WinCE下BootLoader的啟動(dòng)流程和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗
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而對嵌入式系統來(lái)說(shuō)情況則完全不同，目前市場(chǎng)上有多種結構的嵌入式CPU（如X86，ARM，MIPS等），而且為了性能的需要，外圍設備也會(huì )有不同的選擇和定義。因此，一個(gè)嵌入式操作系統針對不同的CPU會(huì )有不同的BSP，又即使同一種CPU，由于外設的差別其BSP也會(huì )不一樣。所以根據硬件設計編寫(xiě)和修改BSP，是保證嵌入式系統正常運行的一個(gè)重要環(huán)節。
?。?）嵌入式BSP與PC機主板BIOS的區別
PC機主板上的BIOS首先是負責在電腦開(kāi)啟時(shí)檢測、初始化系統設備、裝入操作系統并調度操作系統向硬件發(fā)出的指令。它的Firmware代碼是在芯片生產(chǎn)過(guò)程中固化的，一般來(lái)說(shuō)用戶(hù)是無(wú)法修改。然后，為下載運行操作系統做準備，把操作系統由硬盤(pán)加載到內存，并傳遞一些硬件接口設置給系統。在OS正常運行后，BIOS的作用基本上也就完成了，這就是為什么更改BIOS一定要重新關(guān)機開(kāi)機。
從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，PC機BIOS的作用就象嵌入式系統中的Bootloader，都是最底層的引導軟件，初始化主板的基本設置，為接收外部程序做硬件上的準備。但與Bootloader不同的是，BIOS在裝載OS系統的同時(shí)還傳遞一些參數設置，而B(niǎo)ootloader只是簡(jiǎn)單的裝載系統。盡管BSP的開(kāi)始部分和BIOS所做的工作類(lèi)似，可是大部分又和BIOS不同，作用也完全不同。因為BSP還包含和系統有關(guān)的基本驅動(dòng)，程序員可以編程修改BSP，在BSP中任意添加一些和系統無(wú)關(guān)的驅動(dòng)或程序，甚至可以把上層開(kāi)發(fā)的統統放到BSP中。而B(niǎo)IOS程序是用戶(hù)不能更改和編譯編程的，只能對參數進(jìn)行修改設置，當然更不會(huì )包含一些基本的硬件驅動(dòng)。
大多數 BootLoader 都包含兩種不同的操作模式：?jiǎn)?dòng)加載模式和下載模式。啟動(dòng)加載模式也稱(chēng)為自主模式，即 BootLoader 從目標機上的某個(gè)固態(tài)存儲設備上將操作系統加載到 RAM 中運行，整個(gè)過(guò)程并沒(méi)有用戶(hù)的介入。而下載模式則是目標機上的 BootLoader 將通過(guò)串口連接或網(wǎng)絡(luò )連接等通信手段從主機（Host）下載文件。從主機下載的文件通常首先被 Boot Loader 保存到目標機的 RAM 中，然后再被 BootLoader 寫(xiě)到目標機上的FLASH 類(lèi)固態(tài)存儲設備中。這種模式通常在第一次安裝內核與根文件系統時(shí)被使用，或系統更新時(shí)使用。一般嵌入式系統的Boot Loader較為常用的是啟動(dòng)加載模式，它的加載流程也是我們要重點(diǎn)討論的內容。
?。?）啟動(dòng)部分
啟動(dòng)部分主要是實(shí)現初始化硬件的功能。在參考板的BootLoader目錄下，會(huì )發(fā)現一些.s文件，可能會(huì )是init.s或者是reset.s等，這樣的文件是CPU加電后最先執行的代碼。接著(zhù)Oal.exe通過(guò)Startup函數完成硬件的初始化，StartUp 函數是BootLoader的入口函數。該函數一般是使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，與CPU關(guān)系非常緊密，能完成初始化CPU、內存等核心硬件。
Startup.s代碼與硬件平臺的Bootloader啟動(dòng)代碼共用。如果是熱啟動(dòng)，即在該函數調用之前已經(jīng)啟動(dòng)了Bootloader程序，相當基本硬件初始化已經(jīng)完成，則直接跳轉到OALStartUp函數中；否則需要進(jìn)行硬件中斷屏蔽、內存、系統時(shí)鐘頻率、電源管理等硬件的基本初始化過(guò)程。在系統硬件初始化完畢之后，Startup調用OALStartUp函數，OALStartUp函數主要完成將OEMAddressTable表傳遞給內核，然后調用KernelStart函數跳轉到內核。因此，這部分工作是BootLoader的一大重點(diǎn)。
?。?）主控部分
StartUp 函數初始化CPU等核心硬件并跳轉到Main函數后，系統就會(huì )轉入C語(yǔ)言代碼執行環(huán)境。這時(shí)函數分為3個(gè)模塊：BLCOMMON、Download Function、FLASH Function。其中BLCOMMON模塊是由微軟提供的，執行一些邏輯上的功能，因此建議開(kāi)發(fā)人員不要對其進(jìn)行修改。而Download Function、FLASH Function中的函數與硬件平臺息息相關(guān)，因此對于每種硬件平臺都要將函數的實(shí)現進(jìn)行修改。
其中，BLCOMMON庫是與BootLoader程序鏈接在一起的，BLCOMMON庫的入口點(diǎn)為BootloaderMain函數，它是Startup匯編函數完成后跳轉至該入口的。Main函數的主要任務(wù)時(shí)調用BLCommon中的 BootloaderMain（）函數，這是BootLoader的主控函數，它控制了BootLoader的完整執行流程。這部分代碼由C語(yǔ)言實(shí)現，是BLCOMMON代碼的一部分，它可以用來(lái)執行比較復雜的操作。比如檢測內存和Flash的有效性、檢測外部設備接口、檢測串口并且向已經(jīng)連接的主機發(fā)送調試信息、通過(guò)串口等待命令、啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò )接口、建立內存映射等匯編無(wú)法完成
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