（转）Wince读核1-启动流程1

最新推荐文章于 2010-12-16 14:38:00 发布

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#wince #代码分析 #exception #reference #文档 #table

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本文介绍了Windows CE系统的启动过程，从eboot加载内核到KernelStart()函数的执行路径，包括预处理步骤及虚拟地址到物理地址的转换机制。文中详细解释了g_oalAddressTable的配置，展示了不同内存区域的映射关系。

写在前面
将近一年前，做过一段时间windows mobile，当时忙于项目，精力放在bsp的调试上，对widnows ce系统了解不深刻，后来忙别的项目就把ce放下了。时隔将近一年，这几天难得有点清闲，看了一点ce的源代码，发现自己记性大不如前，正好这个blog很久没有更新了，因此写点东西吧。
以下内容基于ce5.0，arm体系结构。

参考
1. ce5.0源代码和帮助文档
2. 《ARM Architecture Reference Manual》

索引
1. 从KernelStart开始
2. arm9虚拟地址到物理地址的转换
3. ;;写到再说

1. 从KernelStart()开始
事实上，kernel并不是从KernelStart()开始运行。eboot加载内核后，跳转的地址是startup.s文件的StartUp()函数(此处忽略msipl)。这个文件一般位于bsp目录中。这个函数会做一些预处理工作，之后跳到另一个startup.s文件的OALStartUp()函数，该函数做一些bsp级别的检查工作，之后会跳转到armtrap.s文件的KernelStart()函数。在跳转前要注意两点，一是此时mmu是关闭的，也就是cpu直接访问的是物理地址；其次g_oalAddressTable的物理地址会保存在r0寄存器中。g_oalAddressTable定义了虚拟地址和物理地址的映射关系，由bsp提供，下面是270的一个实现。第一列是虚拟地址，第二列是物理地址，第三列是大小，单位MB。
     g_oalAddressTable

            DCD        0x80000000, 0xA0000000, 64         ; MAINSTONEII: SDRAM (64MB).
            DCD        0x84000000, 0x5C000000,     1         ; BULVERDE: Internal SRAM (64KB bank 0).
            DCD        0x84100000, 0x58000000,     1         ; BULVERDE: Internal memory PM registers.
            DCD        0x84200000, 0x4C000000,     1         ; BULVERDE: USB host controller.
            DCD        0x84300000, 0x48000000,     1         ; BULVERDE: Memory controller.
            DCD        0x84400000, 0x44000000,     1         ; BULVERDE: LCD controller.
            DCD        0x84500000, 0x40000000, 32         ; BULVERDE: Memory-mapped registers (peripherals).
            DCD        0x86500000, 0x3C000000, 64         ; BULVERDE: PCMCIA S1 common memory space.
            DCD        0x8A500000, 0x38000000, 64         ; BULVERDE: PCMCIA S1 attribute memory space.
            DCD        0x8E500000, 0x30000000, 32         ; BULVERDE: PCMCIA S1 I/O space.
            DCD        0x90500000, 0x2C000000, 64         ; BULVERDE: PCMCIA S0 common memory space.
            DCD        0x94500000, 0x28000000, 64         ; BULVERDE: PCMCIA S0 attribute memory space.
            DCD        0x98500000, 0x20000000, 32         ; BULVERDE: PCMCIA S0 I/O space.
            DCD        0x9A500000, 0xE0000000,     1         ; MAINSTONEII: Zero-bank (in reserved slot - no physical memory required).

            DCD        0x9AA00000, 0x00000000, 64         ; MAINSTONEII: nCS0: MCPII Module Boot Flash (64MB).
            DCD        0x9EA00000, 0x50000000,     1         ; BULVERDE: Camera peripheral interface.

            DCD        0x00000000, 0x00000000,     0         ; end of table

2. arm9虚拟地址到物理地址的转换
在这里有必要介绍一点arm体系结构的基础知识。在mmu使能后，cpu“看到”的地址都是虚拟地址，mmu的功能之一就是把虚拟地址转换成物理地址(此处暂时忽略FCSE)，因为电气信号只认识物理地址。比如要访问上面的虚拟地址0x80000000，在操作具体的地址总线时必须使用物理地址0xA0000000。
arm9系列cpu，有的不支持mmu而只有内存保护单元，有的支持mmu，后者还支持mmu的多种映射方式，具体可以参考文档2。ce目前的arm实现不仅利用了cpu的mmu功能，还使用了两种mmu映射方式：最高的1MB(0xFFF00000-0xFFFFFFFF)，使用二级映射，并使用不同的page类型；而其余地址空间，只使用一级映射。这样做的原因是ce把高1MB空间用来给内核储存内存映射表(page table)，中断向量表(exception vectors)，不同模式下的stack和KDataStruct结构，而它们有不同的内存访问方式(domains，C，B等，参考文档2)，需要用二级映射加以细分；而其它地址空间为了简化访问，加快速度，采用一级映射。下面会结合代码分析。
对于一级映射，参考下图。