wince中oem適配層點滴之系統初始化
2010-04-18 22:27 by iameasy_man, 23 visits,
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oal（oem adaptation layer）既oem 適配層，從邏輯上講位於windows ce核心和硬體之間，從物理上講oal各個模組**被編譯後（.lib）和其它核心庫鏈結到一起形成windows ce的核心可執行檔案nk.exe。windows ce核心在oal層暴露了大量的函式和全域性變數，利用這些函式和全域性變數oem可以編寫中斷處理、rtc、電源管理、除錯埠、通用i/o控制**等。圖1更直觀地描述了oal的結構。ce安裝目錄的子目錄中包含了oal的部分原始碼，大多數情況下開發者對oal只要修改即可，甚至無需修改。通過閱讀本篇文章，開發者能夠了解oal的結構、暴露的介面的功能，可以在此基礎上實現甚至增強oal的功能。
圖1 oal結構圖
一、在boot loader解壓ce核心映象檔案（nk.bin）後開始跳轉到startup()，startup函式屬於oal層，此時ce作業系統核心還沒有執行。startup函式的功能主要有兩個，一是初始化cpu為已知狀態（known state），二是呼叫核心初始化函式（x86平台為kernelinitialize，其它平台為kernelstart）。初始化cpu工作因cpu的不同而不同，如果是arm系列，包括設定cpu為管理員模式、禁止irq和fiq、禁止mmu、清空指令和資料緩衝、檢測啟動原因、配置gpio和記憶體控制器、初始化rtc、儲存oemaddresstable位址等。執行完畢後呼叫kernetstart。如果是x86系列，包括設定cpu為保護模式、初始化記憶體控制器、儲存oemaddresstable位址等。執行完畢後呼叫kernetinitialize。
二、核心初始化函式的功能也因cpu的不同而不同，不過有一些功能是相同的，如初始化串列埠（為了輸出除錯資訊）、呼叫oeminit函式等。對於x86系列，初始化工作除了上述的功能外還包括讀取oemaddresstable內容、確定分頁大小、核心重定位、初始化中斷分配表、初始化分頁表、記憶體初始化和其它初始化。對於其它系列cpu請參考ce幫助文件。
1. 串列埠除錯：
串列埠除錯函式包括oeminitdebugserial、oemreaddebugbyte、oemwritedebugbyte等。從oeminitdebugserial的原始碼可以看出，系統從boot_arg_ptr_location為首位址的結構中判斷當前連線的串列埠是哪個，然後配置這個串列埠。如果你的裝置的串列埠i/o位址設定和ce預設的一致的話，就能在ce核心得到cpu控制權到啟動完畢這段時間裡通過串列埠得到除錯資訊。
2. oeminit
一般在oeminit中初始化所有外圍的硬體、初始化系統時鐘（system tick）和rtc（real time clock）、初始化kitl（kernel independent transport layer）。例如i486平台的oeminit函式，它先關聯所有的irq和中斷id，然後初始化pci匯流排、網路介面卡、電源管理、pic（可程式設計中斷控制器）、系統時鐘，最後檢測是否有擴充套件記憶體。另外如果oem要通過oal暴露的函式指標或者全域性變數來增強功能的話，就要在此函式中實現（在下面詳細講解）。
3. 檢測擴充套件記憶體
我們都知道在config.bib配置檔案中設定ce系統使用ram總量（如果不知道請參考我的文章platform builder之旅系列），注意這個ram總量不是總的物理記憶體的大小。pb編譯的核心包含乙個變數ulramend，將在config.bib中定義的ram的起始位址 ＋ ram大小的和賦值給ulramend。在ce核心的啟動過程中，ulramend的值賦值給全域性變數mainmemoryendaddress，ce核心通過訪問mainmemoryendaddress得到ram的總量資訊。假如基於ce的裝置附加了ram，而mainmemoryendaddress的值沒有包括這段附加的ram，結果ce核心無法知道已經附加了ram。為了讓ce核心了解附加ram的資訊，oem應該編寫乙個函式檢測ram的總量，並把總量值賦給mainmemoryendaddress。oal暴露了乙個函式指標pnkenumextensiondram，oem應該把編寫好的函式位址賦給這個函式指標。如果oem不準備自己編寫記憶體檢測函式的話也可以呼叫oemgetextensiondram。從幫助文件中看出oemgetextensiondram這個函式能夠檢測記憶體的總量，但是ce的針對x86 平台的原始碼中沒有具體編寫這個函式的實現**（見%_winceroot%/public/common/oak/csp/i486/oal/cfwpc.c）。也就是說在x86平台上呼叫oemgetextensiondram是檢測不到ram的。如果oem有興趣編寫檢測ram總量的函式，可以呼叫現成的函式isdram。這個函式也儲存在cfwpc.c中。
三、核心初始化函式執行完畢後開始按如下步驟執行：
1. 核心建立用於與filesys.exe同步的事件物件system/fsready，之後啟動filesys.exe。啟動filesys.exe的意義是讓filesys.exe讀取登錄檔資料。
2. 核心等待事件system/fsready被觸發，這個事件是由filesys.exe在做完一系列工作後觸發。這一系列的工作內容如下：
2.1 先檢測這是一次冷啟動還是熱啟動，如果是冷啟動，那麼初始化物件儲存記憶體區域。
2.2 呼叫oemiocontrol函式，i/o控制**為ioctl_hal_init_rtc，也就是初始化rtc。
2.3 初始化資料庫子系統和api、檔案系統api、訊息佇列api。
2.4 如果作業系統映象（nk.bin）包括ram檔案系統，那麼讀取initobj.dat檔案內容後建立乙個ram檔案系統。
2.5 初始化登錄檔（在記憶體中形成登錄檔）。
2.6 如果此時device.exe沒有啟動，那麼讀取hkey_local_machine/system/storagemanager下「dll」的值（這個值為儲存管理器所在的.dll的檔名）並載入到記憶體。載入之後建立乙個執行緒專用於初始化儲存管理器，初始化之後此執行緒結束。
2.7 初始化nls（national language support）。關於nls請參見我的文章《
ce下中文輸入法編輯器》。
2.8 為資料庫引擎設定本地id。
2.9 讀取initdb.ini檔案，安裝在物件儲存中的資料庫。
2.10 觸發system/fsready事件，之後filesys.exe處於等待狀態，等待核心發通知給它。
3. 此時登錄檔已經存在於記憶體當中，核心開始讀取如下位置資料：
hkey_local_machine/loader/systempath
hkey_local_machine/system/oom/cblow and cplow
hkey_local_machine/system/kernel/injectdll
hkey_local_machine/mui/enable and syslang
hkey_current_user/mui/curlang
4. 核心設定低記憶體處理（out of memory）。低記憶體處理是指當前可用的記憶體非常少時，核心所做的解決方案（ce幫助文件中有詳細說明）。
5. 核心在做好了上述工作後通知filesys.exe，由filesys.exe做其餘工作。filesys.exe所做的工作內容如下：
5.1 讀取hkey_local_machine/system/events 下包含的所有事件物件名稱並一一建立。
5.2 讀取hkey_local_machine/init 下包括的所有應用程式名稱並一一啟動。如果device.exe在列表中並且此時它已經啟動了，那麼觸發system/bootphase2事件，這會使device.exe重新讀取登錄檔資料來完成最後的驅動程式初始化。
5.3 初始化時間區域（time zone）。
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