[發明專利]一種基于扇區的嵌入式系統寫保護的裝置以及方法

在審

• 申請號: 201410795127.7
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104484289A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 黃瑩;陳春漢;付凱
• 申請（專利權）人: 武漢長江通信智聯技術有限公司
• 主分類號: G06F12/14
• 分類號: G06F12/14;G06F11/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及ARM(Advanced?RISC?Machines，高級精簡指令集處理器)的嵌入式系統領域，具體指確保嵌入式文件系統安全的裝置以及方法。

背景技術

嵌入式系統至今已經有30多年的歷史了，嵌入式技術也經歷了幾個發展階段。進入90年代后，以計算機和軟件為核心的數字化技術取得了迅猛的發展，不僅廣泛滲透到社會經濟、軍事、交通、通信等相關行業，而且深入到家電、娛樂等各個領域，興起了一場數字化技術革命。多媒體技術與互聯網應用的迅速普及，消費電子、計算機、通信技術一體化趨勢明顯，嵌入式技術再度成為研究的熱點。

ARM處理器是一種32位的精簡指令集處理器。在眾多同種類型的處理器中，ARM系列已經成為了當今應用最廣泛的嵌入式芯片。在芯片的特點上，ARM處理器核耗電少，成本低，功能強，還特有16/32位雙指令集，這使得ARM成為了移動通信，手持計算，多媒體數字消費，工業控制等嵌入式解決方案的精簡指令集標準。基于ARM技術的微處理器應用大約占據了32位精簡指令集微處理器75％以上的市場份額。除此以外，ARM微處理器及技術還應用到許多不同的領域，并會在將來取得更加廣泛的應用。

我國信息化與全面小康社會建設對嵌入式系統市場提出巨大需求，信息家電產品年需求量達幾億臺，每一類數字化家電產品都有千萬臺市場需求量，工業控制用嵌入式系統有百十萬臺套需求量，商用嵌入式系統需求量幾百萬臺。到2006年我國嵌入式計算機將創造千億元的效益，嵌入式計算機是信息產業新的經濟增長點，國內外的市場需求為我國嵌入式系統產業提供了大有作為的廣闊天地。到目前為止，ARM微處理器及技術的應用幾乎已經深入到各個領域：

1、工業控制領域：作為32的精簡指令集架構，基于ARM核的微控制器芯片不但占據了高端微控制器市場的大部分市場份額，同時也逐漸向低端微控制器應用領域擴展，ARM微控制器的低功耗、高性價比，向傳統的8位/16位微型控制器提出了挑戰。

2、無線通訊領域：目前已有超過85％的無線通訊設備采用了ARM技術，ARM以其高性能和低成本，在該領域的地位日益鞏固。

3、網絡應用：隨著寬帶技術的推廣，采用ARM技術的非對稱數字芯片正逐步獲得競爭優勢。此外，ARM在語音及視頻處理上行了優化，并獲得廣泛支持，也對數字信號處理的應用領域提出了挑戰。

4、消費類電子產品：ARM技術在目前流行的數字音頻播放器、數字機頂盒和游戲機中得到廣泛采用。

5、成像和安全產品：現在流行的數碼相機和打印機中絕大部分采用ARM技術。手機中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術。

除此以外，ARM微處理器及技術還應用到許多不同的領域，并會在將來取得更加廣泛的應用。目前，ARM是中國最受歡迎的微處理器架構。因此，嵌入式系統的安全性具有重要的意義。

對嵌入式系統來說，安全防護措施涉及到一個最基本的概念——物理安全性。也就是說，如果像對待珍貴物品那樣將系統“鎖”起來，那么遭到破壞，丟失信息的風險將大大減少。這意味著需要將嵌入式系統及其它關鍵任務系統放在上鎖的房間內或安全的箱子中。這種方法適用于那些可以將系統“包裝”起來的應用。在實際運行環境下嵌入式系統往往可能會由于各種原因系統會遭到篡改和破壞，如由于硬件故障(寫的時候錯誤)，邏輯寫錯誤(寫到一半斷電，發生劇烈的干擾，如震動)造成的系統損壞后再無法啟動。特別是對于在正在進行文件操作特別是寫操作的時候發生掉電或者干擾(包括電器干擾和振動干擾等)情況下，無法保證文件系統的完整性，可能會導致存儲介質的文件系統損壞。

現有技術中，在專利號為201310468803.5的專利中有提到對U盤系統的寫保護功能。當前，對于大多數嵌入系統來講，只是簡單的進行全部扇區寫保護，這種方法耦合性較高，一旦系統的底層區域遭到破壞，會導致嚴重的后果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于扇區的嵌入式系統寫保護方法，本方法改進嵌入式系統的保護方式，本方法將文件系統引導程序，內核鏡像和最小文件系統與文件系統分開單獨保護，從而降低了相互間的耦合作用，并且對文件系統采用了多重冗余備份，提高了系統的安全穩定性能。