一種基于Smartphone類的注冊表實現方案

摘要：目前SmartphcIne類型的手機注冊表都是用數據庫實現的，現在要改用COMS來實現，具體做法是采用大小為64 KB的2塊FLASH來模擬CMOS，在此基礎上實現注冊表的管理，直接從FLASH驅動層做起。注冊表的記錄改變了傳統的Windows做法，采用一種簡化的方法，不分目錄級，由一個主鍵加一個鍵值構成，其主鍵是一個null結束的字符串，可以包含目錄信息，這對后繼手機軟件的應用開發建立了良好的開發基礎。
關鍵詞：注冊表；Smartphone：CMOS；FLASH

0 引言
隨著多媒體移動終端(PDA，智能手機)的快速發展，使其已經不再只是用于語音通信的手持設備，而成為集成了MP3，MP4以及上網移動辦公等附加功能的嵌入式通信平臺。Smartphon是Accelerator Technology公司開發的一種嵌入式RTOS產品，其操作系統為Nucleus，只需一次性購買Licenses就可以獲得操作系統的源碼。Accelerator Technology公司在底層對無線通信以及語音文本信息通信模塊做了大量優化。
Nucleus是一款優秀的嵌入式實時操作系統(RTOS)，具有搶占式和時間片輪轉任務調度方式，主要用在時間苛刻的嵌入式應用當中。大約95％的Nucleus用ANSIC寫成，作為一個庫加載到應用代碼當中，目前手機行業有很多使用Nucleus。Smartphone平臺的基本架構分為：
無線堆棧層：負責最終的數據發送與接收處理，它對接收和發送的硬件細節進行控制，突出無線通信這個核心內容，是Smartphone操作平臺最低的一層。
核心API層：可利用它們來進行與無線通信和語音服務相關的開發，主要參照MSDN來使用。
邏輯層：系統為簡化開發，將一些API包裝成各個功能塊以便調用類似控件，這層提供各控件接口。
應用層：是系統中面向用戶提供服務的各應用程序。

1 接口設計與實現方案
當前大部分智能手機的注冊表原來是用數據庫實現的，現在要改為用COMS來實現，具體做法是，采用大小為64 KB的2塊FLASH來模擬CMOS，在此基礎上實現注冊表的管理，直接從FLASH驅動層做起。注冊表的記錄改變了傳統Windows的做法，采用一種簡化的方法，不分目錄級，由一個主鍵加一個鍵值構成。主鍵是一個null結束的字符串，可以包含目錄信息，也可以寫成“＼APP＼WINDOW＼POSITION＼X”，考慮到查找的方便性，主鍵字串必須用大寫，并且要以“＼”開始。鍵值有3種類別，分別是DWORD，Binary和string。其中，DWORD占4 B；String是null結束的字符串；Binary是由一個4 B的Size加上內容構成。考慮到FLASH的讀寫特性以及可移植性，整個記錄信息向4 B對齊，并用0填充冗余各位。
1．1 數據結構
注冊表的大小為64 KB，另外的64 KB是為了擦寫時備份用的。整個64 KB空間分成2大塊，即索引塊和數據塊，其中索引塊大小為4 KB，數據塊為60 KB。索引塊由32 B的HEAD和一個偏移表構成，HEAD由1個4 B的片選字加1個28 B的保留位構成，保留位建議填寫成“HTW CMOS VER1．0”，片選字用作擦除時掉電的保護。偏移表的每項占4 B，共有1 016項，每個偏移項均由低28 b的偏移值和高4 b標志位構成，標志位用作增加和修改時掉電的保護。數據塊由一個接一個變長的記錄構成，每個記錄內容向4 B對齊，并用0填充冗余各位。記錄由4 B控制字段+4 BCHECKSUM+主鍵+鍵值構成。其中，控制字段=28 b SIZE+4 b FLAG。SIZE是低28位，即物理的前28位。它表示整個記錄的大小，包括自身及CHECKSUM、主鍵、鍵值等。FLAG是高4位，即物理的后4位，它表示鍵值的屬性，同時用來作為掉電保護的判斷標志。
1．2 關于掉電保護信息
掉電保護要做好，有2個必要條件，一是系統啟動后在初始化時，有能力知道上次關機是正常關機還是異常掉電關機；二是系統在任何時候突然掉電，有能力追溯到掉電前的資料信息。注冊表系統用于掉電保護的信息有3處，分別是片選字、偏移表項的標志位、記錄控制字段的FLAG。片選字共有2塊64 KB的FLASH，每塊最前面的4 B是片選信息，正常情況下，正在使用的那一塊(記A)片選信息寫著00 00 00 C0，另外一塊(記B)寫著FF FF FF FF，并且B是一個擦除過的很干凈的空塊。A其余可能的取值是00 00 00 80，B其余可能的取值是00 00 00 F0和00 0000 E0，這一點與FMM中的用法基本相同。當A寫滿時需要整理，會運行一個整理流程，也會用到這些取值。每個偏移表項由低28 b的偏移值和高4 b標志位構成，其中標志位正常取值時，0xC0表示有效，0x8表示已刪除；其余可能的取值是0xF表示空閑或者正在寫，0xE表示剛剛修改完。對注冊表的增加、修改、刪除都會用到這些取值。記錄控制字的FLAG每個記錄控制字由低28 b的SIZE和高4 b的FLAG構成。FLAG的取值前面有描述，正常情況下0xE表示鍵值為DW0RD，0xC表示鍵值為Binary，0x8表示鍵值為String，其他的取值都表示正在寫入控制字段時突然掉電，此時SIZE不可靠，整個數據塊應該丟棄這4個字節。下一個偏移表項的取值應該儀僅越過這4個字節。對注冊表的增加、修改、刪除等操作，會用到這個FLAG，它與偏移表項的標志位一起使用，共同完成這幾種操作的掉電保護。
1．3 部分API函數示例
注冊表系統向應用提供的API接口有4個，另外還有一個初始化和一個塊擦除流程，即RegCreateKey()刨建；RegDeleteKey()刪除；RegQueryValueEx()查詢；RegSetValue()設置；Reg_Initialize()初始化；Reg_EraseChip()擦除。

2 開發環境
本軟件模組在PC機上開發，經過編譯工具embedded Visual C++后，在CPU為ARM920T的硬件平臺下運行。
編程語言：C語言
操作系統：Nucleus
Nucleus內核版本：2．4．20
交叉編譯工具：VC++＆ADS
編譯環境：Visual C++
硬件平臺：SC32442X或ARM920T

3 結語
由于Smartphone的用處已經越來越廣泛，故提出一種為Smartphone建立較為通用高效的手機注冊表實現方案，這對后繼手機軟件的應用開發，建立了良好的開發基礎，性能優越且易于移植，已經成功應用于Linux和Windows CE等嵌入式操作系統。目前該方案已用于諸多無線移動多媒體終端項目，且效果理想。