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標題：了解Windows mobile系列 之----WinCE開發中Boot Loader的點點滴滴
1樓
wangxinxin 發表于：2010-12-4 10:10:00| Boot Loader是定制Windows CE操作系統過程中一個重要的開發環節。Boot Loader的作用正如名字中的兩個單詞：Boot，既引導系統，如果基于CE的產品采用BIOS實現硬件初始化和配置，那么Boot Loader只需引導軟件系統。如果沒有采用BIOS，那么Boot Loader的作用還包括實現BIOS的基本功能；Loader，既加載操作系統，在整個系統正常啟動后Boot Loader通過不同的方式加載CE的內核文件nk.bin。當Boot Loader把nk.bin解壓到RAM后就把CPU控制權交給CE內核。x86平臺的Boot Loader種類最多，下面就對x86平臺的Boot Loader做一說明： x86 ROM Boot Loader 又叫Rom Boot，記得以前寫過的文章中提到了Rom Boot。Rom Boot 被設計存放在Flash/EEPROM中，也就是原來BIOS的位置，這樣當上電后CPU到固定地址執行代碼，也就是執行了Rom Boot包含的代碼，它對整個硬件系統進行初始化和檢測，并且支持通過網卡從遠程機器上下載nk.bin或者從本地IDE/ATA 硬盤的活動分區中尋找nk.bin文件加載。Rom Boot的優點就是引導并且加載速度快，而且它自身完成了所有的操作，這樣就不用BIOS、MSDOS，更不用Loadcepc了。缺點就是需要CE開發者讀懂它的源碼并修改。CE提供了Rom Boot的所有源碼，讀者可以查找標題為“x86 Source Organization”的幫助文檔，在這個文檔中列舉了所有相關的目錄及內容，另外還列舉了四種網卡的驅動程序源碼所在目錄。 x86 BIOS Boot Loader BIOS Boot Loader和MSDOS＋Loadcepc兩種方式差不多，BIOS Boot Loader只是不需要MSDOS操作系統，它仍然需要BIOS和FAT文件系統。下面講一下采用BIOS Boot Loader的系統的引導順序：系統上電后BIOS執行完硬件初始化和配置后，BIOS檢查引導設備的啟動順序，如果引導設備是硬盤、CF卡、DOC（Disk-On-Chip）一類的存儲設備，那么就加載這些存儲器上的主引導扇區（Master Boot Sector）中的實模式代碼到內存，然后執行這些代碼。這里提到的代碼被稱為主引導記錄（MBR）。MBR首先在分區表（同樣位于主引導扇區）中尋找活動分區，如果存在活動分區，那么加載位于這個活動分區的第一個扇區上的代碼到內存，然后執行這些代碼。這里提到的活動分區的第一個扇區被稱為引導扇區（Boot Sector）。引導扇區上的代碼的功能是找到并且加載BIOS Boot Loader，BIOS Boot Loader再加載nk.bin。引導扇區的源碼位于%_WINCEROOT%\Public\Common\Oak\Csp\i486\Biosloader\Bootsector目錄下。有一個現成的引導扇區鏡像文件，它的路徑為%_WINCEROOT%\Public\Common\Oak\Csp\i486\Biosloader\Diskimages\Setupdisk\Bsect.img 。而對于BIOS Boot Loader，CE提供了Setupdisk.144和Bootdisk.144兩個文件，以“.144”為擴展名的文件的解壓我在前面的文章中講過了。這兩個文件解開后都包含了引導扇區和Boot Loader的鏡像文件。執行“mkdisk C:”批處理命令將這兩個鏡像文件寫到磁盤上。mkdisk會設置Boot Loader的隱藏屬性，這樣在列出根目錄下所有文件時不會顯示Boot Loader的文件。 MSDOS＋Loadcepc 這種方式非常簡單，在MSDOS啟動后再執行loadcepc.exe，讓loadcepc加載nk.bin到內存后再把CPU控制權交給CE內核程序。loadcepc在前面的文章中已經講過了。 下面根據一般的Boot Loader源碼來分析一下Boot Loader的組成： Boot Loader由兩部分組成：OEM啟動代碼（OEM startup code）和主代碼（main code）。OEM啟動代碼是最先執行的部分，它的功能是初始化內存寄存器、設置CPU頻率、初始化高速緩存等。之后它跳轉到主代碼中執行。一般OEM啟動代碼都是用匯編編寫。主代碼一般用C語言編寫，它負責其它所有任務，在執行的同時還能夠將執行的相關信息顯示在屏幕上。一般添加公司LOGO或者其它啟動LOGO都在此修改。 主代碼主要由幾個部分組成：鏡像下載代碼，通過并口或者網卡來實現從遠程計算機下載nk.bin；串口調試代碼，包含對串口的讀寫函數，用戶調用這些函數就可以通過串口在遠程計算機和本地計算機之間通信；寫flash代碼，包含寫鏡像到flash的函數；硬件監控代碼。 一般的Boot Loader的執行流程見下圖：
上圖中每個函數的功能如下： StartUp() ：CPU最先執行的函數。也就是啟動代碼。 BootLoaderMain() ：先后調用KernelRelocate、OEMDebugInit、OEMPlatformInit、OEMPreDownload等函數。此函數源碼文件路徑為%_WINCEROOT%\public\common\oak\drivers\ethdbg\blcommon 。 OEMDebugInit() ：初始化串口。 OEMPlatformInit() ：執行特定平臺的初始化工作，如時鐘、一些驅動程序。 OEMPreDownload() ：做下載前的準備工作。一般用于反饋給用戶一些信息。 DownloadImage() ：下載操作系統鏡像到RAM或者Flash。 OEMLaunch() ：負責啟動鏡像。 OEMReadData() ：從遠程計算機讀取數據。 OEMMapMemAddr() ：專用于寫Flash時使用。因為寫flash的速度非常慢，所以此函數將Flash鏡像臨時緩沖到RAM中。 OEMShowProgress() ：從函數名就能看出。 OEMIsFLashAddr() ：判斷一個地址是否是Flash的地址。 OEMFinishEraseFlash() ：判斷是否完成了擦除Flash內容工作。 OEMWriteFlash() ：寫鏡像到Flash。 OEMStartEraseFlash() ：開始擦除Flash。 OEMContinueEraseFlash() ：繼續擦除Flash工作。 |
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