CE5.0 - romimage.exe如何填充eboot.bin中的pTOC特殊指针生成.nb0

转载自： http://blog.chinaunix.net/u1/38994/showart_1879289.html

一篇对于了解KernelRelocate函数，很棒的文章。全局变量在ROM中时不能被写，所以需要把全局变量放到RAM中，这样程序就可以对全局变量进行读写操作。下面是文章的详细内容：

eboot. bin和eboot. nb0的差别就是 eboot. bin中没有填充pTOC结构体, 必须使用parser解释器[ 类似于romimage. exe luther. gliethttp] 将全局变量数据段解压释放到运行时使用的地址才行, eboot. nb0中经过romimage. exe填充了pTOC结构体, 所以eboot. nb0可以自己将自己用到的全局量通过KernelRelocate() 函数进行解压释放, 这就是为什么 eboot. nb0比eboot. bin的size大的原因[ luther. gliethttp].

eboot. nb0是一个包含全局变量初始化pTOC结构体的文件, 所以当eboot. nb0启动时就可以通过BootloaderMain()==> KernelRelocate( pTOC) 来 实现eboot. nb0自己初始化自己定义的全局变量的工作, 其实KernelRelocate就相当于ADS启动汇编中对如下四个section的操作：[ luther. gliethttp]
Image$$RO$$Limit
Image$$RW$$Base
Image$$ZI$$Base
Image$$ZI$$Limit
但是我们在源程序中只能找到pTOC的定义ROMHDR * volatile const  pTOC = ( ROMHDR *)- 1; 根本找不到对它进行赋值的任何操作, 无论是. s汇编还是任何宏中, 那pTOC又是从哪里得到了有效的数值的呢？这就是我们下面继续讨论的问题, 一切疑惑都可以从romimage. exe中获得答案.[ luther. gliethttp]

romimage. exe源码位于WINCE500\PRIVATE\ WINCEOS\COREOS\NK\TOOLS\ROMIMAGE\ROMIMAGE目录下,
C:\ WINCE500\PRIVATE\ WINCEOS\COREOS\NK\TOOLS\ROMIMAGE\ROMIMAGE\module. cpp| 118| if( token == "pTOC"){
void  Module:: check_special_symbol(string  token,  DWORD o32_section,  DWORD offset,  MemoryList & memory_list){
    ...
    if( is_kernel()){
        if( token == "pTOC"){
//我们在eboot源码PLATFORM\SMDK2440A\Src\Bootloader\Eboot_usb\blcommon.c中定义了该符号,如下:

//ROMHDR * volatile const pTOC = (ROMHDR *)-1; // Gets replaced by RomLoader with real address

//记录pTOC指针所在位置[luther.gliethttp]

          m_TOC_offset =  offset +  m_load_offset; // doesn't get load offset added, because only compared with rva later

          LAST_PASS_PRINT printf("Found pTOC at %08x\n",  m_TOC_offset);
        }
        if( needs_signing()){
          if( token == "OEMIoControl")
            s_oem_io_control =  offset +  m_初始化c代码定义的非0值全局变量[ luther. gliethttp] load_offset -  page_size();
        }
        ...
    }
    ...
}

bin. cpp| 87|  kernel-> write_TOC_ptr( romhdr_offset);
bool  write_bin( AddressList & hole_list,  CopyList & copy_list,
                ModuleList & module_list,  FileList & file_list,
                MemoryList & memory_list,  MemoryList & reserve_list,
                ModuleList::iterator & kernel,  Config & config,  MemoryList::iterator  xip_mem){
    ...
    // write toc into kernel

    if( xip_mem-> is_kernel() &&  kernel-> is_kernel())
        kernel-> write_TOC_ptr( romhdr_offset);//将romimage.exe计算后的toc起始地址存入pTOC 指针所在处,这样eboot.nb0中的pTOC指针就指向了romhdr_offset这个有效空间[luther.gliethttp].

    ...
}
初始化c代码定义的非0值全局变量[ luther. gliethttp]
void  Module:: write_TOC_ptr( DWORD addr){
  assert( is_kernel());

  if(! m_TOC_offset){
    fprintf(stderr, "Error: Found NULL or missing TOC pointer for %s\n",  m_name. c_str());
    exit( 1);
  }
 
// *(DWORD *)(m_o32_list[0].data.ptr() + m_TOC_offset - page_size()) = addr;

  *( DWORD *) rva2ptr( m_TOC_offset) =  addr;//等效于eboot.nb0中执行pTOC = (void*)addr;[luther.gliethttp]

}

来看看eboot. nb0是怎么使用pTOC来初始化eboot. bin定义的全局变量的: main==> BootloaderMain()==> KernelRelocate( pTOC)
typedef struct  COPYentry {
    ULONG ulSource; // copy source address

    ULONG ulDest; // copy destination address

    ULONG ulCopyLen; // copy length

    ULONG ulDestLen; // copy destination length

                                    // (zero fill to end if > ulCopyLen)

}  COPYentry;
//

// KernelRelocate: move global variables to RAM

//

static BOOL  KernelRelocate ( ROMHDR *const  pTOC)
{
    ULONG loop;
    COPYentry * cptr;
    if ( pTOC == ( ROMHDR *const) - 1)
    {
        return (FALSE); // spin forever!

    }
    // This is where the data sections become valid... don't read globals until after this

    // 就像这句话描述的一样,只有执行完该函数之后,全局变量所在地址处才有了真实的全局变量数值,

    // 所以只有执行完该函数之后,我们才能够访问全局变量[luther.gliethttp]

    for ( loop =  0;  loop <  pTOC-> ulCopyEntries;  loop++)
    {
//ulCopyOffset为若干个COPYentry结构体的内存偏移地址

//COPYentry为全局变量描述结构体

//其中ulDest为全局变量被使用时的目的地址

//其中ulSource为全局变量被压缩存储在ROM中的起始地址

//其中ulCopyLen为全局变量真实个数长度

//其中ulDestLen为期望全局变量长度

//ulDestLen一定>=ulCopyLen

//如果ulDestLen大于ulCopyLen,那么说明,该region的全局变量除了有非0数据之外

//还存在ulDestLen减去ulCopyLen字节的清0数据空间[lutehr.gliethttp]

//其实KernelRelocate就相当于ADS中如下汇编代码:

/* add r2, pc,#-(8+.-CInitData) ; @ where to read values (relative)
    ldmia r2, {r0, r1, r3, r4}
   
    cmp r0, r1 ; Check that they are different
    beq EndRW
LoopRW 初始化c代码定义的非0值全局变量[luther.gliethttp]
    cmp r1, r3 ; Copy init data
    ldrcc r2, [r0], #4
    strcc r2, [r1], #4
    bcc LoopRW
EndRW

    mov r2, #0
LoopZI 初始化c代码未定义的全局变量或者强行指定为0值的全局变量[luther.gliethttp]
    cmp r3, r4 ; Zero init
    strcc r2, [r3], #4
    bcc LoopZI
 
    b EndInitC
               
CInitData
     IMPORT |Image$$RO$$Limit| ; End of ROM code (=start of ROM data)
    IMPORT |Image$$RW$$Base| ; Base of RAM to initialise
    IMPORT |Image$$ZI$$Base| ; Base and limit of area
    IMPORT |Image$$ZI$$Limit| ; Top of zero init segment
   
    DCD |Image$$RO$$Limit| ; End of ROM code (=start of ROM data)
     DCD |Image$$RW$$Base| ; Base of RAM to initialise
     DCD |Image$$ZI$$Base| ; Base and limit of area
     DCD |Image$$ZI$$Limit| ; Top of zero init segment
*/
        cptr = ( COPYentry *)( pTOC-> ulCopyOffset +  loop*sizeof( COPYentry));
        if ( cptr-> ulCopyLen)
            memcpy(( LPVOID) cptr-> ulDest,( LPVOID) cptr-> ulSource, cptr-> ulCopyLen);
        if ( cptr-> ulCopyLen !=  cptr-> ulDestLen)
            memset(( LPVOID)( cptr-> ulDest+ cptr-> ulCopyLen), 0, cptr-> ulDestLen- cptr-> ulCopyLen);
    }
    return (TRUE);
}