Seminar PTXdist Update-Integration mit RAUC

Das Seminar entwickelt einen fehlertoleranten Updatepfad für PTXdist-basierte Geräte. Slotmodell, Speicherlayout, Bootloaderstatus, RAUC-Systemkonfiguration, Bundles, Signaturen, Installation, Gesundheitsprüfung und Rollback werden gemeinsam umgesetzt und mit realistischen Fehlerfällen geprüft.

Inhaltsverzeichnis

1. Einordnung und Zielbild
2. Zielgruppe
3. Voraussetzungen
4. Lernziele
5. Thematische Module
   1. Updateanforderungen und Fehlerfälle
   2. Slotmodell und Speicherlayout
   3. Bootloaderstatus und Bootversuche
   4. RAUC-Systemkonfiguration
   5. Bundle-Manifest und Inhalte
   6. Zertifikate und Bundle-Signatur
   7. Installation und Fortschrittsbeobachtung
   8. Erster Start und Gesundheitsprüfung
   9. Rollback, Recovery und Downgrade-Regeln
   10. CI-Integration und Release-Gates
   11. Flottenbetrieb und Schlüsselpflege
6. Praxisarbeiten
7. Qualitätssicherung

Einordnung und Zielbild

Das Seminar entwickelt einen fehlertoleranten Updatepfad für PTXdist-basierte Geräte. Slotmodell, Speicherlayout, Bootloaderstatus, RAUC-Systemkonfiguration, Bundles, Signaturen, Installation, Gesundheitsprüfung und Rollback werden gemeinsam umgesetzt und mit realistischen Fehlerfällen geprüft.

Zielgruppe

BSP-Entwickler, Embedded-Linux-Entwickler, Release- und Update-Engineers, Security-Teams sowie Betreiber vernetzter Geräte.

Voraussetzungen

Gute PTXdist-Grundkenntnisse, Verständnis von Bootloader, Images, Partitionen und Public-Key-Signaturen.

Lernziele

• Ein geeignetes A/B- oder alternatives Slotmodell ableiten.
• Bootloaderstatus und erfolgreiche Bootbestätigung integrieren.
• RAUC-Systemkonfiguration und signierte Bundles aus PTXdist-Artefakten erzeugen.
• Installation, Unterbrechung, Health Check und Rollback testen.
• Updateartefakte, Schlüssel, CI-Gates und Flottenbetrieb organisieren.

Thematische Module

1. Updateanforderungen und Fehlerfälle

Dieser Baustein behandelt Updategröße, Verbindung, Wartungsfenster, Gerätezugriff, Stromausfall, beschädigter Download, defektes System und Recovery. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Betriebs-, Ausfall-, Kompatibilitäts- und Recovery-Anforderungen für Updategröße, Verbindung, Wartungsfenster, Gerätezugriff, Stromausfall, beschädigter Download, defektes System und Recovery beschreiben.
2. Slots, Bootstatus, persistente Daten, Bundlebestandteile, Vertrauensanker und Erfolgskriterien konsistent zuordnen.
3. PTXdist-Image, Systemkonfiguration, Manifest oder Bootloaderzustand aus versionierten Eingaben erzeugen.
4. Installation auf den inaktiven Bereich ausführen und Fortschritt, Bootversuche, Health Check sowie Markierung beobachten.
5. Stromunterbrechung, falsche Signatur, beschädigtes System, Rollback und erneuten Installationsversuch praktisch testen.
6. Den Kontrollpunkt für Updategröße, Verbindung, Wartungsfenster, Gerätezugriff, Stromausfall, beschädigter Download, defektes System und Recovery mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

2. Slotmodell und Speicherlayout

Dieser Baustein behandelt aktualisierbare Inhalte, persistente Daten, A/B-Systemslots, Bootbereiche, Partitionsgrößen, Dateisysteme und Reserve. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Bootmedium, Größen-, Persistenz-, Update- und Fertigungsanforderungen für aktualisierbare Inhalte, persistente Daten, A/B-Systemslots, Bootbereiche, Partitionsgrößen, Dateisysteme und Reserve erfassen.
2. Root-Dateisystem, Dateimetadaten, Imagebeschreibung und Herkunft jeder einzubindenden Komponente zuordnen.
3. Partitionen, Dateisystemoptionen, Ausrichtung, Reserven und Bootartefakte deklarativ konfigurieren.
4. Image aus sauberem Ausgangsstand erzeugen und Struktur, Grenzen, Rechte, Inhalt und Prüfsummen maschinell prüfen.
5. Ein leeres Zielmedium beschreiben und Boot-, Schreib-, Recovery- oder Variantenverhalten praktisch testen.
6. Den Kontrollpunkt für aktualisierbare Inhalte, persistente Daten, A/B-Systemslots, Bootbereiche, Partitionsgrößen, Dateisysteme und Reserve mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

3. Bootloaderstatus und Bootversuche

Dieser Baustein behandelt Statusspeicher, aktiver Slot, primärer Slot, good-Markierung, Versuchszähler, nächster Start und Fallback. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Hardware- und Bootanforderungen für Statusspeicher, aktiver Slot, primärer Slot, good-Markierung, Versuchszähler, nächster Start und Fallback aus Boardunterlagen, Konfiguration und Referenzstand erfassen.
2. Wirksame PTXdist-Regel, Quellversion, Konfiguration, Patchserie und erzeugte Bootartefakte eindeutig zuordnen.
3. Die kleinste notwendige Änderung an Bootloader, Kernelkonfiguration, Patch oder Hardwarebeschreibung implementieren.
4. Nur die betroffenen Komponenten neu bauen und Version, Größe, Ladeadresse sowie Inhalt der Artefakte kontrollieren.
5. Serielle Ausgabe, Kernelmeldungen, laufenden Device Tree und Treiberzustand auf dem Zielsystem prüfen.
6. Den Kontrollpunkt für Statusspeicher, aktiver Slot, primärer Slot, good-Markierung, Versuchszähler, nächster Start und Fallback mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

4. RAUC-Systemkonfiguration

Dieser Baustein behandelt Kompatibilitätsklasse, Geräteidentität, Slots, Gerätedateien, Typen, Abhängigkeiten, Bootloader und Statusabfrage. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Betriebs-, Ausfall-, Kompatibilitäts- und Recovery-Anforderungen für Kompatibilitätsklasse, Geräteidentität, Slots, Gerätedateien, Typen, Abhängigkeiten, Bootloader und Statusabfrage beschreiben.
2. Slots, Bootstatus, persistente Daten, Bundlebestandteile, Vertrauensanker und Erfolgskriterien konsistent zuordnen.
3. PTXdist-Image, Systemkonfiguration, Manifest oder Bootloaderzustand aus versionierten Eingaben erzeugen.
4. Installation auf den inaktiven Bereich ausführen und Fortschritt, Bootversuche, Health Check sowie Markierung beobachten.
5. Stromunterbrechung, falsche Signatur, beschädigtes System, Rollback und erneuten Installationsversuch praktisch testen.
6. Den Kontrollpunkt für Kompatibilitätsklasse, Geräteidentität, Slots, Gerätedateien, Typen, Abhängigkeiten, Bootloader und Statusabfrage mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

5. Bundle-Manifest und Inhalte

Dieser Baustein behandelt PTXdist-Images, Kompatibilität, Version, Zielslots, Manifest, unveränderte Releaseartefakte und Inhaltsprüfung. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Betriebs-, Ausfall-, Kompatibilitäts- und Recovery-Anforderungen für PTXdist-Images, Kompatibilität, Version, Zielslots, Manifest, unveränderte Releaseartefakte und Inhaltsprüfung beschreiben.
2. Slots, Bootstatus, persistente Daten, Bundlebestandteile, Vertrauensanker und Erfolgskriterien konsistent zuordnen.
3. PTXdist-Image, Systemkonfiguration, Manifest oder Bootloaderzustand aus versionierten Eingaben erzeugen.
4. Installation auf den inaktiven Bereich ausführen und Fortschritt, Bootversuche, Health Check sowie Markierung beobachten.
5. Stromunterbrechung, falsche Signatur, beschädigtes System, Rollback und erneuten Installationsversuch praktisch testen.
6. Den Kontrollpunkt für PTXdist-Images, Kompatibilität, Version, Zielslots, Manifest, unveränderte Releaseartefakte und Inhaltsprüfung mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

6. Zertifikate und Bundle-Signatur

Dieser Baustein behandelt Test- und Produktionszertifikat, Vertrauensanker, Release-Rolle, gültige, abgelaufene, falsche und manipulierte Signatur. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Schutzobjekte, Vertrauensgrenzen, Angreiferfähigkeiten und geforderte Nachweise für Test- und Produktionszertifikat, Vertrauensanker, Release-Rolle, gültige, abgelaufene, falsche und manipulierte Signatur festlegen.
2. Rollen, Berechtigungen, Schlüsselquelle, Verifikationsstelle und zulässige Buildphase eindeutig zuordnen.
3. Konfiguration oder Signaturschritt mit minimalem Schlüsselzugriff und getrennten Entwicklungs- sowie Produktionszuständen implementieren.
4. Artefakt, Signatur, Zertifikat, Hash und Auditinformationen unabhängig vom erzeugenden Buildschritt prüfen.
5. Gültigen, fehlenden, falschen, manipulierten und gesperrten Zustand als getrennte Negativtests ausführen.
6. Den Kontrollpunkt für Test- und Produktionszertifikat, Vertrauensanker, Release-Rolle, gültige, abgelaufene, falsche und manipulierte Signatur mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

7. Installation und Fortschrittsbeobachtung

Dieser Baustein behandelt Übertragung, Vorprüfung, inaktiver Slot, Fortschritt, Exitstatus, Logs, Abbruch und Stromunterbrechung. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Eingaben und erwarteten Zielinhalt für Übertragung, Vorprüfung, inaktiver Slot, Fortschritt, Exitstatus, Logs, Abbruch und Stromunterbrechung festlegen.
2. Paketregel, Kconfig-Symbol, Quellenstand, Prüfsumme, Lizenz und deklarierte Abhängigkeiten zuordnen.
3. Betroffene Paketstufe isoliert ausführen und Quell-, Build-, Installations- sowie Target-Verzeichnis untersuchen.
4. Regel, Patch oder Konfiguration minimal ändern und nur den erforderlichen Paketstatus verwerfen.
5. Buildlog, installierte Dateien, Rechte, Architektur und dynamische Abhängigkeiten gegen den Sollzustand prüfen.
6. Den Kontrollpunkt für Übertragung, Vorprüfung, inaktiver Slot, Fortschritt, Exitstatus, Logs, Abbruch und Stromunterbrechung mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

8. Erster Start und Gesundheitsprüfung

Dieser Baustein behandelt nächster Slot, Boot, Dateisystem, Dienste, Anwendungsgesundheit, good-Markierung und Rückfall. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Ausgangslage, Randbedingungen und erwarteten Sollzustand für nächster Slot, Boot, Dateisystem, Dienste, Anwendungsgesundheit, good-Markierung und Rückfall erfassen.
2. Relevante PTXdist-Konfigurationen, Regeln, Patches, Abhängigkeiten und Ergebnisartefakte zuordnen.
3. Änderung in kleine, überprüfbare Arbeitsschritte zerlegen und den ersten Schritt kontrolliert umsetzen.
4. Betroffene Komponente gezielt bauen und Logs sowie erzeugte Dateien auf Abweichungen prüfen.
5. Funktion im Zielsystem oder in einer isolierten Testumgebung verifizieren und den Stand reproduzierbar sichern.
6. Den Kontrollpunkt für nächster Slot, Boot, Dateisystem, Dienste, Anwendungsgesundheit, good-Markierung und Rückfall mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

9. Rollback, Recovery und Downgrade-Regeln

Dieser Baustein behandelt automatischer Rückfall, manueller Recoveryweg, persistente Daten, Versionen, Downgrade-Schutz und Kompatibilität. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Betriebs-, Ausfall-, Kompatibilitäts- und Recovery-Anforderungen für automatischer Rückfall, manueller Recoveryweg, persistente Daten, Versionen, Downgrade-Schutz und Kompatibilität beschreiben.
2. Slots, Bootstatus, persistente Daten, Bundlebestandteile, Vertrauensanker und Erfolgskriterien konsistent zuordnen.
3. PTXdist-Image, Systemkonfiguration, Manifest oder Bootloaderzustand aus versionierten Eingaben erzeugen.
4. Installation auf den inaktiven Bereich ausführen und Fortschritt, Bootversuche, Health Check sowie Markierung beobachten.
5. Stromunterbrechung, falsche Signatur, beschädigtes System, Rollback und erneuten Installationsversuch praktisch testen.
6. Den Kontrollpunkt für automatischer Rückfall, manueller Recoveryweg, persistente Daten, Versionen, Downgrade-Schutz und Kompatibilität mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

10. CI-Integration und Release-Gates

Dieser Baustein behandelt Imagebuild, Bundlebuild, QEMU, Hardwareinstallation, Stromausfalltest, Signaturtest, Archivierung und Freigabe. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Eingaben, Varianten, Abhängigkeiten und Freigabekriterien für Imagebuild, Bundlebuild, QEMU, Hardwareinstallation, Stromausfalltest, Signaturtest, Archivierung und Freigabe eindeutig definieren.
2. Runner, Arbeitsverzeichnisse, Toolchain, Downloads, Caches und Ausgaben voneinander isolieren und versionieren.
3. Build- und Teststufen mit klaren Ein- und Ausgaben sowie nicht umgehbaren Fehlerbedingungen aufbauen.
4. Logs, Prüfsummen, Metadaten und Artefakte je Quellstand und Konfigurationskombination erfassen.
5. Pipeline in frischer Umgebung wiederholen, Cacheeinflüsse prüfen und einen absichtlichen Fehler bis zur Ursache verfolgen.
6. Den Kontrollpunkt für Imagebuild, Bundlebuild, QEMU, Hardwareinstallation, Stromausfalltest, Signaturtest, Archivierung und Freigabe mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

11. Flottenbetrieb und Schlüsselpflege

Dieser Baustein behandelt Pilotgruppe, Rolloutwellen, Kennzahlen, Abbruchkriterien, Rückrollentscheidung, Zertifikatswechsel und Übergangsvertrauen. Die Bearbeitung folgt einer festen Reihenfolge aus Bestandsaufnahme, deklarativer Änderung, gezieltem Build, Artefaktprüfung und reproduzierbarer Verifikation.

1. Schutzobjekte, Vertrauensgrenzen, Angreiferfähigkeiten und geforderte Nachweise für Pilotgruppe, Rolloutwellen, Kennzahlen, Abbruchkriterien, Rückrollentscheidung, Zertifikatswechsel und Übergangsvertrauen festlegen.
2. Rollen, Berechtigungen, Schlüsselquelle, Verifikationsstelle und zulässige Buildphase eindeutig zuordnen.
3. Konfiguration oder Signaturschritt mit minimalem Schlüsselzugriff und getrennten Entwicklungs- sowie Produktionszuständen implementieren.
4. Artefakt, Signatur, Zertifikat, Hash und Auditinformationen unabhängig vom erzeugenden Buildschritt prüfen.
5. Gültigen, fehlenden, falschen, manipulierten und gesperrten Zustand als getrennte Negativtests ausführen.
6. Den Kontrollpunkt für Pilotgruppe, Rolloutwellen, Kennzahlen, Abbruchkriterien, Rückrollentscheidung, Zertifikatswechsel und Übergangsvertrauen mit einem klaren Sollzustand und einem reproduzierbaren Test festlegen.
7. Die verwendeten Eingaben, Konfigurationsstände, Kommandos und erzeugten Artefakte für Review und Wiederholung dokumentieren.

Praxisarbeiten

• Entwurf und Umsetzung eines A/B-Speicherlayouts.
• Konfiguration von Bootversuchen und Fallback.
• Erstellung einer RAUC-Systemkonfiguration und eines Bundles.
• Signatur und Negativprüfung eines Bundles.
• Installation mit Stromunterbrechung.
• Gesundheitsprüfung und Rollbacktest.
• Entwurf einer CI-Prüfkette und eines gestuften Rollouts.

Qualitätssicherung

Die Bearbeitung wird anhand eindeutiger Eingaben, nachvollziehbarer Konfigurationsänderungen, gezielter Builds, geprüfter Artefakte, dokumentierter Tests und eines sauberen Wiederholungsbuilds bewertet.