Ablauf eines Firmware-Updates¶

Bei einem Firmware-Update über das AVM-Web-Interface passiert in etwa
Folgendes (kein Anspruch auf Vollständigkeit):

Die Steuerung des gesamten Vorgangs übernimmt das Binary
/usr/www/cgi-bin/firmwarecfg. Es wird vom Webserver aufgerufen.
firmwarecfg ruft zunächst das Shell-Skript
/bin/prepare_fwupgrade auf, um diverse Dienste zu stoppen und
somit Platz im RAM für das Firmware-Archiv zu schaffen. Auch Spuren
von evtl. früheren Updates in der RAM-Disk (/var) werden gelöscht.
prepare_fwupgrade wird entweder mit dem Parameter start oder mit
start_from_internet aufgerufen, je nachdem, ob ein Update von
der AVM-Seite geladen werden soll oder von Festplatte. Der
Unterschied besteht v.a. darin, daß der DSL-Daemon dsld im zweiten
Fall zunächst nicht gestoppt wird.
Nachdem nun ein Großteil der Aktivitäten der FritzBox stillgelegt
ist, wird das Firmware-Image in die RAM-Disk übertragen und dort
mittels tar entpackt. Dabei wird die digitale Signatur des Pakets
geprüft. Falls sie nicht korrekt verifiziert werden kann oder fehlt,
wird später die bekannte Meldung über eine nicht freigegebene
Firmware im Web-Interface angezeigt. Zunächst wird der Benutzer des
Web-Interfaces via Rückmeldung von firmwarecfg aber einfach nur
gefragt, ob er trotzdem die Firmware installieren möchte. Nehmen wir
an, er bejaht das.
Die wichtigsten Dateien des entpackten Firmware-Archivs liegen nun
unter
- /var/install
- /var/tmp/kernel.image
- /var/tmp/filesystem.image
Die letzten beiden Dateien liegen nur vor, wenn es sich um ein
"echtes" Update und nicht um ein Pseudo-Update, z.B. zum
Aktivieren von Telnet oder zur Installation einer Software wie dem
LCR Updater handelt. filesystem.image hat in vielen Fällen die
Länge null, weil in kernel.image alle benötigten Daten fürs
Flashen enthalten sind.
Ein zweites Mal wird /bin/prepare_fwupgrade aufgerufen, dieses Mal
mit dem Parameter end. Jetzt werden endgültig die verbleibenden
Dienste gestoppt, die noch während des Updates stören könnten, indem
sie z.B. auf den Flash-Speicher zugreifen.
Jetzt wird das mit dem Firmware-Image entpackte Shell-Skript
/var/install aufgerufen. Darin passiert eine ganze Menge, z.B.:
Es werden diverse Prüfungen durchgeführt, die bestimmen, auf welchem
Stand die Box momentan ist, wie der Flash-Bereich partitioniert ist
und was zu tun ist in Vorbereitung aufs Update. Je nachdem, was das
Skript herausfindet über die Situation, gibt es am Ende einen der
folgenden Werte zurück:
- INSTALL_SUCCESS_NO_REBOOT (0) - alles okay, Neustart der
  Box nicht erforderlich. Dieser Wert sollte nur zurückgegeben
  werden, wenn an Dateisystem und Kernel im Flash nichts geändert
  wird.
- INSTALL_SUCCESS_REBOOT = 1 - der Standardwert bei
  "richtigen" Firmware-Updates. Alles okay, Box neu starten.
- INSTALL_WRONG_HARDWARE = 2 - Installation zurückweisen, weil
  etwas an der Hardware nicht zum Firmware-Image paßt (Problem mit
  dem Annex, falscher OEM).
- INSTALL_KERNEL_CHECKSUM = 3 - fehlerhafte Kernel-Checksumme.
  Falls die beiden Image-Dateien (Kernel und Filesystem)
  existieren, werden ihre CRC-Checksummen durch Aufruf des
  ebenfalls in AVM-Paketen enthaltenen /var/chksum geprüft. Sind
  die Checksummen - nicht Verwechseln mit der o.g. Signatur -
  nicht in Ordnung, findet kein Update statt.
- INSTALL_FILESYSTEM_CHECKSUM = 4 - siehe voriger Punkt.
- INSTALL_URLADER_CHECKSUM = 5 - würde bedeuten, dass der zu
  installierende neue Urlader eine falsche Checksumme hat.
  Meistens enthalten Firmware-Updates jedoch keinen neuen Urlader.
- INSTALL_OTHER_ERROR = 6 - sonstiger Fehler.
- INSTALL_FIRMWARE_VERSION = 7 - Problem mit der aktuellen
  Firmware-Version. Entweder kann die aktuelle Version aus
  irgendeinem Grund nicht festgestellt werden oder der
  Versionssprung ist zu groß, weil noch jemand eine Uralt-Version
  installiert hat und zunächst ein Zwischen-Update auf eine andere
  Version ebötigt, um anschließend die neue einspielen zu können.
- INSTALL_DOWNGRADE_NEEDED = 8 - es wird versucht, eine
  Firmware mit niedrigerer Versionsnummer zu installieren.
  Normalerweise blockieren aktuelle Firmwares das, weswegen man
  den Umweg über ein Recover bzw. einen manuellen Downgrade machen
  muss, um diese Hürde zu nehmen. (Man könnte auch einfach die
  Prüfung in diesem Skript auskommentieren.)
Das Skript hat auch einen Schalter -f, welcher es dazu veranlaßt,
eine beliebige Firmware-Versionsnummer zu akzeptieren und somit ggf.
auch einen Downgrade durchzuführen. Allerdings lässt sich der
Schalter übers Web-Interface meines Wissens nicht setzen. Vermutlich
wird er von den AVM-Recovery-Tools benutzt. Verbunden mit dem Setzen
dieses Schalters ist, dass das gerade besprochene Install-Skript
auch die Einstellungen im Flash löscht und somit die Box auf die
Werkseinstellungen zurücksetzt. Grundsätzlich könnte man Letzteres
durch Auskommentieren im Skript verhindern, aber es macht oft genug
Sinn, es so zu lassen. Ein Downgrade bedeutet nun einmal, dass evtl.
vorhandene Einstellungen für Features einer neuen Firmware-Version
von einer älteren nicht richtig interpretiert werden könnten und
somit schlimmstenfalls die Box schon beim Starten hängen bleiben und
endgültig zum Recover-Fall werden würde.
Zum Schluß werden ggf. noch einige Spezialitäten abgehandelt, z.B.
Entfernen veralteter Einstellungen oder Konvertierung alter
Wahlregeln.
Das Skript schreibt während des Ablaufs parallel auch noch ein
weiteres Skript nach /var/post_install, welches anschließend über
init reboot indirekt vom führenden Prozeß firmwarecfg aufgerufen
wird, sofern nicht einer der Fehler-Rückgabewerte dies verhindert.
post_install wiederum setzt für den Flash-Vorgang notwendige
Umgebungsvariablen und lädt das im Firmware-Image enthaltene Modul
/var/flash_update.o (Kernel 2.4) bzw. /var/flash_update.ko
(Kernel 2.6).
Übrigens gibt es auch standardmäßig ein /var/post_install, das
beim Systemstart aus /var.tar extrahiert wird und vor jedem Reboot
aufgerufen wird. Der Aufruf-Mechanismus über /etc/inittab ist der
gleiche, der Inhalt des Skripts jedoch völlig anders als in der
Spezialversion vor dem Flashen.
Jetzt erfolgt der eigentliche Flash-Vorgang (falls notwendig).

Nach dem eventuellen Reboot hat man ggf. eine nagelneue Firmware auf der
Box, andernfalls die gewünschte nachinstallierte Funktionalität. Was
/var/install macht und welchen Return-Wert es liefert, ist
grundsätzlich für jeden Firmware-Bastler frei entscheidbar. Die anderen
Rahmenbedingungen sind so, wie ich es eben beschrieben habe.

Alexander Kriegisch
(kriegaex)