當(dāng)前位置:首頁 > 嵌入式 > 嵌入式軟件
[導(dǎo)讀]通過分析原有WINCE啟動(dòng)方法,提出一種BIOS直接啟動(dòng)WINCE的方法,使用戶使用WINCE更加簡單。

Windows CE.NET是微軟公司向嵌入式領(lǐng)域推出的一款操作系統(tǒng)。它最大程度繼承了桌面版Windows操作系統(tǒng)的豐富功能,同時(shí)又賦予了許多新特性,以適應(yīng)嵌入式領(lǐng)域的實(shí)際要求。無論是商業(yè)應(yīng)用還是多媒體消費(fèi)需求,都能被采用CE操作系統(tǒng)的設(shè)備輕松滿足。最新的.NET版本較之3.0版本,在實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性上有大幅度提高,并廣泛地被平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、彩屏手機(jī)、PDA等多種高性能產(chǎn)品所采用,同時(shí)工業(yè)控制中的用戶也在不斷增多。

1 WINCE啟動(dòng)方法

WINCE并不是一個(gè)通用的安裝版操作系統(tǒng),在各種嵌入式硬件設(shè)備中,一款CE系統(tǒng)通常只會(huì)針對(duì)某一種硬件平臺(tái)生成。Boot Loader是定制Windows CE操作系統(tǒng)過程中一個(gè)重要的開發(fā)環(huán)節(jié)。在整個(gè)系統(tǒng)正常啟動(dòng)后,Boot Loader通過不同的方式加載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。在X86平臺(tái)下,有三種Boot Loader:x86 ROM Boot Loader,x86 BIOS Boot Loader和MSDOS+Loadcepc。其中,x86 ROM Boot Loader因?yàn)橐鍮IOS完成平臺(tái)的初始化工作,需要CE開發(fā)者讀懂它的源碼并根據(jù)不同的平臺(tái)修改,難度比較大。對(duì)于MSDOS+Loadcepc,首先啟動(dòng)到MSDOS,再執(zhí)行l(wèi)oadcepc.exe,讓loadcepc加載nk.bin到內(nèi)存,再把CPU控制權(quán)交給CE內(nèi)核程序。這種方法需要DOS系統(tǒng)的支持。

1.1 BIOS Boot Loader啟動(dòng)過程

這里著重介紹BIOS Boot Loader。它的引導(dǎo)順序是:系統(tǒng)上電后BIOS執(zhí)行完硬件初始化和配置,然后檢查引導(dǎo)設(shè)備的啟動(dòng)順序。如果引導(dǎo)設(shè)備是硬盤、CF卡、DOC(Disk-On-Chip)一類的存儲(chǔ)設(shè)備,則就加載這些存儲(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,并執(zhí)行這些代碼。這里提到的代碼被稱為主引導(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),則加載位于這個(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。使用BIOS Boot Loader方式,需要制作啟動(dòng)盤,Bsect.img和BLDR.BIN分別為引導(dǎo)扇區(qū)文件和WINCE的加載文件。執(zhí)行“mkdisk C:”批處理命令將這兩個(gè)文件寫到磁盤上。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。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要DOS系統(tǒng)就可以直接啟動(dòng)系統(tǒng),這是一種常用的啟動(dòng)WINCE的方法;缺點(diǎn)是需要通過專門的工具制作啟動(dòng)盤,操作相對(duì)復(fù)雜,如果要更換不同的存儲(chǔ)設(shè)備,則都要進(jìn)行這一系列的操作才能完成。具體引導(dǎo)過程如圖1所示。

1.2 BIOS Boot Loader啟動(dòng)代碼分析

通過上面的分析,BIOS Boot Loader的工作的過程已經(jīng)清楚,下面分析啟動(dòng)過程中需要的文件。

首先分析引導(dǎo)扇區(qū)(BootSector)文件Bsect.img。其主要包括一個(gè)引導(dǎo)程序和一個(gè)稱作BPB(Bios Parameter Block)的本分區(qū)參數(shù)記錄表。BPB表記錄著本分區(qū)的起始扇區(qū)、結(jié)束扇區(qū)、文件存儲(chǔ)格式、硬盤介質(zhì)描述符、根目錄大小、FAT個(gè)數(shù)、分配單元的大小等重要參數(shù)。引導(dǎo)程序是Bsect.img的關(guān)鍵部分,通過“mkdisk C:”替換原有引導(dǎo)扇區(qū)的主要目的是改變引導(dǎo)程序。

下面是Bsect.img的BPB和引導(dǎo)程序的部分代碼,包括參數(shù)的傳遞以及控制權(quán)移交給BLDR,這也是加載NK.BIN的最后一步。

;BIOS parameter block(BPB)

VerIddb ′′;7C03

BytePerSectdw 0000;7C0B

SectPerClustdb 00;7C0D

RsvdSectsdw 0000;7C0E

NumFATsdb 00;7C10

NumRootEntrysdw 0000;7C11

SectPerPartdw 0000;7C13

MediaDescdb 00;7C15

SectPerFATdw 0000;7C16

SectPerTrackdw 0000;7C18

NumHeadsdw 0000;7C1A

NumHiddenSectLdw 0000;7C1C

NumHiddenSectHdw 0000;7C1E

TotalSectorsLdw 0000;7C20

TotalSectorsHdw 0000;7C22

DriveIddb 00;7C24

TempValdb 00;7C25

ExtRecordSigdb 00;7C26

VolSerNumLdw 0000;7C27

VolSerNumHdw 0000;7C29

VolLabeldb ′′;7C2B

TypeFATdb ′′;7C36

從磁盤中查找BLDR.BIN文件并裝入內(nèi)存

;Put the media type, drive number, and data start LBA into registers that are passed to the bootloader.

MOVCH,[MediaDesc]

MOVDL,[DriveId]

MOVBX,WORD PTR [_7C3E+0BH];根據(jù)BPB表計(jì)算得出

MOVAX,WORD PTR [_7C3E+0DH];根據(jù)BPB表計(jì)算得出

;jump to bootloader image

DB00EAH

DWLOAD_ADDRESS;BLDR.BIN 在內(nèi)存中的地址0000:1000

DW0000H

2 WINCE啟動(dòng)新方法

本文中介紹的方法是在BIOS Boot Loader基礎(chǔ)上改進(jìn)而來,通過修改BIOS,為使用X86平臺(tái)的WINCE用戶提供方便。此方法不需要使用“mkdisk”制作啟動(dòng)盤,只需要把磁盤(如硬盤、CF卡等)格式化為FAT16,把NK.BIN文件存放到磁盤活動(dòng)分區(qū)的根目錄即可。

2.1 實(shí)現(xiàn)步驟

下面介紹這種方法的實(shí)現(xiàn)。BIOS的修改主要包括以下三個(gè)部分:

(1)把WINCE的加載程序BLDR.BIN存放到BIOS中。首先分配一個(gè)ID號(hào),然后作為一個(gè)模塊添加到BIOS中,由于存放BIOS的Flash空間有限,所以需要對(duì)其進(jìn)行壓縮。在BIOS編譯完成以后,通過BIOS工具可以看到這一模塊,并且和其他模塊一樣可以更新,也就是說可以升級(jí)BLDR.BIN。

(2)在BIOS啟動(dòng)選項(xiàng)里增加WINCE啟動(dòng)項(xiàng)。啟動(dòng)過程中判斷用戶的設(shè)置,如果從WINCE啟動(dòng),則把BLDR模塊解壓后存放到某個(gè)內(nèi)存空間中等待調(diào)用。

(3)修改BIOS INT19調(diào)用的過程。在INT19的服務(wù)程序中,當(dāng)BIOS把磁盤的MBR讀入到內(nèi)存0000:7C00之后取得控制權(quán),把前面解壓后的BLDR轉(zhuǎn)移到內(nèi)存0000:1000,通過讀取MBR的分區(qū)表信息(位置如圖2所示)查找當(dāng)前磁盤活動(dòng)分區(qū)。第一個(gè)字節(jié)為80H的是活動(dòng)分區(qū),然后讀取活動(dòng)分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)的BPB表,參照Bsect.img中的方法把BLDR所需的四個(gè)參數(shù)準(zhǔn)備好,最后移交控制權(quán)到BLDR。

2.2 啟動(dòng)過程及結(jié)果

經(jīng)過這樣修改以后,WINCE的啟動(dòng)過程如圖3所示。由此可以看出,啟動(dòng)過程主要在BIOS中完成。經(jīng)過不同的平臺(tái)測試可知,這種方法與原有BIOS Boot Loader的啟動(dòng)速度差不多。表1是兩種方法啟動(dòng)速度的對(duì)比,記錄時(shí)間為系統(tǒng)上電到BLDR開始加載NK.BIN。


3 實(shí)際應(yīng)用

目前研祥的多款主板的BIOS都支持此種功能,在BIOS的設(shè)置中有一個(gè)選項(xiàng)來選擇是否從WINCE啟動(dòng)。在使用其他系統(tǒng)時(shí)選擇“disable”,便可以從其他系統(tǒng)正常啟動(dòng);使用WINCE時(shí)選擇“enable”,便從WINCE啟動(dòng)。把編譯好的nk.bin文件拷貝到磁盤的活動(dòng)分區(qū)根目錄,系統(tǒng)上電后可以直接啟動(dòng)到WINCE,不需要制作專用的啟動(dòng)盤,為用戶使用WINCE系統(tǒng)帶來了方便。此種啟動(dòng)方法同樣適合于其他的嵌入式操作系統(tǒng),如Linux等。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動(dòng)力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉