一种基于Smartphone类的注册表实现方案

摘要：目前SmartphcIne类型的手机注册表都是用数据库实现的，现在要改用COMS来实现，具体做法是采用大小为64 KB的2块FLASH来模拟CMOS，在此基础上实现注册表的管理，直接从FLASH驱动层做起。注册表的记录改变了传统的Windows做法，采用一种简化的方法，不分目录级，由一个主键加一个键值构成，其主键是一个null结束的字符串，可以包含目录信息，这对后继手机软件的应用开发建立了良好的开发基础。
关键词：注册表；Smartphone：CMOS；FLASH

0 引言
    随着多媒体移动终端(PDA，智能手机)的快速发展，使其已经不再只是用于语音通信的手持设备，而成为集成了MP3，MP4以及上网移动办公等附加功能的嵌入式通信平台。Smartphon是Accelerator Technology公司开发的一种嵌入式RTOS产品，其操作系统为Nucleus，只需一次性购买Licenses就可以获得操作系统的源码。Accelerator Technology公司在底层对无线通信以及语音文本信息通信模块做了大量优化。
Nucleus是一款优秀的嵌入式实时操作系统(RTOS)，具有抢占式和时间片轮转任务调度方式，主要用在时间苛刻的嵌入式应用当中。大约95％的Nucleus用ANSIC写成，作为一个库加载到应用代码当中，目前手机行业有很多使用Nucleus。Smartphone平台的基本架构分为：
    无线堆栈层：负责最终的数据发送与接收处理，它对接收和发送的硬件细节进行控制，突出无线通信这个核心内容，是Smartphone操作平台最低的一层。
    核心API层：可利用它们来进行与无线通信和语音服务相关的开发，主要参照MSDN来使用。
    逻辑层：系统为简化开发，将一些API包装成各个功能块以便调用类似控件，这层提供各控件接口。
    应用层：是系统中面向用户提供服务的各应用程序。

1 接口设计与实现方案
    当前大部分智能手机的注册表原来是用数据库实现的，现在要改为用COMS来实现，具体做法是，采用大小为64 KB的2块FLASH来模拟CMOS，在此基础上实现注册表的管理，直接从FLASH驱动层做起。注册表的记录改变了传统Windows的做法，采用一种简化的方法，不分目录级，由一个主键加一个键值构成。主键是一个null结束的字符串，可以包含目录信息，也可以写成“＼APP＼WINDOW＼POSITION＼X”，考虑到查找的方便性，主键字串必须用大写，并且要以“＼”开始。键值有3种类别，分别是DWORD，Binary和string。其中，DWORD占4 B；String是null结束的字符串；Binary是由一个4 B的Size加上内容构成。考虑到FLASH的读写特性以及可移植性，整个记录信息向4 B对齐，并用0填充冗余各位。
1．1 数据结构
    注册表的大小为64 KB，另外的64 KB是为了擦写时备份用的。整个64 KB空间分成2大块，即索引块和数据块，其中索引块大小为4 KB，数据块为60 KB。索引块由32 B的HEAD和一个偏移表构成，HEAD由1个4 B的片选字加1个28 B的保留位构成，保留位建议填写成“HTW CMOS VER1．0”，片选字用作擦除时掉电的保护。偏移表的每项占4 B，共有1 016项，每个偏移项均由低28 b的偏移值和高4 b标志位构成，标志位用作增加和修改时掉电的保护。数据块由一个接一个变长的记录构成，每个记录内容向4 B对齐，并用0填充冗余各位。记录由4 B控制字段+4 BCHECKSUM+主键+键值构成。其中，控制字段=28 b SIZE+4 b FLAG。SIZE是低28位，即物理的前28位。它表示整个记录的大小，包括自身及CHECKSUM、主键、键值等。FLAG是高4位，即物理的后4位，它表示键值的属性，同时用来作为掉电保护的判断标志。
1．2 关于掉电保护信息
    掉电保护要做好，有2个必要条件，一是系统启动后在初始化时，有能力知道上次关机是正常关机还是异常掉电关机；二是系统在任何时候突然掉电，有能力追溯到掉电前的资料信息。注册表系统用于掉电保护的信息有3处，分别是片选字、偏移表项的标志位、记录控制字段的FLAG。片选字共有2块64 KB的FLASH，每块最前面的4 B是片选信息，正常情况下，正在使用的那一块(记A)片选信息写着00 00 00 C0，另外一块(记B)写着FF FF FF FF，并且B是一个擦除过的很干净的空块。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，这一点与FMM中的用法基本相同。当A写满时需要整理，会运行一个整理流程，也会用到这些取值。每个偏移表项由低28 b的偏移值和高4 b标志位构成，其中标志位正常取值时，0xC0表示有效，0x8表示已删除；其余可能的取值是0xF表示空闲或者正在写，0xE表示刚刚修改完。对注册表的增加、修改、删除都会用到这些取值。记录控制字的FLAG每个记录控制字由低28 b的SIZE和高4 b的FLAG构成。FLAG的取值前面有描述，正常情况下0xE表示键值为DW0RD，0xC表示键值为Binary，0x8表示键值为String，其他的取值都表示正在写入控制字段时突然掉电，此时SIZE不可靠，整个数据块应该丢弃这4个字节。下一个偏移表项的取值应该仪仅越过这4个字节。对注册表的增加、修改、删除等操作，会用到这个FLAG，它与偏移表项的标志位一起使用，共同完成这几种操作的掉电保护。
1．3 部分API函数示例
    注册表系统向应用提供的API接口有4个，另外还有一个初始化和一个块擦除流程，即RegCreateKey()刨建；RegDeleteKey()删除；RegQueryValueEx()查询；RegSetValue()设置；Reg_Initialize()初始化；Reg_EraseChip()擦除。

2 开发环境
    本软件模组在PC机上开发，经过编译工具embedded Visual C++后，在CPU为ARM920T的硬件平台下运行。
    编程语言：C语言
    操作系统：Nucleus
    Nucleus内核版本：2．4．20
    交叉编译工具：VC++＆ADS
    编译环境：Visual C++
    硬件平台：SC32442X或ARM920T

3 结语
    由于Smartphone的用处已经越来越广泛，故提出一种为Smartphone建立较为通用高效的手机注册表实现方案，这对后继手机软件的应用开发，建立了良好的开发基础，性能优越且易于移植，已经成功应用于Linux和Windows CE等嵌入式操作系统。目前该方案已用于诸多无线移动多媒体终端项目，且效果理想。