NVMe-eMMC Bridge 芯片固件开发（九）：Windows平台NVMe设备固件升级工具

Windows开发 › 存储控制器
, , , , ,

概述

本文档以 BayHub BH799 NVMe-eMMC Bridge 芯片 的 Windows 固件升级工具为实例，系统讲解：

  1. MFC GUI 架构设计：对话框分层、控件通信机制、日志系统
  2. 固件升级流程：基于 Microsoft 官方文档的 IOCTL 接口实现
  3. 多平台适配：Microsoft Inbox Driver 与 Intel RST/VMD Driver 的差异与特殊处理
  4. 关键技术实现：固件头校验、防错机制、进度更新

1. MFC GUI 架构设计

1.1 整体架构

本工具采用 MFC 对话框分层架构，主对话框承载三个功能子页面（Tab Control），每个子页面独立处理特定功能：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
+------------------------------------------------------------------+
|                     BayHub Firmware Update Tool                   |
+------------------------------------------------------------------+
|  +------------------------------------------------------------+  |
|  |  [Tab1: NVMe固件升级] [Tab2:eMMC升级] [Tab3:读取Flash头]   |  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|  |                                                             |  |
|  |  +------------------------------------------------------+  |  |
|  |  |                  子对话框内容区域                     |  |  |
|  |  |                                                      |  |  |
|  |  |  - 设备选择 ComboBox                                  |  |  |
|  |  |  - 固件文件路径 Edit + Browse按钮                     |  |  |
|  |  |  - 固件槽位选择 ComboBox                              |  |  |
|  |  |  - 进度条 Progress Control                           |  |  |
|  |  |  - 升级按钮 / 检测按钮                               |  |  |
|  |  |                                                      |  |  |
|  |  +------------------------------------------------------+  |  |
|  |                                                             |  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|                                                                  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|  |                    日志输出区域 (ListBox)                  |  |
|  |  [2026-03-16 10:23:45] Device detected: BH799 NVMe        |  |
|  |  [2026-03-16 10:23:46] Firmware version: 10100070        |  |
|  |  [2026-03-16 10:23:47] Downloading firmware... 10%       |  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
+------------------------------------------------------------------+

1.2 对话框类层次结构

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
// BBFirmwareupdatetoolDlg.h

// 主对话框 - 管理所有子对话框和公共资源
class CBBFirmwareupdatetoolDlg : public CDialogEx
{
public:
    // Tab控件和列表框
    CTabCtrl m_tabctrl;           // Tab选择控件
    CListBox m_listboxctrl;        // 日志显示区域
    CComboBox m_comboBox;          // 设备列表
    
    // 子对话框实例（作为成员变量）
    eMMCFFUDlg emmcffudlg;        // eMMC升级对话框
    FirmwareUpdateDlg fwupdatedlg; // NVMe固件升级对话框
    ReadFlashHeaderDlg readflashheaderdlg; // Flash头读取对话框
    
    // 设备列表
    NVME_DEVICE_LIST hNVMeDevices[MAX_DISK_NUMBER];
    BB_DEVICE_LIST hBBDevices[MAX_DISK_NUMBER];
    
    // 平台选择
    int m_radio1;  // 0 = Microsoft NVMe, 1 = Intel RST
    
    // 日志文件
    CFile m_File;
    CString m_LogfileName;
    
    // 消息处理 - 后台线程向前台更新日志
    afx_msg LRESULT OnUpdatelistBox(WPARAM wParam, LPARAM lParam);
};

关键设计点：

  1. 子对话框作为成员变量：避免频繁创建销毁，提高响应速度
  2. 公共资源集中在主对话框：设备列表、日志文件、平台选择由主对话框统一管理
  3. 消息机制实现线程安全：后台线程通过 PostMessage / SendMessage 更新 UI

1.3 图标与后台操作的通信机制

1.3.1 工作线程创建

固件升级是耗时操作（可能需要数分钟），必须在 后台线程 中执行，避免阻塞 UI 主线程：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
// FirmwareUpdateDlg.cpp

void FirmwareUpdateDlg::OnBnClickedButton2()  // 升级按钮
{
    // 启动后台工作线程
    m_hThread = CreateThread(
        NULL,                    // 安全属性
        0,                       // 栈大小
        FirmwareUpgradeThread,   // 线程函数
        this,                    // 传入参数
        0,                       // 创建标志
        NULL                     // 线程ID
    );
    
    // 禁用按钮，防止重复点击
    GetDlgItem(IDC_BUTTON2)->EnableWindow(FALSE);
}

// 线程函数
DWORD WINAPI FirmwareUpdateDlg::FirmwareUpgradeThread(LPVOID lpParameter)
{
    FirmwareUpdateDlg* pDlg = (FirmwareUpdateDlg*)lpParameter;
    CBBFirmwareupdatetoolDlg* pMain = pDlg->m_pMainDlg;
    
    // 执行固件升级
    int ret = DeviceFirmwareUpgrade(
        pMain->hNVMeDevices[pMain->m_iBBDevice].hDevice,
        pDlg->m_slotNum,
        (TCHAR*)(LPCTSTR)pDlg->m_str_bin_file,
        pDlg
    );
    
    // 通知主线程升级完成
    ::PostMessage(pMain->m_UIMainThreadId, WM_UPDATE_LISTBOX, 0, 0);
    
    return ret;
}

1.3.2 消息映射机制

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
// BBFirmwareupdatetoolDlg.h - 消息声明
class CBBFirmwareupdatetoolDlg : public CDialogEx
{
    afx_msg LRESULT OnUpdatelistBox(WPARAM wParam, LPARAM lParam);
    DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

// BBFirmwareupdatetoolDlg.cpp - 消息映射
BEGIN_MESSAGE_MAP(CBBFirmwareupdatetoolDlg, CDialogEx)
    ON_MESSAGE(WM_UPDATE_LISTBOX, &CBBFirmwareupdatetoolDlg::OnUpdatelistBox)
END_MESSAGE_MAP()

// 消息处理实现
LRESULT CBBFirmwareupdatetoolDlg::OnUpdatelistBox(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    // 恢复按钮状态
    fwupdatedlg.GetDlgItem(IDC_BUTTON2)->EnableWindow(TRUE);
    
    // 滚动日志到底部
    int count = m_listboxctrl.GetCount();
    if (count > 0) {
        m_listboxctrl.SetCurSel(count - 1);
    }
    
    return 0;
}

1.3.3 日志输出机制

日志同时输出到 UI ListBox 和 磁盘文件：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
// BBFirmwareupdatetoolDlg.cpp

void CBBFirmwareupdatetoolDlg::WriteLogFile(CString str)
{
    // 1. 添加到UI列表框
    m_listboxctrl.AddString(str);
    int count = m_listboxctrl.GetCount();
    if (count > 0) {
        m_listboxctrl.SetCurSel(count - 1);
    }
    
    // 2. 写入日志文件
    if (m_logCreated) {
        SYSTEMTIME st;
        GetLocalTime(&st);
        CString timeStr;
        timeStr.Format(_T("[%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d] "),
            st.wYear, st.wMonth, st.wDay,
            st.wHour, st.wMinute, st.wSecond);
        
        m_File.Write(timeStr, timeStr.GetLength());
        m_File.Write(str, str.GetLength());
        m_File.Write(_T("\r\n"), 2);
        m_File.Flush();  // 确保写入磁盘
    }
}

// 日志文件创建
BOOL CBBFirmwareupdatetoolDlg::CreateLogFile()
{
    CTime time = CTime::GetCurrentTime();
    m_LogfileName = time.Format(_T("FWUpdate_%Y%m%d_%H%M%S.log"));
    
    BOOL ret = m_File.Open(m_LogfileName, 
        CFile::modeCreate | CFile::modeWrite | CFile::shareExclusive);
    
    if (ret) {
        m_logCreated = TRUE;
    }
    return ret;
}

1.4 UI 控件与后台数据绑定

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
// FirmwareUpdateDlg.cpp - 进度更新

// 设置进度条
void FirmwareUpdateDlg::SetProgressctrl(int offset)
{
    // 通过消息更新进度条（线程安全）
    ::PostMessage(this->m_hWnd, WM_UPDATE_PROGRESS, offset, 0);
}

// 响应消息
LRESULT FirmwareUpdateDlg::OnUpdateProgressCtrl(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    int offset = (int)wParam;
    m_progressctrl.SetPos(offset);
    
    // 更新进度文字
    m_str_updating.Format(_T("升级中... %d%%"), offset);
    SetDlgItemText(IDC_STATIC_UPDATING, m_str_updating);
    
    return 0;
}

// 消息映射
BEGIN_MESSAGE_MAP(FirmwareUpdateDlg, CDialogEx)
    ON_MESSAGE(WM_UPDATE_PROGRESS, &FirmwareUpdateDlg::OnUpdateProgressCtrl)
END_MESSAGE_MAP()

2. 固件升级流程实现

2.1 整体流程架构

参考 Microsoft 官方文档 Upgrading Firmware for an NVMe Device，固件升级分为三步：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
+---------------------------------------------------------------------+
|                    NVMe 固件升级三步流程                               |
+---------------------------------------------------------------------+
|                                                                      |
|  (1) 获取固件槽信息          (2) 下载固件镜像        (3) 激活固件    |
|  +--------------------+     +--------------------+    +--------------------+  |
|  | Get Firmware Info  |     | Firmware Download  |    | Firmware Commit    |  |
|  |                    |     |                    |    |                    |  |
|  | - Slot Count       |     | - 分块传输 (4KB)   |    | - 指定目标槽位     |  |
|  | - Active Slot      |     | - Offset 递增      |    | - 重启生效         |  |
|  | - Pending Slot     |     | - 每块等待完成     |    |                    |  |
|  | - ReadOnly 属性    |     |                    |    |                    |  |
|  +--------------------+     +--------------------+    +--------------------+  |
|                                                                      |
|  IOCTL:              IOCTL:                    IOCTL:                 |
|  FIRMWARE_FUNCTION_  FIRMWARE_FUNCTION_        FIRMWARE_FUNCTION_    |
|  GET_INFO             DOWNLOAD                  ACTIVATE              |
|                                                                      |
+---------------------------------------------------------------------+

2.2 Microsoft Inbox Driver 方案

2.2.1 设备发现

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
// BBFirmwareupdatetoolDlg.cpp

int CBBFirmwareupdatetoolDlg::searchBBDevicesOnMicrosoftNVMePlatform(void)
{
    // 使用 WMI 查询 PCI 设备
    CString inputCmd("wmic path win32_pnpentity where \"deviceid like '%PCI%'\" get deviceid");
    wmicProcess(inputCmd);
    
    // 遍历查找 BayHub 设备 (VID=0x1217, DID=0x8760/0x8761)
    // ...
}

2.2.2 使用官方 Storage Firmware IOCTL

Microsoft 从 Windows 10 开始提供标准的存储固件升级接口：

IOCTL 功能
IOCTL_STORAGE_FIRMWARE_GET_INFO 获取固件槽信息
IOCTL_STORAGE_FIRMWARE_DOWNLOAD 下载固件镜像
IOCTL_STORAGE_FIRMWARE_ACTIVATE 激活固件槽 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
// FirmwareUpgrade.cpp

int DeviceFirmwareUpgradeOnMicrosoftNVMePlatform(
    HANDLE _hDevice,
    BYTE   bSlot,
    TCHAR* FileName,
    FirmwareUpdateDlg* pDlg)
{
    // 1. 获取固件信息
    STORAGE_FIRMWARE_INFO firmwareInfo;
    DeviceIoControl(hDevice, IOCTL_STORAGE_FIRMWARE_GET_INFO, 
        ..., &firmwareInfo, ...);
    
    // 2. 下载固件（分块）
    STORAGE_FIRMWARE_DOWNLOAD firmwareDownload;
    firmwareDownload.Version = 1;
    firmwareDownload.Size = sizeof(firmwareDownload);
    firmwareDownload.Offset = imageOffset;
    firmwareDownload.BufferSize = readLength;
    memcpy(firmwareDownload.ImageBuffer, buffer, readLength);
    
    DeviceIoControl(hDevice, IOCTL_STORAGE_FIRMWARE_DOWNLOAD,
        ..., &firmwareDownload, ...);
    
    // 3. 激活固件
    STORAGE_FIRMWARE_ACTIVATE firmwareActivate;
    firmwareActivate.SlotToActivate = slotNumber;
    
    DeviceIoControl(hDevice, IOCTL_STORAGE_FIRMWARE_ACTIVATE,
        ..., &firmwareActivate, ...);
}

2.3 Intel RST/VMD 方案

2.3.1 为什么需要特殊处理？

Intel RST (Rapid Storage Technology) 和 VMD (Volume Management Device) 使用 scsi miniport 架构，设备访问方式与 Microsoft inbox driver 不同：

特性 Microsoft Inbox Driver Intel RST/VMD
设备句柄 \\.\PhysicalDriveN \\.\ScsiN
IOCTL 接口 IOCTL_STORAGE_FIRMARE_* IOCTL_SCSI_MINIPORT + IOCTL_NVME_PASS_THROUGH
NVMe 命令 内置封装 需要自行构造 NVMe Admin 命令
SCSI 地址 不需要 需要 Bus/Target/LUN

2.3.2 Intel RST 平台设备发现

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
// BBFirmwareupdatetoolDlg.cpp

int CBBFirmwareupdatetoolDlg::searchBBDevicesOnIntelRSTPlatform(void)
{
    // 使用 WMIC 获取 SCSI 地址信息
    CString inputCmd(
        "wmic diskdrive get firmwarerevision,model,scsibus,scsitargetid,scsilogicalunit"
    );
    wmicProcess(inputCmd);
    
    // 解析输出获取：
    // - SCSIBus (路径ID)
    // - SCSITargetId (目标ID)
    // - SCSILogicalUnit (LUN)
    
    // 这些信息用于后续构造 NVMe Pass-Through 命令
    hNVMeDevices[deviceIndex].SCSIBus = strtol(SCSIBus, NULL, 16);
    hNVMeDevices[deviceIndex].SCSITargetId = strtol(SCSITargetId, NULL, 16);
    hNVMeDevices[deviceIndex].SCSILogicalUnit = strtol(SCSILogicalUnit, NULL, 16);
}

2.3.3 Intel RST NVMe 命令传递

Intel RST 环境下，需要通过 IOCTL_SCSI_MINIPORT 传递原始 NVMe 命令：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
// FirmwareUpgrade.cpp

BOOL DeviceGetFirmwareInfoOnIntelRSTPlatform(
    HANDLE hDevice,
    PUCHAR Buffer,
    DWORD BufferLength,
    BOOLEAN DisplayResult,
    CBBFirmwareupdatetoolDlg* pMainDlg)
{
    PSRB_IO_CONTROL srbControl;
    PNVME_IOCTL_PASS_THROUGH firmwareRequest;
    
    // 1. 构造 SRB 控制块
    srbControl = (PSRB_IO_CONTROL)Buffer;
    srbControl->HeaderLength = sizeof(SRB_IO_CONTROL);
    srbControl->ControlCode = IOCTL_NVME_PASS_THROUGH;
    RtlMoveMemory(srbControl->Signature, INTELNVM_SIGNATURE, 8);  // "INTELNVM"
    srbControl->Timeout = 10;
    
    // 2. 构造 NVMe Admin 命令 - Get Log Page (LID=0x03)
    firmwareRequest = (PNVME_IOCTL_PASS_THROUGH)(Buffer);
    firmwareRequest->Version = NVME_PASS_THROUGH_VERSION;
    
    // SCSI 地址（从 WMIC 获取）
    firmwareRequest->PathID = pMainDlg->hNVMeDevices[...].SCSIBus;
    firmwareRequest->TargetID = pMainDlg->hNVMeDevices[...].SCSITargetId;
    firmwareRequest->Lun = pMainDlg->hNVMeDevices[...].SCSILogicalUnit;
    
    // NVMe Admin 命令
    firmwareRequest->Parameters.Command.CDW0.OPC = NVME_ADMIN_COMMAND_GET_LOG_PAGE;
    firmwareRequest->Parameters.Command.u.GETLOGPAGE.CDW10_V13.LID = NVME_LOG_PAGE_FIRMWARE_SLOT_INFO;
    firmwareRequest->Parameters.Command.u.GETLOGPAGE.CDW10_V13.NUMDL = 64/sizeof(DWORD) - 1;
    
    // 3. 发送请求
    return DeviceIoControl(hDevice,
        IOCTL_SCSI_MINIPORT,  // 注意：不是 IOCTL_STORAGE_*
        Buffer,
        BufferLength,
        Buffer,
        BufferLength,
        &returnedLength,
        NULL);
}

2.3.4 Intel RST 固件下载实现

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
// FirmwareUpgrade.cpp - 分块下载

while (moreToDownload) {
    // 构造 Firmware Download 命令 (Opcode=0x19)
    firmwareRequest->Parameters.Command.CDW0.OPC = 0x19;  // Firmware Image Download
    
    // CDW10: Numd (传输数据长度-1, 以DWORD为单位)
    firmwareRequest->Parameters.Command.CDW10 = (ChunkSize / 4) - 1;
    
    // CDW11: Offset (以4KB为单位)
    firmwareRequest->Parameters.Command.CDW11 = imageOffset / 4096;
    
    // 复制固件数据
    memcpy(buffer + firmwareRequest->Parameters.DataBufferOffset, 
           fileBuffer + imageOffset, ChunkSize);
    
    result = DeviceIoControl(hDevice,
        IOCTL_SCSI_MINIPORT,
        buffer, bufferSize,
        buffer, bufferSize,
        &returnedLength, NULL);
    
    imageOffset += ChunkSize;
    
    // 更新进度
    int progress = (imageOffset * 100) / FileSize;
    pDlg->SetProgressctrl(progress);
}

// Firmware Commit (Opcode=0x10)
firmwareRequest->Parameters.Command.CDW0.OPC = 0x10;  // Firmware Commit
// CDW10: FwAction=01 (Downloaded image replace), FwSlot=slotNumber
firmwareRequest->Parameters.Command.CDW10 = (slotNumber << 24) | 0x01;

DeviceIoControl(hDevice, IOCTL_SCSI_MINIPORT, ...);

3. 多平台适配架构设计

3.1 平台选择机制

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
// 平台选择通过单选按钮控制
// m_radio1 = 0: Microsoft Inbox Driver
// m_radio1 = 1: Intel RST/VMD

int DeviceFirmwareUpgrade(
    HANDLE _hDevice,
    BYTE   bSlot,
    TCHAR* FileName,
    FirmwareUpdateDlg* pDlg)
{
    if (pDlg->m_pMainDlg->m_radio1 == 0) {
        // Microsoft 方案
        return DeviceFirmwareUpgradeOnMicrosoftNVMePlatform(...);
    }
    else {
        // Intel RST 方案
        return DeviceFirmwareUpgradeOnIntelRSTPlatform(...);
    }
}

3.2 设备列表管理

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
// BBFirmwareupdatetoolDlg.h

typedef struct NVME_DEVICE_LIST {
    HANDLE hDevice;                    // 设备句柄
    char wide_FR[256];                 // Firmware Revision
    char wide_MN[256];                 // Model Name
    
    // Intel RST 专用 - SCSI 地址
    ULONG SCSIBus;
    ULONG SCSITargetId;
    ULONG SCSILogicalUnit;
} NVME_DEVICE_LIST, *PNVME_DEVICE_LIST;

// 设备索引映射
int NVMeDevicesIndexMap[MAX_DISK_NUMBER];  // ComboBox索引 -> 设备列表索引

3.3 架构图：平台抽象层

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
+------------------------------------------------------------------+
|                      Firmware Update GUI (MFC)                    |
+------------------------------------------------------------------+
|                                                                   |
|  +------------------+  +------------------+  +-----------------+  |
|  | 设备检测 Tab     |  | NVMe升级 Tab    |  | eMMC升级 Tab   |  |
|  +--------+---------+  +--------+---------+  +--------+--------+  |
|           |                      |                     |         |
|           v                      v                     v         |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|  |              CBBFirmwareupdatetoolDlg (主对话框)            |  |
|  |  - 平台选择 (m_radio1)                                      |  |
|  |  - 设备列表管理                                             |  |
|  |  - 日志输出                                                 |  |
|  +---------------------------+--------------------------------+  |
|                              |                                  |
+------------------------------+----------------------------------+
                               |
                               v
+------------------------------------------------------------------+
|                    FirmwareUpgrade.cpp                           |
+------------------------------------------------------------------+
|                                                                   |
|  +----------------------------+   +---------------------------+  |
|  | DeviceFirmwareUpgrade()     |   | 平台分发函数               |  |
|  | (统一入口)                  |   |                           |  |
|  +----------------------------+   +---------------------------+  |
|            |                               |                    |
|            v                               v                    |
|  +----------------------------+   +---------------------------+  |
|  | Microsoft Inbox Driver    |   | Intel RST/VMD             |  |
|  |                           |   |                           |  |
|  | - IOCTL_STORAGE_FIRMWARE_*|   | - IOCTL_SCSI_MINIPORT   |  |
|  | - 标准 Windows 存储栈      |   | - NVMe Pass-Through      |  |
|  | - \\.\PhysicalDriveN      |   | - \\.\ScsiN             |  |
|  +----------------------------+   +---------------------------+  |
|                                                                   |
+------------------------------------------------------------------+

4. 关键技术实现

4.1 固件头防错机制（Fool Proof）

为防止用户误刷不兼容的固件，工具实现了 固件头校验 功能：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
// FirmwareUpdateDlg.cpp - 固件头参数读取

// 读取设备当前固件头参数
if (pDlg->m_header_fool_proof_enable == TRUE) {
    result = DeviceVendorSpecificCMDOnIntelRSTPlatform(
        _hDevice, buffer, bufferSize, TRUE, pMainDlg);
    
    // 解析固件头
    PNVME_FLASH_HEADER_PARAMETER_INFO pheader = 
        (PNVME_FLASH_HEADER_PARAMETER_INFO)firmwareInfo;
    
    // 校验参数兼容性
    // - 检查 spi_page_program 设置
    // - 检查 namespace 配置
    // - 检查 L1.2 功耗配置
    // ...
}

固件头结构定义：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
// NVMeCommandReadHeaderParameter.h

typedef struct _NVME_FLASH_HEADER_PARAMETER_INFO {
    // Bootloader 参数 (DWORD 0-31)
    DWORD dwSpiPageProgram;      // 0x08
    DWORD dwSpiCtrlIoTiming;     // 0x09
    DWORD dwSpiEraseCfgReg1;     // 0x0A
    // ...
    
    // Firmware 参数 (DWORD 32-79)
    DWORD dwFwSlot;              // 0x20 bit[3:0]
    DWORD dwNamespaceClass;      // 0x20 bit[7:4]
    DWORD dwEmmcHideClass;       // 0x20 bit[9:8]
    DWORD dwNvmeNumberOfQueues;  // 0x20 bit[11:10]
    // ...
    
    // 固件标识 (DWORD 248-255)
    char  cFwSignature[8];       // "BH799...." 魔数
    char  cFwRevision[8];        // "10100070" 版本号
    char  cFwMd5Hash[16];        // MD5 校验值
} NVME_FLASH_HEADER_PARAMETER_INFO;

4.2 MD5 完整性校验

固件镜像在下载前需要进行完整性校验：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
// FirmwareUpdateDlg.cpp

int Cfw_update_process::Md5Check()
{
    // 读取固件文件
    HANDLE hFile = CreateFile(m_inputFWbinFile, GENERIC_READ, ...);
    
    // 读取文件末尾的 MD5 (偏移 0x3F0, 16字节)
    SetFilePointer(hFile, FW_CUSTOMER_MD5_START_OFFSET, NULL, FILE_BEGIN);
    DWORD bytesRead;
    BYTE fileMd5[MD5LEN];
    ReadFile(hFile, fileMd5, MD5LEN, &bytesRead, NULL);
    
    // 计算文件实际 MD5
    BYTE computedMd5[MD5LEN];
    CalculateMd5(buffer, buffer_length, computedMd5);
    
    // 比较
    if (memcmp(fileMd5, computedMd5, MD5LEN) != 0) {
        return -1;  // 校验失败
    }
    
    return 0;
}

4.3 参数配置与跳过机制

工具支持 选择性跳过某些固件参数，便于产线调试：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
// FirmwareUpdateDlg.cpp - 参数解析

int Cfw_update_process::ParseParameterData(std::string& param_data)
{
    // 配置文件格式: param_name:value
    // 例如: spi_page_program:0xFF
    
    // 解析并更新到固件二进制
    for (auto& param : m_vParameters) {
        if (param.m_customer_readable) {
            // 写入到对应的偏移位置
            WriteParameterToBin(param);
        }
    }
}

// 合并跳过参数到固件文件
int Cfw_update_process::MergeSkippedParametersToBinFile(void)
{
    // 读取原始固件
    ReadFirmwareBinFile(m_inputFWbinFile);
    
    // 读取配置文件
    ReadParameterData(m_str_skipped_cfg_file);
    
    // 合并参数
    ParseParameterData(param_data);
    
    // 重新计算 MD5
    Md5Check();
    
    // 保存
    SaveTheBinFile(m_outputFWbinFile, m_buffer_length);
}

5. 用户界面与使用流程

5.1 界面布局

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
+------------------------------------------------------------------+
|  BayHub Firmware Update Tool v1.0.16                      _ [] X |
+------------------------------------------------------------------+
|                                                                  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|  |  O Microsoft NVMe Driver   O Intel RST/VMD Driver         |  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|                                                                  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|  | [Tab1: NVMe固件升级] [Tab2:eMMC升级] [Tab3:读取Flash头]    |  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|  |                                                             |  |
|  |  设备检测(D): [检测设备_______________▼] [关键词:___]     |  |
|  |                [x] 保存设置                                 |  |
|  |                                                             |  |
|  |  当前设备: NVMe BAYHUB BH799  固件版本: 10100070            |  |
|  |                                                             |  |
|  |  固件文件: [________________________] [浏览...]            |  |
|  |                                                             |  |
|  |  固件槽位: [Slot 1 (当前活跃)___▼]                         |  |
|  |                [x] 启用固件头防错检查                       |  |
|  |                                                             |  |
|  |  参数配置: [________________________] [浏览...]           |  |
|  |                                                             |  |
|  |           [===========                                      ] |  |
|  |                     升级                                     |  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|                                                                  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
|  | [INFO] 2026-03-16 10:23:45 Device detected...             |  |
|  | [INFO] 2026-03-16 10:23:46 FW version: 10100070           |  |
|  | [INFO] 2026-03-16 10:23:47 Downloading: 10%                |  |
|  +------------------------------------------------------------+  |
+------------------------------------------------------------------+

5.2 典型使用流程

  1. 选择平台：根据目标机器的驱动类型选择 Microsoft NVMe 或 Intel RST
  2. 检测设备：点击”检测设备”按钮，列出系统中所有 BayHub 设备
  3. 选择固件：浏览并选择要升级的 .bin 文件
  4. 选择槽位：选择目标固件槽位（自动获取当前活跃槽位）
  5. （可选）启用防错：勾选固件头校验，防止参数不兼容
  6. 开始升级：点击”升级”按钮，等待完成
  7. 重启生效：升级完成后提示用户重启系统

6. 总结

本文档系统讲解了 Windows 平台 NVMe 固件升级工具的完整实现：

  1. MFC GUI 架构：对话框分层设计、工作线程与 UI 线程通信、日志系统
  2. 固件升级流程：三步走（获取信息→下载→激活），参考 Microsoft 官方文档
  3. 多平台适配：Microsoft Inbox Driver 与 Intel RST/VMD 的差异，平台抽象层设计
  4. 关键技术：固件头防错、MD5 校验、参数配置

该工具已支持 BH799 芯片，可作为其他存储设备固件升级工具的参考实现。