原创 WinCE6.0的EBOOT概要

 2010-4-1 20:03  1717 1 1 分类: MCU/ 嵌入式

为一个新的硬件设备定制WinCE6、0操作系统的主要步骤如下：

1、针对特定的硬件设备创建板级支持包(Board Support Package缩写为BSP)，BSP必须包括BOOTLOADER、OEM适配层(OEM Adaptation Layer缩写为OAL)和一些必要的驱动。

2、利用创建的BSP，定制一个系统设计(OS Design)。即通过VS2005创建一个Platform Builder的工程。该工程可编译产生最终的运行时映像文件（Rum-time Image）。

3、针对板上的外围设备创建相关驱动，并添加到BSP中。

4、通过创建子工程和Catalog Items的方式，修改OS Design。

5、编译OS Design，下载编译得到的运行时映像文件到目标设备。此时，可通过远程调试工具进行调试。

6、在完成所有的调试工作之后，导出该运行时映像对应的SDK(Software Development Kit)，应用程序的开发人员可基于此SDK编写该设备的应用程序。

可以看出，在整个WinCE操作系统的移植过程中，BSP的移植是最基础也是最关键的一步。而创建BSP的过程主要包括以下几个内容：

1、创建BOOTLOADER。BOOTLOADER在开发的过程中用于下载操作系统映像文件。

2、创建OAL。OAL最终被链接到内核映像文件，它主要完成硬件的初始化和管理。

3、创建设备驱动。设备驱动是板上外围设备的软件支持。

4、修改运行时映像的配置文件。配置文件主要包括BIB、REG等文件。

BOOTLOADER的主要作用是将操作系统运行时映像加载到内存，并跳转到OS的启动程序处。它的这一作用跟前一篇介绍的NBOOT的作用完全一致。BOOTLOADER获取运行时映像（一般对应的文件名为NK）一般有两种方法。它可以通过有线连接的方式象网络(Ethernet)、USB或串口从外部下载NK。它也可以从本地的存储器(Flash、Hard Disk)中加载NK。通常，BOOTLOADER通过Ethernet下载操作系统映像故将其称为EBOOT。在开发的过程中使用EBOOT，可以提高开发效率。通过使用EBOOT，你可以很快速的下载NK到目标设备中。而利用Flash编程工具或者是通过JTAG下载则很慢。在一些产品最终发布时，EBOOT是可以去掉的，但也有一些则必须包括BOOTLOADER，像X86的平台就是如此。

基于不同的硬件设计，Bootloader会有不同的引导方式：

NORFlash Boot：

一般ARM处理器的片选0都会接有NORFlash，这样在ARM上电以后，会从0地址开始执行程序，也就是从NORFlash的0地址开始执行。所以把EBOOT烧到NORFlash的0地址开始的地方，这样在上电以后，EBOOT开始执行，可以在NORFlash里面执行，也可以自拷贝到SDRAM中执行。最后加载WinCE image并运行。

NANDFlash Boot with EBOOT：

由于NORFlash容量小，价格贵，现在很多ARM处理器支持NandFlash引导。不同厂家的处理器对Nandflash的引导略有区别，具体要看datasheet。但是本质就是先从Nandflash中读出一个小的Loader来运行，这个Loader再从Nandflash中加载EBOOT到SDRAM中运行，最后EBOOT加载WinCE image，就是NK.bin。

NANDFlash Boot without EBOOT：

如果在NandFlash引导的时候不需要EBOOT，也可以不用EBOOT。这样就是系统启动后从Nandflash中加载一个小的Loader，小的Loader对硬件系统作基本的初始化，然后直接加载WinCE image，一般应该是NK.nb0，然后运行。

至此，我们已经了解了EBOOT的主要功能，为了实现这些功能，EBOOT必须完成以下工作：

1、初始化MCU。包括初始化MCU的相关寄存器、中断、看门狗、系统时钟、内存和MMU。前面几项跟NBOOT基本一致，但这里增加了对MMU的初始化。

2、在完成所有的初始化工作之后，调用BootloaderMain()。这个函数的定义在WinCE6、0中对应的文件是C:"WINCE600"PLATFORM"COMMON"SRC"COMMON"BOOT"BLCOMMON"blcommon、c

3、 BootloaderMain()主要依次调用以下几个函数，OEMDebugInit()、OEMPlatformInit（）、OEMPreDownload（）、OEMLaunch（），而这些函数必须由EBOOT的代码来实现。

4、最终跳转到OAL、exe的StartUp处，进而启动WinCE操作系统。

整个流程如下图所示：

EBOOT的代码可参考C:"WINCE600"PLATFORM"DEVICEEMULATOR"SRC"BOOTLOADER"EBOOT目录。这里针对S<?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 />3C2410的EBOOT做几点说明。前一篇介绍NBOOT加载EBOOT的方法时提到，NBOOT必须将EBOOT放在内存中指定的位置，这个位置是由EBOOT的来决定的。具体的，在EBOOT中的体现是boot、bib里的内存配置，如下图所示。

NBOOT加载EBOOT到内存的地址必须与此地址对应。由于在NBOOT中没有使用MMU，所以NBOOT使用的实际地址应该为0x30021000，否则系统将不能正常启动。第二点，如果没有采用NBOOT加载EBOOT的方法，而是将EBOOT直接存储在NOR Flash中，此时必须在EBOOT的代码中实现自加载的过程，即将NOR Flash中的EBOOT全部加载到RAM中，并执行，实现代码如下:

;------------------------------------------------------------------------------
;    Copy boot loader to memory

         ands     r9, pc, #0xFF000000      ; see if we are in flash or in ram
         bne      %f20                     ; go ahead if we are already in ram

         ; This is the loop that perform copying、
         ldr      r0, = 0x21000            ; offset into the RAM
         add      r0, r0, #PHYBASE         ; add physical base
         mov      r1, r0                   ; (r1) copy destination
         ldr      r2, =0x0                 ; (r2) flash started at physical address 0
         ldr      r3, =0x10000             ; counter (0x40000/4)
10       ldr      r4, [r2], #4
         str      r4, [r1], #4
         subs     r3, r3, #1
         bne      %b10

         ; Restart from the RAM position after copying、
         mov pc, r0
         nop
         nop
         nop

         ; Shouldn't get here、
         b       、