZIP格式解压缩
bzip2 bsdiff差分还原
lz4 LZ4格式解压缩
libuv HDC异步IO
3.1.3 异步处理机制

1. 升级子进程机制

cpp 复制代码 
// 创建管道用于父子进程通信
int pfd[2];
pipe(pfd);

pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
    // 子进程：执行升级二进制
    execl(fullPath.c_str(), ...);
} else {
    // 父进程：监听子进程输出，更新进度
    HandlePipeMsg(upParams, pipeRead, retryUpdate);
}

2. 进度回调机制

cpp 复制代码 
// 设置进度回调
upParams.callbackProgress = [](float value) { 
    UPDATER_UI_INSTANCE.ShowProgress(value); 
};

// 子进程通过管道发送进度
// 格式: "set_progress:0.5"
HandleChildOutput(buffer, bufferLen, retryUpdate, upParams);

3. 线程池机制

cpp 复制代码 
// Script模块使用线程池并行执行任务
class ThreadPool {
    std::vector<std::thread> workers_;
    std::queue<std::function<void()>> tasks_;
    // ...
};
3.1.4 多线程处理
线程 职责
主线程 升级流程控制、UI更新
升级子进程 执行实际的镜像写入操作
写线程 ApplyPatch模块中的异步写入
UI事件线程 处理用户输入事件

3.2 外部依赖框图

复制代码 
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                          外部依赖关系图                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

                         ┌─────────────────┐
                         │    Updater      │
                         │     组件        │
                         └────────┬────────┘
                                  │
        ┌─────────────────────────┼─────────────────────────┐
        │                         │                         │
        ▼                         ▼                         ▼
┌───────────────┐       ┌───────────────┐       ┌───────────────┐
│  系统分区      │       │   外部库      │       │   硬件驱动    │
├───────────────┤       ├───────────────┤       ├───────────────┤
│               │       │               │       │               │
│ ┌───────────┐ │       │ ┌───────────┐ │       │ ┌───────────┐ │
│ │   misc    │ │       │ │  OpenSSL  │ │       │ │  Display  │ │
│ │  分区     │ │       │ │ (签名验证)│ │       │ │  Driver   │ │
│ └───────────┘ │       │ └───────────┘ │       │ └───────────┘ │
│               │       │               │       │               │
│ ┌───────────┐ │       │ ┌───────────┐ │       │ ┌───────────┐ │
│ │   data    │ │       │ │   zlib    │ │       │ │   Input   │ │
│ │  分区     │ │       │ │ (ZIP解压) │ │       │ │  Driver   │ │
│ └───────────┘ │       │ └───────────┘ │       │ └───────────┘ │
│               │       │               │       │               │
│ ┌───────────┐ │       │ ┌───────────┐ │       │ ┌───────────┐ │
│ │  system   │ │       │ │   bzip2   │ │       │ │   Block   │ │
│ │  分区     │ │       │ │(差分还原) │ │       │ │  Device   │ │
│ └───────────┘ │       │ └───────────┘ │       │ └───────────┘ │
│               │       │               │       │               │
│ ┌───────────┐ │       │ ┌───────────┐ │       │ ┌───────────┐ │
│ │  vendor   │ │       │ │    lz4    │ │       │ │    USB    │ │
│ │  分区     │ │       │ │(LZ4解压)  │ │       │ │  Driver   │ │
│ └───────────┘ │       │ └───────────┘ │       │ └───────────┘ │
│               │       │               │       │               │
└───────────────┘       │ ┌───────────┐ │       └───────────────┘
                        │ │   libuv   │ │
                        │ │(异步IO)   │ │
                        │ └───────────┘ │
                        │               │
                        └───────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                          通信协议                                        │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                         │
│   ┌─────────────┐    USB/TCP     ┌─────────────┐                       │
│   │   Updater   │◄──────────────►│   HDC Host  │                       │
│   │   (Flashd)  │                │   (PC端)    │                       │
│   └─────────────┘                └─────────────┘                       │
│                                                                         │
│   协议: HDC (Huawei Device Connector)                                   │
│   功能: 镜像刷写、分区擦除、文件传输                                     │
│                                                                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

4. 状态机转换图

4.1 状态机模型

Updater组件采用层次化状态机设计，主要包含以下状态层次：

4.1.1 状态机树图

FACTORY RESET
USER WIPE
FACTORY WIPE
FLASHD MODE
FLASH IMAGE
ERASE PART
FORMAT PART
UPDATER MODE
OTA UPDATE
SDCARD UPDATE
SUBPKG UPDATE
IDLE

空闲态

4.2 状态机切换规则

4.2.1 主状态切换
当前状态 触发事件 目标状态 转移条件
IDLE 读取misc命令 UPDATER_MODE command == "boot_updater"
IDLE 读取misc命令 FLASHD_MODE command == "boot_flash"
IDLE 读取misc命令 FACTORY_RESET command包含"wipe_data"
UPDATER_MODE 解析参数 OTA_UPDATE updatePackage非空
UPDATER_MODE 解析参数 SDCARD_UPDATE sdcard_update标志
UPDATER_MODE 解析参数 SUBPKG_UPDATE subpkg_update标志
4.2.2 升级流程状态切换
当前状态 触发事件 目标状态 转移条件
INIT 初始化完成 VERIFY -
VERIFY 验证成功 INSTALL verifyret == SUCCESS
VERIFY 验证失败 FAILED verifyret != SUCCESS
INSTALL 安装成功 SUCCESS status == UPDATE_SUCCESS
INSTALL 安装失败 RETRY status == UPDATE_RETRY
INSTALL 安装失败 FAILED status == UPDATE_ERROR
RETRY 重试次数<3 INSTALL retryCount < 3
RETRY 重试次数>=3 FAILED retryCount >= 3
SUCCESS - REBOOT -
FAILED - WAIT_INPUT -

4.3 状态机转换图

复制代码 
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                       升级流程状态机转换图                               │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

                              ┌─────────────┐
                              │    START    │
                              └──────┬──────┘
                                     │ ReadMiscMsg()
                                     ▼
                              ┌─────────────┐
                              │  SELECT_    │
                              │    MODE     │
                              └──────┬──────┘
                                     │ SelectMode()
                    ┌────────────────┼────────────────┐
                    │                │                │
                    ▼                ▼                ▼
           ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐
           │   UPDATER   │  │   FLASHD    │  │  FACTORY    │
           │    INIT     │  │    INIT     │  │   RESET     │
           └──────┬──────┘  └─────────────┘  └──────┬──────┘
                  │                                  │
                  │ InitEnv()                        │ DoFactoryReset()
                  ▼                                  ▼
           ┌─────────────┐                   ┌─────────────┐
           │   PARSE_    │                   │  WIPING     │
           │   PARAMS    │                   │   DATA      │
           └──────┬──────┘                   └──────┬──────┘
                  │                                  │
                  │ ParseParams()                    │
                  ▼                                  ▼
           ┌─────────────┐                   ┌─────────────┐
           │   VERIFY    │                   │   RESET     │
           │   PACKAGE   │                   │  COMPLETE   │──────┐
           └──────┬──────┘                   └─────────────┘      │
                  │                                               │
        ┌─────────┴─────────┐                                     │
        │VerifyPackages()   │                                     │
        ▼                   ▼                                     │
┌─────────────┐     ┌─────────────┐                               │
│   VERIFY    │     │   VERIFY    │                               │
│   SUCCESS   │     │   FAILED    │                               │
└──────┬──────┘     └──────┬──────┘                               │
       │                   │                                      │
       │                   │ ShowFailedPage()                     │
       ▼                   ▼                                      │
┌─────────────┐     ┌─────────────┐                               │
│  CHECK_     │     │   WAIT_     │                               │
│  BATTERY    │     │   INPUT     │                               │
└──────┬──────┘     └─────────────┘                               │
       │                                                          │
       │ IsBatteryCapacitySufficient()                            │
       ▼                                                          │
┌─────────────┐                                                   │
│  INSTALL_   │                                                   │
│  PACKAGE    │                                                   │
└──────┬──────┘                                                   │
       │                                                          │
       │ DoInstallUpdaterPackage()                                │
       │                                                          │
┌──────┴───────────────────────────────┐                          │
│                                      │                          │
▼                                      ▼                          │
┌─────────────┐              ┌─────────────┐                      │
│  INSTALL    │              │  INSTALL    │                      │
│  SUCCESS    │              │  FAILED     │                      │
└──────┬──────┘              └──────┬──────┘                      │
       │                            │                             │
       │                    ┌───────┴───────┐                     │
       │                    │               │                     │
       │                    ▼               ▼                     │
       │           ┌─────────────┐ ┌─────────────┐                │
       │           │   RETRY     │ │   ERROR     │                │
       │           │   UPDATE    │ │   STATE     │                │
       │           └──────┬──────┘ └──────┬──────┘                │
       │                  │               │                       │
       │                  │ retryCount<3  │                       │
       │                  ▼               │                       │
       │           ┌─────────────┐        │                       │
       │           │  RETRY_     │        │                       │
       │           │  INSTALL    │────────┤                       │
       │           └─────────────┘        │                       │
       │                                  │                       │
       │                                  ▼                       │
       │                          ┌─────────────┐                 │
       │                          │   SHOW_     │                 │
       │                          │   FAILED    │                 │
       │                          └──────┬──────┘                 │
       │                                 │                        │
       │                                 ▼                        │
       │                          ┌─────────────┐                 │
       │                          │   WAIT_     │                 │
       │                          │   INPUT     │                 │
       │                          └─────────────┘                 │
       │                                                          │
       │ PostUpdater()                                            │
       ▼                                                          │
┌─────────────┐                                                   │
│   SHOW_     │                                                   │
│   SUCCESS   │                                                   │
└──────┬──────┘                                                   │
       │                                                          │
       │ RebootAfterUpdateSuccess()                               │
       ▼                                                          │
┌─────────────┐                                                   │
│   REBOOT    │◄──────────────────────────────────────────────────┘
└─────────────┘


图例:
─────────────────────────────────────────────────────────────────────────
│  状态框  │  表示一个状态节点
─────────────────────────────────────────────────────────────────────────
    │         状态转移线
    ▼         转移方向
─────────────────────────────────────────────────────────────────────────
  函数名()    触发转移的事件/函数
─────────────────────────────────────────────────────────────────────────

4.4 升级详细流程图

boot_updater
boot_flash
wipe_data
成功
失败
电量充足
电量不足
成功
需重试
失败
是
否
开始
ReadMiscMsg
SelectMode
Updater Init
Flashd Init
Factory Reset
ParseParams
VerifyPackages
CheckBattery
ShowFailedPage
DoInstallUpdaterPackage
ShowLowPower
PostUpdater
retryCount < 3?
ShowError
WaitInput
ShowSuccess
RebootAfterUpdateSuccess
DoFactoryReset
WipeData
ShowResetComplete
结束

5. 接口设计

5.1 公共接口

5.1.1 升级核心接口

StartUpdaterEntry - 启动升级入口

cpp 复制代码 
/**
 * @brief 启动升级入口函数
 * @param upParams 升级参数结构体引用
 * @return UpdaterStatus 升级状态
 *         - UPDATE_SUCCESS: 升级成功
 *         - UPDATE_ERROR: 升级错误
 *         - UPDATE_CORRUPT: 包损坏
 *         - UPDATE_SKIP: 跳过升级
 * @exception 无
 * @note 此函数是升级流程的总入口，会依次调用Pre、Do、Post三个阶段
 */
UpdaterStatus StartUpdaterEntry(UpdaterParams &upParams);

DoInstallUpdaterPackage - 执行升级包安装

cpp 复制代码 
/**
 * @brief 执行升级包安装
 * @param pkgManager 包管理器指针
 * @param upParams 升级参数
 * @param updateMode 升级模式(HOTA_UPDATE/SDCARD_UPDATE)
 * @return UpdaterStatus 安装状态
 * @exception 无
 * @note 会启动子进程执行实际的升级操作
 */
UpdaterStatus DoInstallUpdaterPackage(
    Hpackage::PkgManager::PkgManagerPtr pkgManager,
    UpdaterParams &upParams, 
    PackageUpdateMode updateMode);

StartUpdaterProc - 启动升级子进程

cpp 复制代码 
/**
 * @brief 启动升级子进程
 * @param pkgManager 包管理器指针
 * @param upParams 升级参数
 * @return UpdaterStatus 进程执行状态
 * @exception 无
 * @note 使用fork()创建子进程，通过管道进行进程间通信
 */
UpdaterStatus StartUpdaterProc(
    Hpackage::PkgManager::PkgManagerPtr pkgManager,
    UpdaterParams &upParams);
5.1.2 包管理接口

PkgManager::CreatePackageInstance - 创建包管理器实例

cpp 复制代码 
/**
 * @brief 创建包管理器实例
 * @return PkgManagerPtr 包管理器指针，失败返回nullptr
 * @exception 无
 * @note 采用工厂模式创建实例
 */
static PkgManagerPtr CreatePackageInstance();

PkgManager::LoadPackage - 加载升级包

cpp 复制代码 
/**
 * @brief 加载并解析升级包
 * @param packagePath 升级包路径
 * @param keyPath 密钥路径
 * @param fileIds [out] 返回的文件ID列表
 * @return int32_t 0成功，其他失败
 * @exception 无
 */
virtual int32_t LoadPackage(
    const std::string &packagePath, 
    const std::string &keyPath,
    std::vector<std::string> &fileIds) = 0;

PkgManager::VerifyOtaPackage - 验证OTA包

cpp 复制代码 
/**
 * @brief 验证OTA升级包签名
 * @param packagePath 升级包路径
 * @return int32_t 0成功，其他失败
 * @exception 无
 */
virtual int32_t VerifyOtaPackage(const std::string &packagePath) = 0;

PkgManager::ExtractFile - 提取文件

cpp 复制代码 
/**
 * @brief 从升级包中提取文件
 * @param fileId 文件ID
 * @param output 输出流
 * @return int32_t 0成功，其他失败
 * @exception 无
 */
virtual int32_t ExtractFile(const std::string &fileId, StreamPtr output) = 0;
5.1.3 文件系统接口

SetupPartitions - 设置分区

cpp 复制代码 
/**
 * @brief 设置并挂载分区
 * @param isMountData 是否挂载data分区
 * @param isMountMetadata 是否挂载metadata分区
 * @return int 0成功，其他失败
 * @exception 无
 */
int SetupPartitions(bool isMountData = true, bool isMountMetadata = false);

FormatPartition - 格式化分区

cpp 复制代码 
/**
 * @brief 格式化指定分区
 * @param path 分区挂载点路径
 * @param isZeroErase 是否零填充擦除
 * @return int 0成功，其他失败
 * @exception 无
 */
int FormatPartition(const std::string &path, bool isZeroErase = false);
5.1.4 UI接口

UpdaterUiFacade - UI外观类接口

cpp 复制代码 
class UpdaterUiFacade {
public:
    /**
     * @brief 获取单例实例
     */
    static UpdaterUiFacade &GetInstance();
    
    /**
     * @brief 初始化UI环境
     */
    void InitEnv() const;
    
    /**
     * @brief 设置UI模式
     * @param mode 模式名称
     * @return bool 设置是否成功
     */
    [[nodiscard]] bool SetMode(std::string mode);
    
    /**
     * @brief 显示进度
     * @param value 进度值(0-100)
     */
    void ShowProgress(float value) const;
    
    /**
     * @brief 显示进度页面
     */
    void ShowProgressPage() const;
    
    /**
     * @brief 显示成功页面
     */
    void ShowSuccessPage() const;
    
    /**
     * @brief 显示失败页面
     */
    void ShowFailedPage() const;
    
    /**
     * @brief 显示日志信息
     * @param tag 日志标签
     * @param isClear 是否清除之前的日志
     */
    void ShowLog(const std::string &tag, bool isClear = false) const;
};

5.2 数据交换接口

5.2.1 misc分区数据结构
cpp 复制代码 
/**
 * @brief misc分区升级消息结构
 */
struct UpdateMessage {
    char command[32];    // 升级命令 (boot_updater/boot_flash等)
    char status[32];     // 升级状态
    char update[768];    // 升级包路径
    char stage[32];      // 升级阶段
    char keyinfo[32];    // 密钥信息
    char reserved[224];  // 保留字段
};
5.2.2 misc分区读写接口
cpp 复制代码 
/**
 * @brief 读取misc分区升级消息
 * @param boot [out] 升级消息结构体
 * @return bool 读取是否成功
 */
bool ReadUpdaterMiscMsg(UpdateMessage &boot);

/**
 * @brief 写入misc分区升级消息
 * @param boot 升级消息结构体
 * @return bool 写入是否成功
 */
bool WriteUpdaterMiscMsg(const UpdateMessage &boot);

/**
 * @brief 清除misc分区
 * @return bool 清除是否成功
 */
bool ClearMisc();
5.2.3 进程间通信协议

父子进程管道通信格式:

消息类型 格式 描述
进度更新 set_progress:0.xx 设置当前进度(0-1)
日志输出 write_log:message 输出日志信息
UI日志 ui_log:message UI显示日志
显示进度 show_progress:ratio,duration 显示进度信息
重试标志 retry_update:reason 需要重试升级
完成标志 subProcessResult:status 子进程执行结果

5.3 接口调用时序图

5.3.1 OTA升级时序图

UI Facade ScriptManager PkgManager UpdaterMain main UI Facade ScriptManager PkgManager UpdaterMain main fork() + execl() 子进程执行升级 main() ReadUpdaterMiscMsg() SelectMode() UpdaterMain() InitEnv() CreatePackageInstance() VerifyOtaPackage() ShowProgressPage() LoadPackage() ExtractFile("updater_binary") GetScriptManager() ExecuteScript(priority) pipe: "set_progress:0.5" ShowProgress() pipe: "subProcessResult" waitpid() ShowSuccessPage() PostUpdater() RebootAfterUpdateSuccess()

5.3.2 恢复出厂设置时序图

UI Facade FS Manager UpdaterMain main UI Facade FS Manager UpdaterMain main main() ParseParams("factory_wipe_data") ShowProgressPage() DoFactoryRstEntry() FactoryReset(mode, "/data") UmountForPath("/data") FormatPartition("/data") MountForPath("/data") ShowSuccessPage() ClearUpdaterParaMisc() NotifyReboot()

附录

A. 错误码定义

错误码 名称 描述
0 PKG_SUCCESS 操作成功
-1 UPDATE_ERROR 升级错误
1 UPDATE_SUCCESS 升级成功
2 UPDATE_CORRUPT 包损坏或验证失败
3 UPDATE_SKIP 跳过升级
4 UPDATE_RETRY 需要重试
500 USCRIPT_INVALID_PARAM 脚本参数无效
501 USCRIPT_INVALID_SCRIPT 脚本无效

B. 配置文件说明

配置文件 路径 描述
fstab.updater /etc/ 分区配置表
updater_common.cfg services/etc/ 通用启动配置
product_cfg.json /etc/ 产品配置(电量阈值等)
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