一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，包括（S1）在flash内生成bootloader分区；（S2）生成对应的ECC校验值，并把该ECC校验值保存于其后建立的bootloaderECC校验区中；（S3）生成系统内核和根文件系统分区；（S4）生成对应的ECC校验值，并把该ECC校验值保存于其后建立的系统ECC校验区中；（S5）所述SD设备在每次启动过程中，根据flash读出的每256字节数据生成一个新的ECC校验值，将其与该flash的bootloaderECC校验区或系统ECC校验区内对应保存的ECC校验值进行对比，若二者一致，则表明该256字节数据正常，否则根据ECC校验规则对该256字节数据进行修复。本发明专利技术有效地改善了SD设备在使用过程中因停电、flash参数擦写过于频繁等导致少量bit被篡改而无法启动的情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能设备
，具体地讲，是涉及一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法。
技术介绍
目前很多公司都纷纷尝试智能设备（SD,Smart Device）领域，SD设备功能越来越多，硬件集成度越来越高。但是因为一些成本控制或者设计方案不那么完善，以及一些难以避免的原因（如突然停电）导致了SD使用过程中flash（闪存）上固件被意外篡改，SD设备无法正常工作。SD在使用过程中，由于硬件设备老化、正常使用突然断电等原因，导致了flash中存放的固件被意外篡改，使SD无法正常使用。图1所示，是常规的flash布局，具体的SD设备制造厂商可能略有不同。第一个分区一定是Bootloader分区，对系统进行引导，同时系统镜像分区也一定会有，实现设备主要的功能。其他区域按照各设备的需求而定。由于某些特殊原因（如突然断电），flash中的镜像文件被篡改，导致SD无法正常启动。遇到这种情况用户只能选择退换货或者自认倒霉。Flash被意外篡改的情况导致退换货在SD设备制造公司非常普遍。如果能够有效减少flash被意外篡改的发生，可以有效的减少公司的损失。从源头上来减少flash被意外篡改，各大flash厂商正在努力的去改正，但是却无法避免。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，通过ECC校验的方式修正已经发生少量bit位篡改的flash，保证设备的正常使用。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，包括如下步骤：（S1）按照SD设备需求在flash内生成bootloader分区；（S2）根据生成的bootloader分区生成对应的ECC校验值，并把该ECC校验值保存于所述bootloader分区后生成的bootloaderECC校验区中；（S3）按照SD设备需求生成系统内核和根文件系统分区；（S4）根据所述系统内核和根文件分区生成对应的ECC校验值，并把该ECC校验值保存于所述系统内核和根文件分区后生成的系统ECC校验区中；（S5）所述SD设备在每次启动过程中，根据flash读出的每256字节数据生成一个新的ECC校验值，将其与该flash的bootloaderECC校验区或系统ECC校验区内对应保存的ECC校验值进行对比，若二者一致，则表明该256字节数据正常，否则根据ECC校验规则对该256字节数据进行修复。为了有效区分ECC校验区域，避免启动过程中出现该部分错误，所述bootloader分区和所述bootloaderECC校验区之间通过由一些特殊定义的字符构成的第一分隔区间隔。相应地，所述系统内核和根文件系统分区和所述系统ECC校验区之间通过由一些特殊定义的字符构成的第二分隔区间隔。具体地，所述步骤（S5）中将新的ECC校验值与对应保存的ECC校验值进行对比的具体方法为将二者按位异或。进一步地，所述步骤（S5）中将新的ECC校验值与对应保存的ECC校验值按位异或后，若结果为0，则表示不存在错误，当3个字节异或结果中存在11个bit位为1，则表示存在可纠正的一个bit错误，当3个字节异或结果中只存在1个bit位为1，则表示该对应的ECC校验区出错。更具体地，所述ECC校验规则的生成算法包含每次对256字节数据进行行校验生成和列校验生成，其中，所述256字节数据排列构成256行、8列的矩阵，该矩阵的每个元素表示一个bit位。更进一步地，所述行校验生成的过程如下：（ra）所述矩阵中奇数行生成其对应的校验结果RP0，偶数行生成其对应的校验结果RP1；（rb）由这256个校验结果RP0和RP1顺次相邻地构成128对校验对，并且排列为偶数的检验对内的RP0和RP1异或生成校验结果RP2，排列为奇数的检验对内的RP0和RP1异或生成校验结果RP3；（rc）由这128个校验结果RP2和RP3顺次相邻地构成64对校验对，并且排列为偶数的检验对内的RP2和RP3异或生成校验结果RP4，排列为奇数的检验对内的RP2和RP3异或生成校验结果RP5；（rd）以此方式类推，直至生成由校验结果RP14和校验结果RP15构成的唯一一对校验对。更进一步地，所述列校验生成的过程如下：（ca）所述矩阵中偶数列生成其对应的校验结果CP0，奇数列生成其对应的校验结果CP1；（cb）由这8个校验结果CP0和CP1顺次相邻构成4对校验对，并且排列为奇数的校验对内的CP0和CP1异或生成校验结果CP3，排列为偶数的校验对内的CP0和CP1异或生成校验结果CP2；（cc）由该顺次相邻排列的校验结果CP2和CP3构成2对校验对，依次异或生成校验结果CP5和CP4。更进一步地，所述校验结果RP0~RP15和校验结果CP0~CP5将其校验值保存于对应的ECC校验区中，每256字节数据生成的22bit位ECC校验值存储于3个字节中，该3个字节内的空余2bit位用值1填充。更具体地，所述根据ECC校验规则对该256字节数据进行修复具体为通过生成的新的ECC校验值与保存的ECC校验值的异或对比，定位发生篡改的bit位的行列位置，并将其修复为与已保存的ECC校验值匹配的bit位值。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术巧妙利用ECC检验原理有效地纠正了由于SD的flash性能不稳定造成的少量bit的篡改问题，有效地改善了SD设备在使用过程中因停电、flash参数擦写过于频繁等导致少量bit被篡改而无法启动的情况，同时对于flash硬件中没有提供OOB（out of band）区的设备可独立地利用flash空间开辟一个用于存放ECC校验值的区域，有效解决了本专利技术实现的硬件更新障碍，并且其同类ECC校验值全部存放于一个校验区内，仅通过依次读flash操作即可获取到全部ECC校验值，相较常规的每次分别读取，大大提高了ECC校验校正的效率，减少了ECC校验占用的时间，降低了flash的使用率，并且本专利技术构思巧妙新颖，易于实现，应用性好，成本低廉，具有广泛的应用前景，适合推广应用。（2）本专利技术利用分隔区在bootloader分区和系统内核和根文件分区之后产生对应的ECC校验区，专门保持相应的ECC校验值，有效地避免了flash中没有预设OOB区而存储ECC校验值产生的系统错误。附图说明图1为现有技术中flash内的分区布局示意图。图2为本专利技术的流程示意图。图3为本专利技术中的flash分区布局示意图。图4为本专利技术中分隔区的布局示意图。图5为本专利技术中ECC行校验生成的示意图。图6为本专利技术中ECC列校验生成的示意图。图7为本专利技术中校验结果保存的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图2至图7所示，该基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，包括如下步骤：（S1）按照SD设备需求在flash内生成bootloader分区；（S2）根据生成的bootloader分区生成对应的ECC校验值，并把该ECC校验值保存于所述bootloader分区后生成的bootloaderECC校验区中；（S3）按照SD设备需求生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，其特征在于，包括如下步骤：（S1）按照SD设备需求在flash内生成bootloader分区；（S2）根据生成的bootloader分区生成对应的ECC校验值，并把该ECC校验值保存于所述bootloader分区后生成的bootloaderECC校验区中；（S3）按照SD设备需求生成系统内核和根文件系统分区；（S4）根据所述系统内核和根文件分区生成对应的ECC校验值，并把该ECC校验值保存于所述系统内核和根文件分区后生成的系统ECC校验区中；（S5）所述SD设备在每次启动过程中，根据flash读出的每256字节数据生成一个新的ECC校验值，将其与该flash的bootloaderECC校验区或系统ECC校验区内对应保存的ECC校验值进行对比，若二者一致，则表明该256字节数据正常，否则根据ECC校验规则对该256字节数据进行修复。

【技术特征摘要】
1.一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，其特征在于，包括如下步骤：（S1）按照SD设备需求在flash内生成bootloader分区；（S2）根据生成的bootloader分区生成对应的ECC校验值，并把该ECC校验值保存于所述bootloader分区后生成的bootloaderECC校验区中；（S3）按照SD设备需求生成系统内核和根文件系统分区；（S4）根据所述系统内核和根文件分区生成对应的ECC校验值，并把该ECC校验值保存于所述系统内核和根文件分区后生成的系统ECC校验区中；（S5）所述SD设备在每次启动过程中，根据flash读出的每256字节数据生成一个新的ECC校验值，将其与该flash的bootloaderECC校验区或系统ECC校验区内对应保存的ECC校验值进行对比，若二者一致，则表明该256字节数据正常，否则根据ECC校验规则对该256字节数据进行修复。2.根据权利要求1所述的一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，其特征在于，所述bootloader分区和所述bootloaderECC校验区之间通过由一些特殊定义的字符构成的第一分隔区间隔。3.根据权利要求1所述的一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，其特征在于，所述系统内核和根文件系统分区和所述系统ECC校验区之间通过由一些特殊定义的字符构成的第二分隔区间隔。4.根据权利要求1所述的一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，其特征在于，所述步骤（S5）中将新的ECC校验值与对应保存的ECC校验值进行对比的具体方法为将二者按位异或。5.根据权利要求4所述的一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，其特征在于，所述步骤（S5）中将新的ECC校验值与对应保存的ECC校验值按位异或后，若结果为0，则表示不存在错误，当3个字节异或结果中存在11个bit位为1，则表示存在可纠正的一个bit错误，当3个字节异或结果中只存在1个bit位为1，则表示该对应的ECC校验区出错。6.根据权利要求1～5任一项所述的一种基于ECC校验的防止SD使用过程中flash被意外篡改的方法，其特征在于，所述ECC校验规则的生成算法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔营，周庆伟，
申请(专利权)人：深圳市蜂联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44