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-- 發(fā)布時(shí)間：2010-12-4 10:10:00
-- 了解Windows mobile系列 之----WinCE開(kāi)發(fā)中Boot Loader的點(diǎn)點(diǎn)滴滴
| Boot Loader是定制Windows CE操作系統(tǒng)過(guò)程中一個(gè)重要的開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)。Boot Loader的作用正如名字中的兩個(gè)單詞：Boot，既引導(dǎo)系統(tǒng)，如果基于CE的產(chǎn)品采用BIOS實(shí)現(xiàn)硬件初始化和配置，那么Boot Loader只需引導(dǎo)軟件系統(tǒng)。如果沒(méi)有采用BIOS，那么Boot Loader的作用還包括實(shí)現(xiàn)BIOS的基本功能；Loader，既加載操作系統(tǒng)，在整個(gè)系統(tǒng)正常啟動(dòng)后Boot Loader通過(guò)不同的方式加載CE的內(nèi)核文件nk.bin。當(dāng)Boot Loader把nk.bin解壓到RAM后就把CPU控制權(quán)交給CE內(nèi)核。x86平臺(tái)的Boot Loader種類(lèi)最多，下面就對(duì)x86平臺(tái)的Boot Loader做一說(shuō)明： x86 ROM Boot Loader 又叫Rom Boot，記得以前寫(xiě)過(guò)的文章中提到了Rom Boot。Rom Boot 被設(shè)計(jì)存放在Flash/EEPROM中，也就是原來(lái)BIOS的位置，這樣當(dāng)上電后CPU到固定地址執(zhí)行代碼，也就是執(zhí)行了Rom Boot包含的代碼，它對(duì)整個(gè)硬件系統(tǒng)進(jìn)行初始化和檢測(cè)，并且支持通過(guò)網(wǎng)卡從遠(yuǎn)程機(jī)器上下載nk.bin或者從本地IDE/ATA 硬盤(pán)的活動(dòng)分區(qū)中尋找nk.bin文件加載。Rom Boot的優(yōu)點(diǎn)就是引導(dǎo)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(diǎn)就是需要CE開(kāi)發(fā)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(biāo)題為“x86 Source Organization”的幫助文檔，在這個(gè)文檔中列舉了所有相關(guān)的目錄及內(nèi)容，另外還列舉了四種網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)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(tǒng)，它仍然需要BIOS和FAT文件系統(tǒng)。下面講一下采用BIOS Boot Loader的系統(tǒng)的引導(dǎo)順序：系統(tǒng)上電后BIOS執(zhí)行完硬件初始化和配置后，BIOS檢查引導(dǎo)設(shè)備的啟動(dòng)順序，如果引導(dǎo)設(shè)備是硬盤(pán)、CF卡、DOC（Disk-On-Chip）一類(lèi)的存儲(chǔ)設(shè)備，那么就加載這些存儲(chǔ)器上的主引導(dǎo)扇區(qū)（Master Boot Sector）中的實(shí)模式代碼到內(nèi)存，然后執(zhí)行這些代碼。這里提到的代碼被稱(chēng)為主引導(dǎo)記錄（MBR）。MBR首先在分區(qū)表（同樣位于主引導(dǎo)扇區(qū)）中尋找活動(dòng)分區(qū)，如果存在活動(dòng)分區(qū)，那么加載位于這個(gè)活動(dòng)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)上的代碼到內(nèi)存，然后執(zhí)行這些代碼。這里提到的活動(dòng)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)被稱(chēng)為引導(dǎo)扇區(qū)（Boot Sector）。引導(dǎo)扇區(qū)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(dǎo)扇區(qū)的源碼位于%_WINCEROOT%\\Public\\Common\\Oak\\Csp\\i486\\Biosloader\\Bootsector目錄下。有一個(gè)現(xiàn)成的引導(dǎo)扇區(qū)鏡像文件，它的路徑為%_WINCEROOT%\\Public\\Common\\Oak\\Csp\\i486\\Biosloader\\Diskimages\\Setupdisk\\Bsect.img 。而對(duì)于BIOS Boot Loader，CE提供了Setupdisk.144和Bootdisk.144兩個(gè)文件，以“.144”為擴(kuò)展名的文件的解壓我在前面的文章中講過(guò)了。這兩個(gè)文件解開(kāi)后都包含了引導(dǎo)扇區(qū)和Boot Loader的鏡像文件。執(zhí)行“mkdisk C:”批處理命令將這兩個(gè)鏡像文件寫(xiě)到磁盤(pán)上。mkdisk會(huì)設(shè)置Boot Loader的隱藏屬性，這樣在列出根目錄下所有文件時(shí)不會(huì)顯示Boot Loader的文件。 MSDOS＋Loadcepc 這種方式非常簡(jiǎn)單，在MSDOS啟動(dòng)后再執(zhí)行l(wèi)oadcepc.exe，讓loadcepc加載nk.bin到內(nèi)存后再把CPU控制權(quán)交給CE內(nèi)核程序。loadcepc在前面的文章中已經(jīng)講過(guò)了。 下面根據(jù)一般的Boot Loader源碼來(lái)分析一下Boot Loader的組成： Boot Loader由兩部分組成：OEM啟動(dòng)代碼（OEM startup code）和主代碼（main code）。OEM啟動(dòng)代碼是最先執(zhí)行的部分，它的功能是初始化內(nèi)存寄存器、設(shè)置CPU頻率、初始化高速緩存等。之后它跳轉(zhuǎn)到主代碼中執(zhí)行。一般OEM啟動(dòng)代碼都是用匯編編寫(xiě)。主代碼一般用C語(yǔ)言編寫(xiě)，它負(fù)責(zé)其它所有任務(wù)，在執(zhí)行的同時(shí)還能夠?qū)?zhí)行的相關(guān)信息顯示在屏幕上。一般添加公司LOGO或者其它啟動(dòng)LOGO都在此修改。 主代碼主要由幾個(gè)部分組成：鏡像下載代碼，通過(guò)并口或者網(wǎng)卡來(lái)實(shí)現(xiàn)從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)下載nk.bin；串口調(diào)試代碼，包含對(duì)串口的讀寫(xiě)函數(shù)，用戶(hù)調(diào)用這些函數(shù)就可以通過(guò)串口在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)和本地計(jì)算機(jī)之間通信；寫(xiě)flash代碼，包含寫(xiě)鏡像到flash的函數(shù)；硬件監(jiān)控代碼。 一般的Boot Loader的執(zhí)行流程見(jiàn)下圖：
上圖中每個(gè)函數(shù)的功能如下： StartUp() ：CPU最先執(zhí)行的函數(shù)。也就是啟動(dòng)代碼。 BootLoaderMain() ：先后調(diào)用KernelRelocate、OEMDebugInit、OEMPlatformInit、OEMPreDownload等函數(shù)。此函數(shù)源碼文件路徑為%_WINCEROOT%\\public\\common\\oak\\drivers\\ethdbg\\blcommon 。 OEMDebugInit() ：初始化串口。 OEMPlatformInit() ：執(zhí)行特定平臺(tái)的初始化工作，如時(shí)鐘、一些驅(qū)動(dòng)程序。 OEMPreDownload() ：做下載前的準(zhǔn)備工作。一般用于反饋給用戶(hù)一些信息。 DownloadImage() ：下載操作系統(tǒng)鏡像到RAM或者Flash。 OEMLaunch() ：負(fù)責(zé)啟動(dòng)鏡像。 OEMReadData() ：從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)讀取數(shù)據(jù)。 OEMMapMemAddr() ：專(zhuān)用于寫(xiě)Flash時(shí)使用。因?yàn)閷?xiě)flash的速度非常慢，所以此函數(shù)將Flash鏡像臨時(shí)緩沖到RAM中。 OEMShowProgress() ：從函數(shù)名就能看出。 OEMIsFLashAddr() ：判斷一個(gè)地址是否是Flash的地址。 OEMFinishEraseFlash() ：判斷是否完成了擦除Flash內(nèi)容工作。 OEMWriteFlash() ：寫(xiě)鏡像到Flash。 OEMStartEraseFlash() ：開(kāi)始擦除Flash。 OEMContinueEraseFlash() ：繼續(xù)擦除Flash工作。 |
