Seminar barebox – Bootchooser, State Framework und A/B-Updates

Redundante Updates funktionieren nur, wenn Bootauswahl, persistenter Zustand, Schreibvorgang und Fehlerbehandlung als ein System entworfen werden. Das Seminar entwickelt eine belastbare A/B-Strategie mit barebox Bootchooser und State Framework und prüft sie unter realistischen Ausfallbedingungen.

Inhaltsübersicht

• Zielsetzung
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Methodik

Zielsetzung

• A/B-Slots, Zustandsdaten und Updateziele konsistent modellieren
• Bootchooser-Parameter, Prioritäten und verbleibende Versuche korrekt konfigurieren
• Update-Handler und Zustandsänderungen gegen Stromausfall und Teilfehler absichern
• Rollback, Recovery und Betriebsverfahren reproduzierbar testen

Zielgruppe

BSP-Entwicklung, Plattformbetrieb, Gerätehersteller, Updateverantwortliche, Qualitätssicherung und Security Engineering.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse zu barebox, Partitionierung, Linux-Boot und Updateimages. Für die Übungen ist ein System mit zwei installierbaren Slots oder eine geeignete Simulation erforderlich.

Seminarinhalte

1. Schritt 1: A/B-Architektur und Fehlerannahmen entwerfen

   Der Abschnitt ordnet „A/B-Architektur und Fehlerannahmen entwerfen“ in den Gesamtprozess ein. Zunächst werden Voraussetzungen und Abhängigkeiten erfasst. Danach werden die Arbeitspunkte am System umgesetzt, geprüft und mit eindeutigen Abbruchkriterien dokumentiert.

   • Slot A und Slot B
   • gemeinsame State- und Datenbereiche
   • Recovery- und Werkszustand
2. Schritt 2: State-Backend sicher platzieren

   Ausgehend von einem definierten Ausgangszustand wird „State-Backend sicher platzieren“ schrittweise aufgebaut. Konfiguration, Laufzeitverhalten und typische Fehlersignale werden miteinander verglichen. Der fertige Ablauf bleibt reproduzierbar und für weitere Projektphasen verwendbar.

   • Backend in persistentem Speicher
   • Variablenlayout und Magic-Werte
   • Redundanz und Integritätsprüfung
3. Schritt 3: Bootchooser-Ziele konfigurieren

   Im Mittelpunkt steht „Bootchooser-Ziele konfigurieren“. Die zugehörigen Daten, Ressourcen und Zustandsübergänge werden sichtbar gemacht, anschließend praktisch verändert und danach gegen den erwarteten Sollzustand validiert.

   • Targets und Boot Entries
   • priority und remaining attempts
   • Reset- und Initialwerte
4. Schritt 4: Erfolgsbestätigung aus Linux integrieren

   Für „Erfolgsbestätigung aus Linux integrieren“ wird eine feste Prüfreihenfolge verwendet. Jeder Teilschritt erhält Eingangsdaten, eine konkrete Aktion, erwartete Ausgaben und einen definierten Fehlerpfad. Dadurch entstehen belastbare Diagnose- und Integrationsschritte.

   • Markierung eines erfolgreichen Starts
   • Zeitpunkt und Verantwortlichkeit
   • Verhalten bei Absturz vor der Bestätigung
5. Schritt 5: Update-Handler mit Slots verbinden

   Der Abschnitt ordnet „Update-Handler mit Slots verbinden“ in den Gesamtprozess ein. Zunächst werden Voraussetzungen und Abhängigkeiten erfasst. Danach werden die Arbeitspunkte am System umgesetzt, geprüft und mit eindeutigen Abbruchkriterien dokumentiert.

   • Handler- und Target-Auswahl
   • Schreiben und Verifizieren
   • Aktivieren des neuen Slots
6. Schritt 6: Stromausfall und beschädigte Images testen

   Ausgehend von einem definierten Ausgangszustand wird „Stromausfall und beschädigte Images testen“ schrittweise aufgebaut. Konfiguration, Laufzeitverhalten und typische Fehlersignale werden miteinander verglichen. Der fertige Ablauf bleibt reproduzierbar und für weitere Projektphasen verwendbar.

   • Abbruch während des Schreibens
   • ungültige Signatur oder Prüfsumme
   • Kernelstart ohne Benutzerland-Erfolg
7. Schritt 7: Betrieb und Recovery standardisieren

   Im Mittelpunkt steht „Betrieb und Recovery standardisieren“. Die zugehörigen Daten, Ressourcen und Zustandsübergänge werden sichtbar gemacht, anschließend praktisch verändert und danach gegen den erwarteten Sollzustand validiert.

   • Statusabfrage und Ereignisprotokoll
   • manuelle Prioritätsänderung
   • Werksreset und Wiederinbetriebnahme

Praxisübungen

• Slot- und State-Layout für ein Beispielgerät entwerfen
• Bootchooser über mehrere erfolgreiche und fehlgeschlagene Starts beobachten
• Update auf den inaktiven Slot mit anschließender Bestätigung durchführen
• Stromausfall- und Korruptionsfälle simulieren
• Recovery-Anweisung mit eindeutigen Entscheidungspunkten erstellen

Methodik

Die drei Tage folgen einer zusammenhängenden Fallstudie. Grundlagen, Implementierung und negative Tests werden nacheinander aufgebaut. Zwischenstände bleiben lauffähig und bilden die Ausgangsbasis für den jeweils folgenden Arbeitsschritt.