路由器固件升级通常有两种方案：
对于双系统，直接写入到另外一个系统，然后切换到另外一个系统启动。这种方案是很安全的，因为升级的时候，另外一个系统是空闲状态，可以安全的写入。
对于单系统，情况要复杂很多，因为当前要升级的分区，已经挂载为root了，不能直接进行升级，否则进程运行可能会出现错误。可以将升级程序拷贝到tmpfs运行，这样升级程序可以安全运行。但是系统中已经运行的进程（可以杀死运行中的进程，但是至少1号进程不能被杀死）在缺页重新加载file的时候，就可能导致错误。虽然这种错误可能并不影响升级，但可能导致未知异常，所以并不安全。
对于单系统，openwrt的方案和上述方案差不多，openwrt会杀死大部分进程（init进程通常不会发生缺页），然后切换rootfs到tmpfs。openwrt会尝试卸载旧的rootfs. 但是使用lazy选项，也就是说，openwrt可能也不能完整的卸载旧的rootfs.
要安全的卸载一个mount，需要满足以下条件：
1 子目录没有其它mount
2 此mount上没有打开的文件描述符
3 此mount上没有正在运行的进程，或者共享库
4 此mount上没有目录是运行进程的working directory
1的要求是要umount所有的子目录mount point, 或者move到其它目录。
2 一般满足，守护进程一般不长时间打开文件rootfs的文件，因为rootfs是只读的，打开的主要是配置文件，打开就关闭了。
3 是关键要解决的问题，下面的方案一和方案二解决。
linux通过mmap的方式加载可执行程序和共享库到进程的地址空间：
/ # cat /proc/1/maps
00010000-000f4000 r-xp 00000000 00:0f 2 /bin/busybox
00104000-00105000 r--p 000e4000 00:0f 2 /bin/busybox
00105000-00106000 rw-p 000e5000 00:0f 2 /bin/busybox
00106000-00127000 rw-p 00000000 00:00 0 [heap]
76d60000-76eb6000 r-xp 00000000 00:0f 4 /lib/libc.so.6
76eb6000-76ec6000 ---p 00156000 00:0f 4 /lib/libc.so.6
76ec6000-76ec8000 r--p 00156000 00:0f 4 /lib/libc.so.6
76ec8000-76ec9000 rw-p 00158000 00:0f 4 /lib/libc.so.6
76ec9000-76ed3000 rw-p 00000000 00:00 0
查看进程的maps, 可以确认进程使用了哪些文件。
4 一般也可以解决，因为pivot_root的时候，内核会将所有运行进程的cwd切换到新rootfs的/
本文的目标是，在使用pivot_root切换rootfs到tmpfs后，完全的卸载旧的rootfs, 这样就可以安全的进行rootfs升级。
pivot_root切换到tmpfs后，rootfs要卸载的唯一障碍，就是有运行中的进程。最关键的就是init进程，其它进程都可以杀死，init进程不行。
但是init进程，可以替换自己，这是一个方案，切换到tmpfs后，给init发信号，init进程使用exec系统调用，用tmpfs中的init进程替换自己。这样就可以释放对rootfs的引用了。
这个方案的缺点，必须要杀死其它进程，比如hostapd。杀死了hostapd有个问题，就是无线掉线，如果用户在无线终端上发起升级，升级连接就断了。所以这个方案不好。
这个方案的目的是不杀死其它关键进程（如hostapd），这样可以保证，在升级的时候，网络是ok的。用户在升级页面可以看到所有的升级日志，以及升级进度。
不杀死就能umount rootfs, 意味着那些进程不能使用rootfs中的可执行文件和共享库。因此，我们在执行init的时候，将这些需要保留的进程以及依赖的共享库，拷贝到tmpfs, 这样程序就完全使用tmpfs中的文件，不依赖rootfs了。
rootfs目录设计如下：
bin/
├── busybox -> ../ram/busybox
lib/
├── ld-linux-armhf.so.3 -> ../ram/ld-linux-armhf.so.3
├── libc.so.6 -> ../ram/libc.so.6
├── libm.so.6 -> ../ram/libm.so.6
├── libresolv.so.2 -> ../ram/libresolv.so.2
sbin/
├── init -> ../bin/busybox
preinit
ram/
├── busybox
├── ld-linux-armhf.so.3
├── libc.so.6
├── libm.so.6
└── libresolv.so.2
ram一开始还是存放在rootfs的，所以我们需要在执行init进程之前将ram拷贝到tmpfs, 然后在将tmpfs bind mount到/ram。否则init进程运行的时候，使用的还是rootfs的ram.
修改内核配置：
CONFIG_CMDLINE="init=/preinit ubi.mtd=rootfs ubi.block=0,ubi_rootfs root=/dev/ubiblock0_1 rootwait"
将init路径修改为/preinit
/preinit是一个sh脚本，内容如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 | #!/bin/sh# copy ram to ramfsmount -t tmpfs tmpfs /tmpcp -a /ram/. /tmp/mount --move /tmp /ramexec /sbin/init |
preinit刚运行的时候，使用的还是rootfs的ram目录里面的可执行文件和共享库，还是依赖rootfs的。但是preinit将ram拷贝到tmpfs，
然后挂载到/ram. 在exec /sbin/init替换自己，此时的/sbin/init已经指向tmpfs中的busybox了。这样init进程就不依赖rootfs了。
脚本如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 | change_root (){ mount -o bind $1 $1 mkdir $1/$2 $1/proc $1/sys $1/dev $1/ram $1/run $1/tmp mount --bind /ram $1/ram cd / pivot_root $1 $1/$2 || { echo "privot root failed" 1>&2 umount -l $1 $1 return 1 } mount --move /$2/proc /proc mount --move /$2/sys /sys mount --move /$2/dev /dev mount --move /$2/tmp /tmp mount --move /$2/run /run mount --move /$2/ram /ram umount /$2 }RAM_ROOT=/tmp/upgrade_rootPUT_OLD=old-rootprepare_ramfs $RAM_ROOTchange_root $RAM_ROOT $PUT_OLD |
prepare_ramfs将可执行文件和共享库拷贝到RAM_ROOT.
mount -o bind $1 $1
这一命令的目的是满足pivot_root的要求：
new_root must be a path to a mount point, but can't be "/". A path that is not already a mount point can be converted into one by bind mounting the path onto itself.
pivot_root后面的一堆move, 是为了满足rootfs的子目录没有挂载点，这样就可以卸载rootfs了。
最终的结果：
/ # mount
devtmpfs on /dev type devtmpfs (rw,relatime,size=89324k,nr_inodes=22331,mode=755)
tmpfs on /ram type tmpfs (rw,relatime)
proc on /proc type proc (rw,relatime)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,relatime,mode=600,ptmxmode=000)
sysfs on /sys type sysfs (rw,relatime)
debugfs on /sys/kernel/debug type debugfs (rw,relatime)
none on /tmp type tmpfs (rw,nosuid,nodev,noatime,size=65536k)
none on /run type tmpfs (rw,nosuid,nodev,noatime,size=4096k)
none on / type tmpfs (rw,nosuid,nodev,noatime,size=65536k)
tmpfs on /ram type tmpfs (rw,relatime)
有2个注意点：
/ram先是bind mount到新rootfs的/ram。这样新旧rootfs的ram就ok了。后面将旧rootfs的/ram move到新/ram, 这样是为了保证旧rootfs的/ram没有挂载点，这里move到其它目录也是可以的。
第一个旧rootfs的tmpfs又移动到新rootfs的tmp目录。相当于把自己挂载到自己的子目录。这样也可以～
延伸思考：
第二方案，好是好，可以是生成rootfs的时候，就比较麻烦，需要将文件拷贝到/ram, 并在/bin /lib等目录建立符号链接。可以不可以直接按照原来的目录结构，直接安装到/ram呢？比如
/ram
bin/busybox
lib/libc.so.6
然后，将/ram/bin加入到PATH环境变量，将/ram/lib加入到LD_LIBRARY_PATH. 但是这样做也麻烦。
可以将/ram拷贝到tmpfs, 然后tmpfs overlay挂载到原来的rootfs. 这样就合并了，不需要修改PATH环境变量。
但是这样的话，进程打开了overlay的文件，overlay不能umount, 那rootfs也不能umount了。此方案行不通。