WinCE下BootLoader的啟動流程和開發經驗

　　而對嵌入式系統來說情況則完全不同，目前市場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，外圍設備也會有不同的選擇和定義。因此，一個嵌入式操作系統針對不同的CPU會有不同的BSP，又即使同一種CPU，由于外設的差別其BSP也會不一樣。所以根據硬件設計編寫和修改BSP，是保證嵌入式系統正常運行的一個重要環節。

　　（3）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啟時檢測、初始化系統設備、裝入操作系統并調度操作系統向硬件發出的指令。它的Firmware代碼是在芯片生產過程中固化的，一般來說用戶是無法修改。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一定要重新關機開機。

　　從這個角度來說，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系統的同時還傳遞一些參數設置，而Bootloader只是簡單的裝載系統。盡管BSP的開始部分和BIOS所做的工作類似，可是大部分又和BIOS不同，作用也完全不同。因為BSP還包含和系統有關的基本驅動，程序員可以編程修改BSP，在BSP中任意添加一些和系統無關的驅動或程序，甚至可以把上層開發的統統放到BSP中。而BIOS程序是用戶不能更改和編譯編程的，只能對參數進行修改設置，當然更不會包含一些基本的硬件驅動。

　　3. BootLoader的啟動流程

　　大多數 BootLoader 都包含兩種不同的操作模式：啟動加載模式和下載模式。啟動加載模式也稱為自主模式，即 BootLoader 從目標機上的某個固態存儲設備上將操作系統加載到 RAM 中運行，整個過程并沒有用戶的介入。而下載模式則是目標機上的 BootLoader 將通過串口連接或網絡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 寫到目標機上的FLASH 類固態存儲設備中。這種模式通常在第一次安裝內核與根文件系統時被使用，或系統更新時使用。一般嵌入式系統的Boot Loader較為常用的是啟動加載模式，它的加載流程也是我們要重點討論的內容。

　　（1）啟動部分

　　啟動部分主要是實現初始化硬件的功能。在參考板的BootLoader目錄下，會發現一些.s文件，可能會是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Oal.exe通過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言編寫，與CPU關系非常緊密，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啟動代碼共用。如果是熱啟動，即在該函數調用之前已經啟動了Bootloader程序，相當基本硬件初始化已經完成，則直接跳轉到OALStartUp函數中；否則需要進行硬件中斷屏蔽、內存、系統時鐘頻率、電源管理等硬件的基本初始化過程。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。

　　（2）主控部分

　　StartUp 函數初始化CPU等核心硬件并跳轉到Main函數后，系統就會轉入C語言代碼執行環境。這時函數分為3個模塊：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，因此建議開發人員不要對其進行修改。而Download Function、FLASH Function中的函數與硬件平臺息息相關，因此對于每種硬件平臺都要將函數的實現進行修改。

　　其中，BLCOMMON庫是與BootLoader程序鏈接在一起的，BLCOMMON庫的入口點為BootloaderMain函數，它是Startup匯編函數完成后跳轉至該入口的。Main函數的主要任務時調用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語言實現，是BLCOMMON代碼的一部分，它可以用來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連接的主機發送調試信息、通過串口等待命令、啟動網絡接口、建立內存映射等匯編無法完成