CN105069381B - 一种基于智能终端的分区保护方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于智能终端的分区保护方法及系统。本发明根据EMMC特性，采用EMMC Power On Write Protection（EMMC上电写保护）机制对重要分区进行EMMC上电写保护。而EMMC Power On Write Protection机制属于硬件级别的写保护，可以从根本上防止用户root行为和某些程序上的错误带来的对分区的破坏。其难以被破解，安全性高。

Description

一种基于智能终端的分区保护方法及系统
技术领域
本发明涉及智能终端领域，尤其涉及一种基于智能终端的分区保护方法及系统。
背景技术
目前智能终端例如手机的EMMC（内嵌式存储器）一般会按照功能使用的不同划分成若干个分区。其中某些分区十分重要，比如uboot分区，kernel分区，system分区。这些分区一旦被破坏，往往是会出现无法正常开机或手机使用过程中系统崩溃。现实中会有部分用户root手机（刷机），root成功后常常有意无意地破坏了手机上这些重要分区中的数据，导致手机无法正常使用，退回厂家售后网点维修，所以分区保护十分重要。
目前一般的写保护方案只是通过软件方式进行分区写保护，即简单地通过把分区加载为ReadOnly（只读）分区。但该方法很容易被破解，并不能做到真正意义上的写保护。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于智能终端的分区保护方法及系统，旨在解决现有的智能终端写保护方案容易被破解、安全性不高的问题。
本发明的技术方案如下：
一种基于智能终端的分区保护方法，其中，包括步骤：
A、选择需保护的分区，对分区的排列顺序、起始地址和大小进行调整；
B、调整完毕后，在智能终端启动时的LK阶段对分区添加EMMC上电写保护机制，以对分区进行写保护。
所述的基于智能终端的分区保护方法，其中，所述步骤A包括：
对需保护的分区进行对齐操作；
将需保护的分区进行分组，使每组大小为写保护组的整数倍。
所述的基于智能终端的分区保护方法，其中，将EMMC的硬件复位引脚设置为禁能状态，以避免在EMMC出错时复位EMMC。
所述的基于智能终端的分区保护方法，其中，在智能终端进行fota升级时，通过设置EMMC的PIMC，使EMMC掉电。
所述的基于智能终端的分区保护方法，其中，写保护组write_protect_group_size的大小为：
write_protect_group_size=512KB*HC_ERASE_GRP_SIZE* HC_WP_GRP_SIZE
其中HC_ERASE_GRP_SIZE 和 HC_WP_GRP_SIZE为EMMC器件固有参数。
所述的基于智能终端的分区保护方法，其中，EMMC上电写保护机制有三种：永久保护、上电保护及临时保护。
一种基于智能终端的分区保护系统，其中，包括：
调整模块，用于选择需保护的分区，对分区的排列顺序、起始地址和大小进行调整；
保护模块，用于调整完毕后，在智能终端启动时的LK阶段对分区添加EMMC上电写保护机制，以对分区进行写保护。
所述的基于智能终端的分区保护系统，其中，所述调整模块具体包括：
对齐单元，用于对需保护的分区进行对齐操作；
分组单元，用于将需保护的分区进行分组，使每组大小为写保护组的整数倍。
所述的基于智能终端的分区保护系统，其中，写保护组write_protect_group_size的大小为：
write_protect_group_size=512KB*HC_ERASE_GRP_SIZE* HC_WP_GRP_SIZE
其中HC_ERASE_GRP_SIZE 和 HC_WP_GRP_SIZE为EMMC器件固有参数。
所述的基于智能终端的分区保护系统，其中，EMMC上电写保护机制有三种：永久保护、上电保护及临时保护。
有益效果：本发明根据EMMC特性，采用EMMC Power On Write Protection（EMMC上电写保护）机制对重要分区进行EMMC上电写保护。而EMMC Power On Write Protection机制属于硬件级别的写保护，可以从根本上防止用户root行为和某些程序上的错误带来的对分区的破坏。其难以被破解，安全性高。
附图说明
图1为本发明一种基于智能终端的分区保护方法较佳实施例的流程图。
图2为采用本发明的方法对system分区进行写保护时的结构框图。
图3为采用本发明的方法对分区进行分组的结构示意图。
图4为本发明一种基于智能终端的分区保护系统较佳实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明提供一种基于智能终端的分区保护方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明一种基于智能终端的分区保护方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：
S101、选择需保护的分区，对分区的排列顺序、起始地址和大小进行调整；
S102、调整完毕后，在智能终端启动时的LK阶段对分区添加EMMC上电写保护机制，以对分区进行写保护。
本发明中，采用EMMC上电写保护机制对分区进行写保护，在智能终端启动后，使EMMC上的某块或多块区域处于写保护状态，保证智能终端重要数据的完整性，防止数据被删除改写。例如图2中的system分区，添加EMMC上电写保护机制进行写保护后，则Host（主机）可以对该分区进行读操作，但写操作是无效的。
EMMC存在Write Protect Group（写保护组）的概念，即可以将EMMC的存储区域作为一个个的Write Protect Group（写保护组）组成。对于每个Write Protect Group，提供三种写保护机制，每种机制对于上电/复位又有不同的反应。三种写保护机制包括：永久保护（Permanent）、上电保护（Power-on）及临时保护（Temporary）。
对于永久保护，写保护一旦设置会一直生效，无法撤销，并且在复位后写保护仍然有效，也无法撤销；对于上电保护，其在设置后生效，无法撤销，但在复位后失效；对于临时保护，在设置后生效，可以随时撤销或再次设置生效，复位不影响临时写保护的状态。
每个写保护组Write Protect Group的大小write_protect_group_size可由如下公式得出：
write_protect_group_size=512KB*HC_ERASE_GRP_SIZE* HC_WP_GRP_SIZE
其中HC_ERASE_GRP_SIZE 和 HC_WP_GRP_SIZE为EMMC器件固有参数，可以通过查询EMMC spec得到。
所述步骤S101中，先选择需保护的分区，例如选择Preloader、MBR、EBR1、UBOOT、EBR2等分区。然后进行布局调整操作，具体包括如下步骤：
S201、对需保护的分区进行对齐操作；
首先需要确定分区的alignment_size，并让需要写保护的分区的起始地址和大小等于alignment_size的整数倍，此即为对齐。 alignment_size一般选择为主流使用的EMMC的write_protect_group_size的整数倍。
S202、将需保护的分区进行分组，使每组大小为写保护组的整数倍。
为避免由于分区对齐带来空间浪费，可以将多个分区组合成一组占用一个或多个Write Protection Group。如图3所示，将各个分区进行分组，组合成一个组，按组的形式进行同时保护。
其中，Preloader分区虽然需要写保护，但属于EMMC的Boot1区域，不需要设置大小为对齐。
其他的如MBR, EBR1, UBOOT, EBR2, LOGO分区组成一个组，避免每个分区设成Alignment_size大小带来空间浪费。该组起始地址为0，大小为8M，即符合“让分区的起始地址和分区的大小等于Alignment_size的整数倍”的原则。
另外，智能终端的启动模式有多种，不同模式下对各个分区的写操作需求是不一致的。所以先确定在各种模式下哪些分区应该并且可以写保护，哪些分区不可以写保护。
例如在NORMAL_BOOT启动模式下，Preloader、LK、boot、secro及system分区需要写保护，recovery、seccfg及nvram分区不需要写保护。
在META_BOOT启动模式下，Preloader、LK、recovery、boot、secro及system分区需要写保护，seccfg及nvram分区不需要写保护。
在SW_REBOOT启动模式下， Preloader、LK、recovery、boot、secro及system分区需要写保护，seccfg及nvram分区不需要写保护。
在RECOVERY_BOOT启动模式下，secro分区需要写保护， Preloader、LK、recovery、boot、seccfg、nvram及system分区不需要些保护。在FACTORY启动模式下，Preloader、LK、recovery、boot、secro及system分区需要写保护，seccfg及nvram分区不需要写保护。
在ADVMETA启动模式下，Preloader、LK、recovery、boot、secro及system分区需要写保护，seccfg及nvram分区不需要写保护。
在ATE_FACTORY_BOOT启动模式下，Preloader、LK、recovery、boot、secro及system分区需要写保护，seccfg及nvram分区不需要写保护。
在ALARM启动模式下，Preloader、LK、recovery、boot、secro及system分区需要写保护，seccfg及nvram分区不需要写保护。
在KERNEL_POWER_OFF_CHARGING_BOOT启动模式下，Preloader、LK、recovery、boot、secro及system分区需要写保护，seccfg及nvram分区不需要写保护。
在LOW_POWER_OFF_CHARGING_BOOT启动模式下，Preloader、LK、recovery、boot、secro及system分区需要写保护，seccfg及nvram分区不需要写保护。
在DOWNLOAD__BOOT启动模式下，Preloader、LK、boot、secro、system、recovery、seccfg及nvram分区均不需要写保护。
在FAST__BOOT启动模式下, secro分区及system分区需要些保护， Preloader、LK、recovery、boot、seccfg及nvram分区不需要写保护。
确定各分区的alignment_size之后，在EMMC选型时为了做到多款EMMC可以兼容使用，还需要EMMC是否满足下面的公式：
write_protect_group_size * n = alignment_size (n >= 1)
也就是只要write_protect_group_size的整数倍等于alignment_size，则该EMMC是兼容的。
需要将EMMC的硬件复位引脚设置为禁能状态。在EMMC出错时系统会通过EMMC上的hardware reset pin（硬件复位引脚）复位EMMC，但与此同时分区保护功能就会失效。因此，恶意程序可以在系统运行时通过hardware reset pin复位EMMC，导致EMMC Power OnWrite Protection失效。所以设置hardware reset pin为disable状态（禁能状态）。
在智能终端进行fota升级时，通过设置EMMC的PIMC，使EMMC掉电。
当智能终端进行fota升级后，智能终端重启进入Recovery模式。因为Recovery模式下需要升级的分区如Uboot，System等不可以写保护，所以需要将EMMC掉电一次，这样才可以让原先加载有限保护的分区写保护失效。所以在走fota流程时，通过设置PIMC，使EMMC掉电，这样一来，原有写保护失效，以便升级时写入数据到分区；而在正常重启智能终端的过程中，不会让EMMC掉电，因此分区写保护继续有效。
本发明中，设置写保护的时机为在LK阶段，根据智能终端不同的启动模式对智能终端保护不同的分区。在LK阶段就进行写保护，即在Linux Kernel阶段之前就进行写保护，可以有效地避免某些恶意程序利用Kernel某些漏洞避开写保护，破坏分区。
基于上述方法，本发明还提供一种基于智能终端的分区保护系统较佳实施例，如图4所示，其包括：
调整模块100，用于选择需保护的分区，对分区的排列顺序、起始地址和大小进行调整；
保护模块200，用于调整完毕后，在智能终端启动时的LK阶段对分区添加EMMC上电写保护机制，以对分区进行写保护。
进一步，所述调整模块100具体包括：
对齐单元，用于对需保护的分区进行对齐操作；
分组单元，用于将需保护的分区进行分组，使每组大小为写保护组的整数倍。
进一步，写保护组write_protect_group_size的大小为：
write_protect_group_size=512KB*HC_ERASE_GRP_SIZE* HC_WP_GRP_SIZE
其中HC_ERASE_GRP_SIZE 和 HC_WP_GRP_SIZE为EMMC器件固有参数。
进一步，EMMC上电写保护机制有三种：永久保护、上电保护及临时保护。
综上所述，本发明根据EMMC特性，采用EMMC Power On Write Protection（EMMC上电写保护）机制对重要分区进行EMMC上电写保护。而EMMC Power On Write Protection机制属于硬件级别的写保护，可以从根本上防止用户root行为和某些程序上的错误带来的对分区的破坏。其难以被破解，安全性高。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于智能终端的分区保护方法，其特征在于，包括步骤：
A、选择需保护的分区，对分区的排列顺序、起始地址和大小进行调整；
B、调整完毕后，在智能终端启动时的LK阶段对分区添加EMMC上电写保护机制，以对分区进行写保护；
所述步骤A包括：
对需保护的分区进行对齐操作；先确定分区的alignment_size，并让需要写保护的分区的起始地址和大小等于alignment_size的整数倍，此即为对齐；alignment_size为EMMC的write_protect_group_size的整数倍；
将需保护的分区进行分组，使每组大小为写保护组的整数倍；将多个分区组合成一组占用一个或多个Write Protection Group，按组的形式进行同时保护。
2.根据权利要求1所述的基于智能终端的分区保护方法，其特征在于，将EMMC的硬件复位引脚设置为禁能状态，以避免在EMMC出错时复位EMMC。
3.根据权利要求1所述的基于智能终端的分区保护方法，其特征在于，在智能终端进行fota升级时，通过设置EMMC的PIMC，使EMMC掉电。
4.根据权利要求1所述的基于智能终端的分区保护方法，其特征在于，写保护组的大小write_protect_group_size为：
write_protect_group_size=512KB*HC_ERASE_GRP_SIZE* HC_WP_GRP_SIZE
其中HC_ERASE_GRP_SIZE 和 HC_WP_GRP_SIZE为EMMC器件固有参数。
5.一种基于智能终端的分区保护系统，其特征在于，包括：
调整模块，用于选择需保护的分区，对分区的排列顺序、起始地址和大小进行调整；
保护模块，用于调整完毕后，在智能终端启动时的LK阶段对分区添加EMMC上电写保护机制，以对分区进行写保护；
所述调整模块具体包括：
对齐单元，用于对需保护的分区进行对齐操作；先确定分区的alignment_size，并让需要写保护的分区的起始地址和大小等于alignment_size的整数倍，此即为对齐；alignment_size为EMMC的write_protect_group_size的整数倍；
分组单元，用于将需保护的分区进行分组，使每组大小为写保护组的整数倍；将多个分区组合成一组占用一个或多个Write Protection Group，按组的形式进行同时保护。
6.根据权利要求5所述的基于智能终端的分区保护系统，其特征在于，写保护组的大小write_protect_group_size为：
write_protect_group_size=512KB*HC_ERASE_GRP_SIZE* HC_WP_GRP_SIZE
其中HC_ERASE_GRP_SIZE 和 HC_WP_GRP_SIZE为EMMC器件固有参数。
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