SYNC3升级之路及系统解析(CN217、3.0跨版本至3.2方法解析)
1 98 发布于 2018-11-28 18:22:20 只看楼主 热门标准
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前言部分


    PS:有些内容也是车友们研究出来的。我只是加上自己一些研究并且汇总整理,做一个科普贴。能带上出处的,我尽量带上,如果哪位车友感觉贴中提到的内容是自己原创的,而贴中没标明出处,请告知或转告,我会及时更正。第一次在汽车之家发帖,从2018-11-28日早上9点半开始注册账号,边整理思路边发帖,帖子中有不到和错误之处,请各位大神给于指点,必将虚心接受,认真改正。也看到曹总被人恶语相向的事情,所以如此贴引起一些朋友们的不适,请海涵。在此小子先谢谢大家。
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写在正题之前-自己的入坑之路


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        我16年8月提的福克斯运动,发现是SYNC3感觉很欣喜,整体来说SYNC3平台还是不错的,除了地图的诟病,以及没有内置WIFI。我理想中的车机应该是可以在线地图、然后有个APP音乐播放器,这个APP可以是和酷狗或者别的什么APP合作直接内置到车机,这样就可以实现不用下载,直接播放自己想听的。
        装车的SYNC3版本是2.0_16074(2.0版本、16年第74天发布,也就是2016-03-14发布)装车地图是CN115的,CN-中国、1-第一季度、15-15年。(科普下地图版本)因为提车后第一个月下到了315地图就直接升级,所以没有留存CN115的靓丽身影。在此要感谢汽车之家,地图就是从这里下载的。由于一直对于地图耿耿于怀,加上本来自己就是搞程序的就直接开始了艰难磕磕绊绊的SYNC3升级入坑之路。         
  第一次升级见下图:

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一、车机浅析


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        车载多媒体系统和电脑区别是什么?
        车机可以说是一个更精简的集成度更高的电脑或者平板,
        1.基于硬件来说,主板、CPU、内存、硬盘、带触控的显示器,当然还有GPS模块,缺一不可。当然鼠标和键盘是可以缺的。
        2.基于系统来说,车机可以适配WINCE、ALIOS、QNX、Android、windows mobile等等系统,这个当然也要和硬件的匹配度来说,硬盘的大小、CPU和内存的大小,决定是否可以安装、安装好后流畅程度如何。好比你的电脑安装的双系统或者多系统一样。(但是WINCE的系统很老了硬件的配置也都是不可描述的,和有些笔记本或者台式机找到合适的驱动可以装mac os,有些硬件本来就没有mac os的驱动,装系统的时候会无敌风火轮这个道理一样,和适配win98的电脑你拿来安装win10也一样。当然新硬件适配的WIN10系统你想装XP也是需要驱动)
        3.基于软件来说,SYNC3用的系统就是QNX的系统、SYNC3只是在QNX系统上开发的UI界面程序APP。和以前WINCE系统平台的车机一样,都是开机就锁定了车厂或者车机厂商自己的UI界面,并且无法正常退出UI。
         升级不外乎就是把APP应用程序、UI、地图安装或者复制到车机的系统上。系统不禁用鼠标和键盘,那么通过其他的手段就可以退出锁定UI界面,进入到车机系统,打开U盘想复制什么复制什么。
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二、SYNC3浅析


       车机需要有一个正常的升级途径,这也就是接下来说的U盘升级,首先车机读取U盘中的固定格式文件的内容,复制或安装到车机中,替换原有的APP、UI、MAP等。
       SYNC3的系统首先读取固定名称为autoinstall.lst的配置文件,配置文件中主要的内容是各个包的名称和路径,系统读取autoinstall.lst文件,检测到有相应的程序包,就会执行预定的解压和写入方式,将相应文件写入相应的位置。
       

三、SYNC3深入分析之分区结构、文件存放


SYNC3_2.0、2.2、2.3、3.0分区与3.2、3.3的分区结构:
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SYNC3_3.0余3.2系统分区对比
 序号  格式      分区         3.0容量    3.2容量                 描述
   0     FAT16    OS             32.0MB   32.0MB           系统内核
   1     QNX6     rootfs       1.0GB      1.5GB              根文件系统
   2     QNX6     apps         1.0GB      1.5GB              应用程序分区
   3     QNX6     datas        26.1GB    24.9GB            应用数据分区
   4     QNX6     userdata   1.0GB      1.2GB              用户数据分区
   5     QNX6                      2.0MB     2.0MB             未知(扇区无数据)

上面两张图是3.0和3.2分区表的对比,
第一分区OS:32M的fat16分区存放的是qnx的微内核系统文件。
第二分区ROOTFS和第三分区APPS:根文件分区和应用程序分区都是QNX6分区格式,大小一样、存放文件一样(XXXX-14G381-XX.TAR.GZ包中apps.img镜像解包后的全部数据)、二进制数据一样。启动的时候会先挂载apps分区到FS目录下,如果不能正常启动,会从根文件系统ROOTFS启动,并还ROOTFS分区数据到APPS。解决U盘刷机失败(突然断电、意外拔掉硬盘等)。
第四分区datas:存放的内容包含  1.语音文件(XXXX-14G391-XX.TAR.GZ包中voice_new.img镜像)
                                                      2.地图文件(XXXX-14G421-XX.TAR.GZ包中map_new.img镜像)
                                                      3.地图语音文件(XXXX-14G422-XX.TAR.GZ包中voice_nav.img镜像)
                                                      4.Gracenotes广播电台数据库、及音乐指纹数据库文件(XXXX-14G423-                                                         XX.TAR.GZ包中Gracenotes.img镜像)
                                                      5.U盘刷机时产生的未清理的临时文件,
第五分区userdata:存放内容为用户数据及APIM的系列配置参数(开关机动画配置参数、各种主题配置参数、手机蓝牙配置等等,能用327线、ucds、vcm等刷机实现车机显示内容改变的配置参数,都存放于此分区),2019-04-29 修改 此处之前对这个分区描述有误,所有的配置是在大板中,也就是apim数据是在大板中,apim对应的开机动画及主题文件等是在381包都也就是apps分区内。此分区会保存开启各项日志后的日志文件。
 第四分区各个包中的证书文件文本显示的内容,包名、版本号、大小、哈希值的inf文件。
最关键的,ESN号也就是车机的序列号也是保存在这个分区。(2019-04-29修改) ESN号并非在此分区保存。以下各图显示对应的分区数据:

分区使用情况

rootfs和apps分区中数据内容,XXXX-14G381-XX.TAR.GZ包中,apps.img镜像文件解包后的所有文件

datas分区中数据内容,此分区中IMG镜像包应用时都是作为磁盘镜像直接挂载后由APP读取并应用。

userdata分区中数据内容

datas分区各镜像包的大小、版本、哈希值等

对各个包进行checksum数据校验结果文件。

四、SYNC3刷机及烧录分析


以下内容来自---QNX系统开发-镜像制作及烧录分析
原文地址:https://www.xuebuyuan.com/2053267.html
如果想更加深入的了解QNX的镜像烧录可以点上面机票直飞目的地。
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SYNC3系统的启动过程,IPL,OS的定制,烧录和升级方式:
  1.制作整盘flash镜像,提供给SYNC3生产线,批量烧录flash芯片。(SYNC3生产环境时如何烧写数据)
  2.产品使用过程中,不拆机情况下,将全部系统重装。
  3.产品使用过程中,不拆机情况下,将系统重装,但保留用户数据。
先说一说拆机烧录:
        生产环境中,烧写数据,可以通过EMMC烧录器,批量的一次性烧录多个EMMC硬盘。完成后再焊接到主板上。这个只是原理,至于SYNC3的生产环境具体什么样的不得而知。
        拆机刷写也就是基于这个原理,和我们平常用GHOST安装电脑操作系统的原理一样,只不过使用的工具不一样,写入的方式也不一样,当然GHOST也是支持硬盘克隆的,理论上DOS状态或者PE下加载上读卡器读取EMMC硬盘数据,通过GHOST来进行EMMC的备份和还原进车机EMMC硬盘同样也可以。用WINHEX同样可以做电脑系统的硬盘克隆。拆机刷写首先是要有个整个EMMC硬盘的镜像文件(29.1G,EMMC32G的芯片,可用的空间就是29.1G,其他的2.9G包含有闪迪厂商的一些数据)。
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       拆机后拿到含有硬盘的板子,通过工具下针到焊点上,通过读卡器和电脑连接。剩下的操作就和操作U盘和移动硬盘是一样的,只不过分区格式不一样,需要进行整盘克隆和备份。当然自己也可以不要夹子飞线到焊点和读卡器上。
      关于序列号:
      每个SYNC3模块一个序列号,通过刷写别的车机的备份文件可以达到升级地图的目的,但是相应的序列号和配置文件也会发生改变。因为是整盘克隆。克隆完之后的模块和你所刷写的数据的模块的序列号是一样的,
用户配置文件也是一样的,如果翼虎的车机刷的是锐界或者野马的模块镜像,直接装车是会报一些错误的,这个是理论上的,因为没有那样的车,没有那样的数据所以不清楚是什么样的错误。影响不影响使用。
      如何还原到自己的序列号和配置文件。
      1.刷写之前先修改镜像包中的序列号和自己模块的序列号一致,通过327、ucds、vcm、等设备,备份自己的apim数据,写入硬盘完成后,装车再通过设备还原回的apim配置。
      2.刷写前先备份自己的模块数据,并且通过虚拟机读出自己模块的userdata分区所有数据,刷完后再把这些数据通过虚拟机写进车机模块的硬盘中。


备份车机模块硬盘数据,生成磁盘镜像文件。

写入镜像文件到EMMC,步骤一

写入镜像文件至EMMC步骤二、点击确定可开始写入


传说中的拆机刷写工具

以下内容来自U盘量产网
飞机票直达:http://www.upantool.com/jiaocheng/neicunka/11740.html

SD卡的针脚接线定义

EMMC芯片针脚定义

成品EMMC芯片版本SD卡

     不要问我为什么没有SYNC3板子上的针脚定义,这个是因为原创人员没有发布到网上。我不能自作主张的发出来。我非常佩服第一个研究出来板子上的针脚定义的,没有PCB图纸的情况下,可能进行了很多测量,更可能做了搬板的工作,也有可能废了一块甚至几块板子,拆下配件剩下光板后进行的测量。投入的精力和物力和研究精神,是非常值得我们膜拜的。所以要尊重这些大神的工匠精神和钻劲。尊重他们的劳动成果,不要做拿来主义。
断人财路犹如杀父之仇。虽然结果很简单。但是过程和投入往往不是一般人能理解的。

     2.不拆机刷机方式
      此方式是通过特殊的证书来刷,证书和ESN号绑定,可以无损调整分区,保留userdata分区数据的同时,对硬盘进行重新分区,并且把相应的升级安装包刷写和copy至相应分区。这个证书是有自己的IFS启动文件和MLO文件,通过证书中的脚本来执行相应镜像写入和文件copy命令,跳过XXXX-14G424-XX.tar.gz证书包中对地图421包的验证。此方案刷机最稳定和方便。只要进入刷机模式,即便意外断电、或者刷机过程断开U盘,也会一直停留在野马奔腾的状态。
     3.正常升级模式
       插上U盘读取autoinstall.lst文件中写入的各个刷机包路径,然后一一进行解包刷机操作。这个没什么好说的,升级不了地图是因为没有相应424证书,不能跨版本升级是因为分区不一样,主要是因为rootfs和apps的分区大小和IFS及MLO文件是对应的关系。
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以上内容2018-11-28 18:13完成,后续会把正常刷机包的版本以及内容进行解析。有错误之处请大神指正。再次感谢。

五、SYNC3各个刷机包下载选择方式


      如何选择14G381、14G391、14G421、14G422、14G423并不是文件越大或者和之前下过的别的版本的最后两位数字一样就行,在IVSU网站上公布出来的下载地址是有各个包的支持语言说明的。

   14G381包是通用的,没有语言分别、只有3.0以下的包,和3.0以上的包这两种区别。不过不用担心,下错了是刷不进去的。3.0和3.0以上版本由于分区不一样,所以包里的IFS和MLO文件不一样,这样导致APPS.img无法以镜像方式写入rootfs分区和apps分区。还有就是有个别版本是类似sync1小屏的。刷进去以后可能会黑屏无法启动。

14G391包,如何确定那些序号是含中文--------1

14G391语言包如何确定哪些包是中文的,对应上图的序号
391包,可以通用于2.0、2.1、2.2、2.3、3.0、3.2、3.3

14G421地图包和14G422地图语音包
选择序号是6的或者版本号后面的字母是CN的,这两个包同样通用于2.0至3.3系统,而且语音包与地图包不是对应的版本也可以刷入成功正常使用,只不过语音和地图数据匹配度不高,CN315地图可以用CN116的地图语音包,CN315的地图语音包也配合使用CN217和CN116的地图包。不过最合适的还是两个版本相匹配,最好是和大的APPS版本也匹配。

14G423广播指纹数据库镜像包,此包不怎么听FM广播的无所谓刷哪个包。

六、SYNC3的证书类型和证书文件关系


       SYNC3的数字证书简单来说就是公钥加密、私钥解密,先生成一组对应的公钥和私钥,编辑好要签名的文件后,通过公钥进行加密,在刷机的时候,进入刷机模式后首先对证书进行私钥解密,无法正常解密或者校验的就是无效的证书,无法通过证书校验则不能正常对刷机包进行写入硬盘操作。理论上这种证书很难进行破解,要破解首先要得到私钥,私钥一般是1024bit的。所以破解证书不仅要有技术还要有运气。和暗算中看风所说的破解光密一样,首先要拿到的是钥匙。但事无绝对,听说已经有大神解决了证书的问题,拿到了私钥。
      关于数字证书的细节问题有兴趣进行研究的可以参考下面的帖子:
      直达openssl详解的飞机票一张:https://blog.csdn.net/gengxiaoming7/article/details/78505107
我也走过这段路程,找了很多SYNC3中PEM文件和KEY文件,最后也没拿到私钥,非常惭愧,还是上学的时候没好好学习、到这会想起来怎么没多学点linux的东西。话说多学了也不一定有那个运气,搞解密还是需要有天分的。当然也可以自己做个开发板,把整个SYNC3系统移植进去,带上鼠标和键盘,通过动态调试DEBUG等方式来获取私钥。理论上是可行的,实际操作中不知道会碰到什么技术屏障,而且需要投入精力太多,还不一定会有成果。咱也不是什么高手和技术大牛,证书一路就此做罢。

     SYNC3的证书分为两类,一类是代码签名证书、另一类就是地图的424证书总的来说还是一个东西。只不过用法不一样。证书的版本到现在经历了A20 A30 A40。
 接下来把几个刷机包的证书文件打开给车友们分析下。

14G381中的证书就是对整个tar包中的文件进行的签名。
1.文件名签名:修改TAR包中的文件名后,签名无法通过。
2.文件的哈希值签名:哈希值和MD5一个道理只不过算法不一样,任何文件都可以以二进制的格式查看和编辑,修改二进制编码中的任何一个数值,哈希值都会不一样,文件内容无法修改,修改后签名无法通过。
3.文件大小签名:421包中的IMG镜像文件名都是一样的map_new.img,但是大小是不一样的,所以有了文件大小的签名,也无法通过拼接证书的方式来修改签名

14G424的签名证书,是对14G421包的文件名的签名,License.txt文本文件中写入的就是要刷机的地图包的名字,签名原理同上。

七、SYNC3各个大版本间的区别


     我装车版本是2.0的,提车当天在北环朋友那做的贴膜和座垫等、第二天就遭遇了SYNC3的死机,9个喇叭只剩下车机上头的喇叭响,剩余八个全哑巴,最后断开电瓶线后解决。 伺候又遭遇两此死机和U盘播放MP3过程中,突然无法读盘,重新拔插U盘后解决。这也说明2.0是不完美的。
     1.SYNC3_2.0 : 偶尔会发生死机情况,U盘及蓝牙都不太稳定和完美、支持CarPlay、Android Auto,U盘音乐无法拖放快进。CarPlay断开后会自动跳到FM。
     2.SYNC3_2.2:情况基本和2.0相似,因为我只用了一天,就升了2.3.
     3.SYNC3_2.3 : 死机情况还是偶尔会发生几率比2.0小了很多很多。蓝牙连手机稳定很多、其他的和2.0区别不大,主要是当时同时升的CN315地图,所以2.2只用了1天。
     4.SYNC3_3.0 :几乎没有死机的情况,U盘音乐支持拖放进度条、只支持CarPlay取消了+86的Android Auto。另外添加了APPLINK的搜狗地图支持。CarPlay断开后会自动跳到FM。
     5.SYNC3_3.2 :除了开机慢和有延迟外其他各种情况同3.0,依旧支持搜狗地图的APPLINK,个别版本支持百度CarLife,同时依旧支持CarPlay。applink下的搜狗我测试是无法连接,车友告知搜狗地图群中联系搜狗技术提供ESN号码,可以解决。林肯主题夜晚模式有BUG。
     6.SYNC3_3.3 :排除彻底断电后启动慢和响应有稍许延迟外其他没啥大毛病、另外可以自定义有限的几个背景,取消了百度CarLife支持。

八、自己如何选择SYNC3的版本


       主要看个人的需求
       1.对车机地图无要求,又用的是安卓手机、播放音乐不在乎能不能拖放快进,不喜欢有延迟、卡顿的现象,个人建议选择2.3。手机装个AA后可以直接投屏各种应用到车机。
       2.对车机地图无要求,播放音乐喜欢下载试音碟一类的,需要拖动进度条的,个人建议3.0。
以上是不需要拆机刷的。以下就需要拆机刷了
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       既然是拆机刷,地图有无要求都无所谓了,就看对车机的卡顿在意不在意。自己是不是安卓手机。在意卡顿就3.0+CN217,2.0-3.0各个版本可以随便U盘刷。不在意卡顿就3.2+CN217,3.2和3.3随便U盘刷。

九、后记


      开始有发帖这个念头很久了,没想搞这个会用了一整天,写到最后感觉还是不尽如人意,有很多想写的不知道添加到哪一部分。重要的是进入12月后要开始爬代码了,没精力折腾这些了,发出来也记录一下两年来的酸甜苦辣。
      PS:也许很快就会有不拆机的升级方法,各种版本随便刷。而且可能是官方发布的,不过个人认为免费的应该没有,主要原因还是地图,即便是官方发布的底层刷机的U盘方案,也应该是绑定ESN号的。而且费用不会低,有了这个证书方案,可以随意刷任何地图。另外可能就是出424证书来刷地图,不过谁知道福特是怎么想的呢。另外发这些只是说明一下各种刷机方法。包括拆机刷,都对硬件没什么影响。拆机还可以直接8GEMMC更换32G的。

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2019-06-07 更新不拆机升3.2



电脑通过Wi-Fi连接车机,上传工厂模式刷机证书的三个文件,并直接给三个文件777权限。然后执行shell脚本,车机重启后直接进入野狗刷机界面。
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2019-08-23分享免拆无损升级3.2+118
U盘证书升级SYNC3.2以上版本,新地图
感谢群友xyp和天高云淡的分享,分享是社会进步的动力。
https://pan.baidu.com/s/1x75OF8l69JVvQMnp1Waj_Q
探索有代价,后果请自负。

最后编辑于2019-08-24 10:20:13
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