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Boot Loader是定制Windows CE操作系統(tǒng)過程中一個重要的開發(fā)環(huán)節(jié)。Boot Loader的作用正如名字中的兩個單詞：Boot，既引導系統(tǒng)，如果基于CE的產(chǎn)品采用BIOS實現(xiàn)硬件初始化和配置，那么Boot Loader只需引導軟件系統(tǒng)。如果沒有采用BIOS，那么Boot Loader的作用還包括實現(xiàn)BIOS的基本功能；Loader，既加載操作系統(tǒng)，在整個系統(tǒng)正常啟動后Boot Loader通過不同的方式加載CE的內(nèi)核文件nk.bin。當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(shè)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(zhí)行代碼，也就是執(zhí)行了Rom Boot包含的代碼，它對整個硬件系統(tǒng)進行初始化和檢測，并且支持通過網(wǎng)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(qū)中尋找nk.bin文件加載。Rom Boot的優(yōu)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(fā)者讀懂它的源碼并修改。CE提供了Rom Boot的所有源碼，讀者可以查找標題為“x86 Source Organization”的幫助文檔，在這個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檢查引導設(shè)備的啟動順序，如果引導設(shè)備是硬盤、CF卡、DOC（Disk-On-Chip）一類的存儲設(shè)備，那么就加載這些存儲器上的主引導扇區(qū)（Master Boot Sector）中的實模式代碼到內(nèi)存，然后執(zhí)行這些代碼。這里提到的代碼被稱為主引導記錄（MBR）。MBR首先在分區(qū)表（同樣位于主引導扇區(qū)）中尋找活動分區(qū)，如果存在活動分區(qū)，那么加載位于這個活動分區(qū)的第一個扇區(qū)上的代碼到內(nèi)存，然后執(zhí)行這些代碼。這里提到的活動分區(qū)的第一個扇區(qū)被稱為引導扇區(qū)（Boot Sector）。引導扇區(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。引導扇區(qū)的源碼位于%_WINCEROOT%\Public\Common\Oak\Csp\i486\Biosloader\Bootsector目錄下。有一個現(xiàn)成的引導扇區(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(qū)和Boot Loader的鏡像文件。執(zhí)行“mkdisk C:”批處理命令將這兩個鏡像文件寫到磁盤上。mkdisk會設(shè)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(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)講過了。

　　下面根據(jù)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(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(zhí)行的同時還能夠?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(wǎng)卡來實現(xiàn)從遠程計算機下載nk.bin；串口調(diào)試代碼，包含對串口的讀寫函數(shù)，用戶調(diào)用這些函數(shù)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(shù)；硬件監(jiān)控代碼。

　　一般的Boot Loader的執(zhí)行流程見下圖：

圖片點擊可在新窗口打開查看

　　上圖中每個函數(shù)的功能如下：

　　 StartUp() ：CPU最先執(zhí)行的函數(shù)。也就是啟動代碼。

　　 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)行特定平臺的初始化工作，如時鐘、一些驅(qū)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(tǒng)鏡像到RAM或者Flash。

　　 OEMLaunch() ：負責啟動鏡像。

　　 OEMReadData() ：從遠程計算機讀取數(shù)據(jù)。

　　 OEMMapMemAddr() ：專用于寫Flash時使用。因為寫flash的速度非常慢，所以此函數(shù)將Flash鏡像臨時緩沖到RAM中。

　　 OEMShowProgress() ：從函數(shù)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(nèi)容工作。

　　 OEMWriteFlash() ：寫鏡像到Flash。

　　 OEMStartEraseFlash() ：開始擦除Flash。

　　 OEMContinueEraseFlash() ：繼續(xù)擦除Flash工作。

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主題：了解Windows mobile系列之----WinCE開發(fā)中Boot Loader的點點滴滴

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