基于MTK平台的手机系统备份与还原

论文摘要

在PC（Personal Computer）行业，系统盘、系统还原、一键恢复等概念已被大家所熟知，但在手机行业，人们对此类概念的认知较浅。随着手机系统功能的强大，手机病毒很可能会像电脑病毒在PC行业那样流行，到了系统崩溃的时候，系统还原成为必然。现在PC行业同一台硬件已经可以装载不同的操作系统，同时一个操作系统也可以安装到不同的硬件上，此项技术有在手机行业流行的趋势，类似在PC行业流行的系统盘势必将存在于手机行业中。同时，系统的备份和还原除了具有上述的好处外，在实际的手机开发过程中，手机的系统会不断的升级，因此研究手机系统的备份和还原也有实际的研发和生产意义。本文正是在以上诸多背景下，结合本人的工作和知识领域，以MTK平台为例，对手机系统的备份和还原进行研究和设计。本文的研究和设计的基本思想是把存储在NAND Flash上的手机系统提取出来，以文件的形式保存在T-Flash卡（以下简称T卡）上，此过程称之为备份；然后再把在T卡上保存的系统镜像文件写入NAND Flash上，此过程称之为还原。NAND Flash相当于电脑的系统盘（如C盘），而T卡相当于Windows系统光盘。基于本文设计的基本思想，本文从手机系统文件、NAND Flash模块、T卡模块、FAT32文件系统以及Scatter Loading这几个方面进行深入研究和设计，并提供良好的用户界面方便终端用户进行手机系统备份与还原的操作。同时，本着高效的设计原则，本文对手机系统备份和还原涉及的几个模块分别进行了优化设计，主要的创新工作如下：1)对手机系统文件进行了优化设计，即对手机系统文件按照功能以及需要进行分割，手机系统文件变成由多个独立的binary文件组成，每个binary文件包含对应的头信息，同时增加对各个binary文件的目录索引信息块（控制块），通过这种设计可以达到每个binary文件单独备份和还原，提高手机系统备份和还原的灵活性。2)对NAND Flash的读写摒弃文件系统层接口，直接采取驱动层读写，实际读写的块即为NAND Flash上的物理块,不需要通过文件系统层的转换操作；同时采用缓冲区的机制进一步提高NAND Flash的读写效率。3)结合T卡的协议规范，对T卡的初始化流程以及读写方式进行优化，使用调试时钟频率及三次初始化机会的方式，加强对市面上T卡的兼容性和读写性能。通过以上的深入研究和优化设计，成功做到手机系统的备份和还原，并验证了其性能能够满足市场应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的与意义
• 1.3 研究的内容
• 1.4 本文的组织结构
• 2 手机系统备份与还原的架构设计
• 2.1 MTK6276平台软件架构
• 2.1.1 Nucleus OS
• 2.1.2 Driver
• 2.1.3 MMI
• 2.1.4 Catcher
• 2.2 MTK6276启动流程
• 2.3 实现流程
• 3 系统主要模块的功能和实现
• 3.1 NAND Flash
• 3.1.1 与NOR Flash的比较
• 3.1.2 NAND Flash的数据结构
• 3.1.3 NAND Flash的硬件设计
• 3.1.4 NAND Flash的驱动程序实现
• 3.2 T卡
• 3.2.1 T卡内部接口
• 3.2.2 T-Flash卡接口电路设计
• 3.2.3 T卡软件设计
• 3.3 文件系统
• 3.3.1 FAT文件系统结构
• 3.3.2 文件的操作
• 3.4 Scatter Loading
• 3.4.1 Scatter Loading原理
• 3.4.2 Scatter Loading的应用
• 3.5 界面设计
• 3.6 模块设计总结
• 4 系统实现验证
• 4.1 可行性
• 4.2 系统设计优化
• 4.3 高效性
• 4.4 可用性
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 上海交通大学硕士学位论文答辩决议书