WinCE的嵌入式系統(tǒng)注冊表的研究

　　摘要：本文首先講述了 Windows CE注冊表的重要性，它對整個嵌入式系統(tǒng)的正常運行起著關(guān)鍵性作用。然后又介紹了兩種注冊表存儲方式，并著重講述了基于 HIVE的注冊表。詳細(xì)闡述了基于 HIVE的注冊表的保存數(shù)據(jù)方式及實現(xiàn) HIVE注冊表的方法。最后給出了系統(tǒng)成功修改注冊表的實現(xiàn)方法。本文的研究對其它操作系統(tǒng)的注冊表修改也具有著借鑒意義。

　　0 引言

　　嵌入式操作系統(tǒng) Windows CE和桌面操作系統(tǒng)一樣使用注冊表（Registry）來保存應(yīng)用程序、驅(qū)動程序和用戶的設(shè)定以及其他一些配置信息，通常還存儲著操作系統(tǒng)調(diào)用程序的狀態(tài)信息，所以注冊表起著非常重要的作用，它是 Windows CE操作系統(tǒng)的核心。在沒有注冊表的情況下，操作系統(tǒng)將不能獲得必需的信息來運行和控制附屬的設(shè)備和應(yīng)用程序及正確響應(yīng)用戶的輸入[1][2]。

　　1 Windows CE注冊表簡介

　　Windows CE的注冊表結(jié)構(gòu)和其他版本的 Windows操作系統(tǒng)的注冊表結(jié)構(gòu)是類似的。注冊表是一個包括主關(guān)鍵字子樹的集合，它和文件目錄樹一樣具有層次結(jié)構(gòu)。每個子樹又由更低層的子樹、鍵以及鍵值組成。鍵相當(dāng)于文件系統(tǒng)的目錄，每個鍵包含若干鍵值項。而鍵值項相當(dāng)于文件系統(tǒng)末端的文件，它由鍵值名、數(shù)據(jù)類型和鍵值組成。鍵值就是注冊表存儲的數(shù)據(jù)。

　　Windows CE對注冊表的值有一些限制：鍵或者鍵值項的名字最多為 255個字符，數(shù)據(jù)最大為4K，鍵嵌套層次最多為 16層。所以在使用注冊表編程時，要盡量使鍵和鍵值項占用最小的空間。另外，需要注意的是，在注冊表中，鍵值項比鍵值占用更大的存儲空間。

　　Windows CE注冊表包括4個根鍵 [2]，如表1所示。

　　表 1 Windows CE注冊表根鍵

　　2 Windows CE注冊表類型

　　由于嵌入式系統(tǒng)的特點，一些嵌入式設(shè)備是沒有外存的。因此 Windows CE的注冊表提供了兩種實現(xiàn)方式：基于對象存儲的注冊表（RAM-Based Registry）和基于 Hive的注冊表（Hive-Based Registry） [3]。我們可以在 Windows CE中使用任何一種注冊表，注冊表類型對于用戶和應(yīng)用程序來說都是透明的。基于RAM的注冊表在經(jīng)常熱啟動的設(shè)備上是非常高效的，而在經(jīng)常冷啟動的設(shè)備上，性能卻很令人失望，最適合有電池后備的個人電子消費類產(chǎn)品。對于經(jīng)常冷啟動或者不怎么使用熱啟動方式的設(shè)備來說，基于 hive的注冊表是非常高效的，最適合永久性的存儲器和多用戶環(huán)境下使用。

　　2.1 基于 RAM的注冊表

　　顧名思義，基于 RAM的注冊表把整個注冊表作為一個對象存儲堆放在 RAM中。這就意味著如果系統(tǒng)中斷對 RAM的電池供電，對注冊表的所有改動都會丟失。也就是說，它們的有效性和 RAM中數(shù)據(jù)的有效性是一致的。但是使用 RAM注冊表，對注冊表的讀寫訪問操作非常的快速高效。在舊版本的 Windows CE中，大量應(yīng)用了基于 RAM的注冊表。如果有外存且需要經(jīng)常冷啟動的設(shè)備采用基于 RAM的注冊表，則需要在系統(tǒng)斷電的時候?qū)ψ员磉M(jìn)行保存，等系統(tǒng)再次啟動時對保存的注冊表進(jìn)行還原。

　　2.2 基于 HIVE的注冊表

　　HIVE系統(tǒng)包含了不屬于任何用戶信息的系統(tǒng)設(shè)置。HIVE系統(tǒng)由 OEM層調(diào)用。通常 hive文件為System.hv,但是它的存儲位置可能隨著平臺而變化。這種存儲方式使系統(tǒng)在斷電前后無須備份和恢復(fù)注冊表數(shù)據(jù)，這使得系統(tǒng)冷啟動時速度更快。

　　基于HIVE結(jié)構(gòu)的注冊表被分為兩部分存儲：系統(tǒng)HIVE，存儲所有的系統(tǒng)數(shù)據(jù)；用戶HIVE，存儲對特定用戶的所有相關(guān)數(shù)據(jù)。一個多用戶系統(tǒng)將包括幾個用戶HIVE。當(dāng)一個用戶登錄時，相應(yīng)的用戶 HIVE就會被激活，當(dāng)用戶退出時，相應(yīng)的用戶 HIVE也會被撤銷。所有的用戶 HIVE都用 USER.hv來命名，并且被放在不同的用戶目錄中，每個目錄都是以它屬于的用戶的用戶名來命名的。

　　注冊表中的HKEY_LOCAL_MACHINE\init\BootVars下的鍵值項ProfileDir存儲著所有用戶目錄的位置。HKEY_LOCAL_MACHINE\init\BootVars下的鍵值項 SystemHive存儲著系統(tǒng)HIVE的文件路徑和文件名。

　　BOOT HIVE存儲只用于系統(tǒng)啟動時的系統(tǒng)設(shè)置。BOOT HIVE從 ROM中讀出并用于啟動驅(qū)動程序和相關(guān)的文件系統(tǒng)。這個文件系統(tǒng)用于啟動系統(tǒng) HIVE文件。當(dāng)系統(tǒng)HIVE啟動后， BOOT HIVE將被終止。當(dāng)系統(tǒng) HIVE有效時，啟動過程中被修改的注冊表數(shù)據(jù)將被存放于系統(tǒng) HIVE中。但是 BOOT HIVE在 ROM中的數(shù)據(jù)還保持不變。 3 HIVE注冊表的實現(xiàn)HIVE注冊表是通過修改系統(tǒng)的平臺文件來實現(xiàn)的，在工程目錄下的 PLATFORM.REG文件中包含了系統(tǒng)的啟動信息，HIVE注冊表的啟動方式不同于普通注冊表的啟動方式，它需要在系統(tǒng)加載設(shè)備管理器前加載系統(tǒng)存儲媒介的驅(qū)動程序，只有這樣才能在加載設(shè)備管理器當(dāng)中提取設(shè)備在注冊表中的保存信息，達(dá)到 HIVE存儲的目的。下面介紹如何讓系統(tǒng)支持 HIVE 表2 標(biāo)準(zhǔn) HIVE及其支持的文件

　　注冊表存儲：

　　1 ）修改設(shè)備管理器的啟動信息值 “Start DevMgr”= dword:1此冊項代表使用 HIVE注冊表存儲系統(tǒng)信息

　　2 ）把系統(tǒng)的存儲媒介驅(qū)動程序加在 “HIVE BOOT SECTION”與“END HIVE BOOT SECTION” 的注釋之間，該注釋被編譯器選擇提取之后，在系統(tǒng)上電后加載在設(shè)備管理器之前

　　3 ）在系統(tǒng)的存儲媒介驅(qū)動程序上提供一個 FLAG項，該項的目的是對目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運算。

　　“flags”= dword:1

　　通過以上參數(shù)的修改，系統(tǒng)即可支持 HIVE注冊表存儲，該存儲方式有效存儲系統(tǒng)保存

　　在 HIVE注冊表中的信息，比如觸摸屏觸電校驗信息，系統(tǒng) IP地址等。經(jīng)大量試驗證明，該方法有效可行。 4 系統(tǒng)注冊表修改分析

　　4.1 觸摸屏驅(qū)動程序注冊表設(shè)置 下面是本多媒體系統(tǒng)觸摸屏驅(qū)動程序的注冊表信息設(shè)置，我們在校準(zhǔn)的時候需要在注冊表中存儲一些校準(zhǔn)坐標(biāo)信息： [HKEY_LOCAL_MACHINE\ControlPanel]????? "InputConfig"= dword:3? ；3 =>鍵盤和觸摸屏

　　[HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE\DEVICEMAP\TOUCH] "DriverName"="touch:dll" "MaxCalError"=dword:10"CalibrationData"="500,512 762,268 758,760 244,758 241,266 "http://校準(zhǔn)信息 Landscape "CalibrationData"="515,503 763,748 258,749 269,255 764,255 "

　　圖 1 HIVE注冊表需要修改的文件

　　4.2 在映像中固定 IP地址

　　在我們自己創(chuàng)建的調(diào)試環(huán)境中每次啟動后都需要手動修改 IP后才能多人同時調(diào)試，所以要想將 IP地址固定下來就要關(guān)系到注冊表的修改。而關(guān)于IP地址的更改一定會反映到系統(tǒng)注冊表中，也就是說如果能將這部分更改在定制操作系統(tǒng)的時候就加進(jìn)去，那么當(dāng)映像啟動后，就具有設(shè)定好的 IP地址了 [4]。

　　經(jīng)過不斷摸索，得出的結(jié)論很好，修改平臺文件project.reg，在文件中添加以下內(nèi)容：

　　[HKEY_LOCAL_MACHINE\comm\vmini1\parms\tcpip] "defaultgateway" = multi_sz:"192.168.0.1" "subnetmask" = multi_sz:"255.255.255.0" "IpAddress" = multi_sz:"192.168.0.5" "enabledhcp" = dword:0

　　第一個是默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，第二個是子網(wǎng)掩碼，第三個是 IP地址，最后一個也必須加，就是禁用DHCP，只有這樣自己的設(shè)定才能生效。 注意：注冊表鍵值類型一定要設(shè)置好，像上面的 multi_sz,dword一定要添加在前面，否則仍然沒有效果。

　　4.3 SD卡驅(qū)動注冊表信息

　　SD卡是車載多媒體系統(tǒng)的重要外圍存儲設(shè)備，為靈活實現(xiàn) SD卡熱插拔功能，使用流接口驅(qū)動模型。SD卡驅(qū)動程序以及它所使用的文件系統(tǒng)都是由存儲管理器負(fù)責(zé)的。在存儲管理器的啟動過程中，很多配置信息都是從系統(tǒng)的注冊表得到的。因此必須先創(chuàng)建如下 SD卡注冊表信息:

　　[HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers\BuiltIn\sdcard] "D11"="sdcard.d11" "Prefix"="SDC" "Index"=dword:1

　　"Order"=dword:l

　　"FSD"="fatfs.d11"

　　[HKEY_LOCAL_MACHINE\System\StorageManager\Profiles\SDCARD]

　　"Name"="SD Card"

　　"Folder"= "SDCARD Storage"

　　5 結(jié)論

　　注冊表是 Windows CE操作系統(tǒng)的核心，起著至關(guān)重要的作用，車載多媒體系統(tǒng)的所有驅(qū)動程序和應(yīng)用程序的配置信息都被保存在注冊表中，如果修改或加載不當(dāng)，都將使得整個系統(tǒng)的一些功能不能正常使用，甚至將會導(dǎo)致 Windows CE操作系統(tǒng)無法啟動。本文的創(chuàng)新點在于提出了一種實現(xiàn) HIVE注冊表的方法和修改注冊表的思路，經(jīng)大量試驗證明此種思路很有效，可以用來修改更多其它需要的配置。隨著我國的汽車事業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車導(dǎo)航多媒體系統(tǒng)有著越來越廣闊的應(yīng)用前景，本項目的經(jīng)濟(jì)效益預(yù)計在八十萬元左右。