【原创】关于WinCE中bootloader：nboot/eboot的那点事儿

预备文章：

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《S3C2410&&WINCE6.0&&NBOOT 》

《WinCE6.0的EBOOT概要 》

By: cnblogs-HJB

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《nk.bin和nk.nb0文件格式分析 》

By：Gooogleman

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《wince2秒快速启动TOC分析 》

By：gliethttp

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《eboot, TOC,NK 地址跳转的问题 》

By：CSDN-fan227

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《Wince bootloader和内核定制 》

By：kernel

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《2440从NANDFlash启动之bootloader运行以前 》

By：rightsoft

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《NBOOT不能加载CE系统 》

By:驱动开发网-fishly_0

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《Nboot程序详细分析 》

《Nboot和Eboot中的虚拟地址与物理地址的关系 》

By:昔日之ID：formerman

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《【原创】关于WinCE中config.bib的问题 》

By:Mercury

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好了，下面进入正文。昨天我们一起先看了下config.bib。于是我们就想更进一步。来在仔细研究下到底bootloader是有哪些事儿呢？

于是我们就找了上面的一些文章来看看。首先我们看HJB大牛的文章。文章很清晰的告诉了我们wince6.0下如何操作bootloader，下面我们再说一次，本人非常笨，不多说两边记不住，所以大家就忍受吧。首先系统要运行，需要一个引导程序，在以前有NOR flash，友善系列的开发板就是带NOR这个东东，然后伴随的是有一个vivisuper的loader，这里我们不去细谈这个，现在主流是nandflash，所以，对应的有一个nandflash的boot，我们叫他nboot，那我们再来看ARM，我们拿Samsung这个arm来做例子，在HJB大牛的文章中提及了，ARM自身有一个4K的空间来存储应到程序，所以在上电之后通过一系列的配置，将nboot加载到ARM 4k的空间里去执行，nboot就开始对系统的nandflash，内存，USB等等只要是你想初始化的设备进行一个初始化，这里的初始化程度就看你自己写的初始化程序了，按需所设计。接下来是nboot的重要使命，去叫eboot或者直接叫nk，然后结束自己的生命周期。

这里要特别说的是，在上一篇文章完结后，有个朋友问我nboot怎么去找到nk或者eboot在nandflash里的地址啊？这个问题一下也把我问懵了。百思不得其解，看nboot的程序里面到处都是什么loadaddress，或者是jumpaddress之类的东西，以为那个就是，后来根据以上一些文章的阅读发现，其实那些地址只是SDRAM和ARM直接一个虚拟和实际物理地址。根本不是nandflash里的地址。

那如何去从nandflash里面找到我们要的eboot或者image呢？这个时候被我们忽略的TOC蹦出来了，大叫道那些东西都是我扒的。这个时候我们就仔细来看看gliethttp的文章，关于wince TOC启动的文章，这里gliethttp给我们详细介绍了两个结构体:TOC和_IMAGE_DESCRIPTOR，具体这两个结构体的分析我们这里也贴出来，给这两扒东西的留个纪念，并给出一些注释，注释来自gliethttp，具体如下：

   1:  



typedef struct



 _TOC

   2:  



 {

   3:  


//和CSW中的认证域类似，只用来验证接下去内容的合法

   4:  



DWORD     dwSignature;

   5:  


//包含image的索引(我的是1)、启动delay时间、ip地址、MAC地址和掩码等

   6:  



BOOT_CFG    BootCfg;

   7:  


//用来描述3个之多的ce内核image数组，我用的是id[1]

   8:  



IMAGE_DESCRIPTOR    id[MAX_TOC_DESCRIPTORS];

   9:  



 CHAININFO           chainInfo;

  10:  



} TOC, *PTOC;          // 512 字节

  11:  



 

  12:  



typedef struct


 _IMAGE_DESCRIPTOR

  13:  



 {

  14:  



    DWORD dwVersion;       //编译时的版本号

  15:  



    DWORD dwSignature;      //“EBOOT”或“CFSH”等

  16:  



    UCHAR ucString[IMAGE_STRING_LEN];    

            //描述字符串:如"eboot.nb0"之类

  17:  



    DWORD dwImageType;      //image的类型nk.nb0为0x04

  18:  



    DWORD dwTtlSectors;         //image文件用到的NAND的扇区总数

  19:  



    DWORD dwLoadAddress;     //image加载时的虚拟地址

  20:  



    DWORD dwJumpAddress;    //image加载完成后的跳转地址

  21:  



    SG_SECTOR sgList[MAX_SG_SECTORS];    

          //image的段描述，包括起始扇区号和所需扇区数目

  22:  



    ULONG dwStoreOffset;

} IMAGE_DESCRIPTOR, *PIMAGE_DESCRIPTOR;

这两个相依为命的结构体是扒eboot和image的罪魁祸首。他们到底是怎么扒的呢，在gliethttp文中介绍道：并不需要一次性将所有nk.nb0数据都加载到内存，应该按需加载，那就是ce的镜像文件image“按需加载”[“段式加载”]方式，TOC就是用来描述ce内核镜像文件image的xipkernel段核心结构体，我们只需加载核文件xipkernel就能正常启动进入wince界面。

好了，到此为止我们搞清楚了原理了，那内存SDRAM和ARM之间的地址又回到了重要的位置，我们怎么去设定这个地址呢？首先我们可以看下最新的mini2440 nboot的写法，首先是给出几个固定的地址，也就是原始的物理地址和起始地址，一般的情况下大家可以在oemaddrtab_cfg.inc中的对照表中找到SDRAM的地址映射，一般情况下是类似如下的描述:

   1:  


DCD     0x80000000, 0x30000000, 64     

   2:  


 ; 64 MB DRAM BANK 6

好了，这完成了第一步，第二步我们来写个比较简单的小程序，如何把虚拟地址转换成实际物理地址呢，这里又回到mini2440的最新5.0代码或者6.0代码中，有一句这样的话，写的很好：

 

   1:  


#define


 VIRTUAL_TO_PHYSICAL(va) ( ( (va>0x8c000000) ? (va-0xc000000) : (va) ) - VA_BASE + _RAM_STARTADDRESS )

这里作出了一个判断，保证了地址的大小。同时也转换了地址。

这样一来我们知道如何在两个地址之间转换了，不过这个事情其实是在内存管理单元没有工作的情况下要用一下。当MMU工作了这个事情按照常理是交给MMU处理了.这些都是后话，我们继续看，有了TOC有了地址转换的工具，那地址到底在哪里呢？

现在我们在来看看gooogleman的文章，做wince开发驱动的应该都会用pb自带的一个命令行，这个是很好用的，有的时候makeimg啊，notepad一个什么文件什么的，很方便，这里gooogleman带我们回忆了一个非常重要，但是又往往被我们忽略的一个命令：viewbin，有了这个东东，我们可以仔细的看看我们要引导的eboot.bin或者nk.bin的起始地址是多少了。方法很简单，直接viewbin nk.bin或者viewbin eboot.bin就可以了。起始地址，长度以及开始位置都列的很清晰，而这些个信息我们在TOC扒的时候已经全然送到他们该送的地方去了，系统自己该JUMP的也就JUMP过去，该Lunch的也就去Lunch过去，最新的会自己Run过去，呵呵这个完全看自己写的了。都是一样，无非是用一个指针指去那个地址，下面给个参考例子，我们就RUN过去，首先定义下怎么个run法:

首先初始化一下我们的run

   1:  


#define


 DOWNLOAD_ADDRESS 0x30138000

   2:  


void



 (*run)(void


)=(void


 (*)(void


))(DOWNLOAD_ADDRESS);

然后我们通过TOC给run加速，一般是在char ReadImageFromNand(unsigned int dwEntry)这个函数中

   1:  



 run = (void


 (*)(void


))(pToc->id[dwEntry].dwJumpAddress ? VIRTUAL_TO_PHYSICAL(pToc->id[dwEntry].dwJumpAddress) :

最后我们要在main函数里run起来

   1:  


if


(run)   run();

这句话说的很好听，如果想跑你就跑吧。

好了。到此为止该run到eboot了就去run eboot了，该run image就去run image了。

这里补充下，其实eboot也是一样，eboot起来也就是去run image，这个看设计的要求来定，理论是一样的。

其他的文章对nboot+eboot+image模式进行了详细的阐述，大家可以自己阅读，这里不多说了。

祝贺大家run的愉快。