基于ARM的Windows CE内核启动分析

1.startup.s 

内核入口点startup.S,内核从这里启动.因为内核经过bootloader加载,内核运行时候,已经由bootloader完成了硬件的基本初始化(关闭watchdog, pll设置等等)所以,startup.S的任务比较简单,只是将oemaddrtab_cfg.inc里面的g_oalAddressTable数组地址作为参数,传递给KernelStart,这个数组用来描述和实现物理地址到虚拟地址的映射.

 

 

	add     r0, pc, #g_oalAddressTable - (. + 8)         bl      KernelStart

 

 

 

 

(. + 8)是流水线处理.KernelStart()位于

PRIVATE\WINCEOS\COREOS\NK\KERNEL\ARM\armtrap.s

 

 

 

 

2.KernelStart

 

    初始化页表,打开mmu,cache

  初始化中断向量表,

    初始化各个模式的堆栈

CALL ARMInit

   CALL KernelInit

    B FirstSchedule

 

 

                                           

 

 

 

 

 

 

ARMInit()位于本目录的mdram.c文件.

KernelInit()位于PRIVATE\WINCEOS\COREOS\NK\KERNEL\kwin32.c中.

FirstSchedule()位于armtrap.s的一个label.

主要关注ARMInit()和KernelInit(),前一个进行目标板的初始化,后一个负责内核的初始化.FirstSchdule()开始调度第一个程序.

 

 

 

 

2.1 ARMInit()

先看看ARMInit()它的几个关键性动作如下:

 

 

KernelRelocate(pTOC);

OEMInitDebugSerial();

OEMInit();

KernelFindMemory();

 

 

 

KernelRelocate()是进行重定位.KernelFindMemory()是查找系统可用内存,并分成应用内存和object store两部分.这2个函数都已由MS自己实现.我们需要添加的函数是名字以OEM开头的函数.

OEMInitDebugSerial()初始化一个调试口,我们一般使用一个串口来作为调试口,这个函数需要自己实现,在 PLATFORM\SMDK2440A\Src\Kernel\Oal\debug.c中定义这个函数.比如可以将串口0设置为调试口,在这个函数中对串口0进行初始化.

 

OEMInit()是一个比较重要的函数,

 

OALCacheGlobalsInit();

OALIntrInit();

OALTimerInit(1, 17, 0);

    ConfigureGPIO();

    InitDisplay();

    OALKitlStart();

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OALCacheGlobalsInit()在PLATFORM\COMMON\SRC\ARM\COMMON\CACHE\init.s中实现,这部分代码以PQOAL的形式提供.

OALIntrInit()初始化中断.

OALTimerInit()初始化定时器TIMER4,作为系统时钟(tick),

configGPIO()初始化gpio口,设置相关寄存器.

InitDisplay()初始化LCD.有时候,我们希望在oal启动和内核加载期间显示一副等待图片或者显示LOGO,为达到这个目的,需要先初始化LCD.

OALKitlStart()准备启动KITL.

此外,在ARMInit还会通过调试口打印一些基本信息,开始时候打印”Windows CE Kernel for ARM….”字样, 中间打印处理器类型等等信息.结束时候打印” ARMInit done.”

 

2.1.1 OALIntrInit

调用OALIntrMapInit()初始化2个数组g_oalSysIntr2Irq,g_oalIrq2SysIntr,这2个数组表征irq和逻辑中断SysIntr的映射关系.

然后初始化中断寄存器,

最后,留一个接口给oem: BSPIntrInit(),如果oem需要在这个阶段初始化一些中断,可以定义这个函数并实现.

 

 

 

 

2.1.2 OALTimerInit

这个函数比较重要. 都知道所有WinCE系统都需要一个定时器来提供一个heartbeat,

 

 

初始化OAL层变量g_oalTimer，

初始化内核变量curridlehigh, curridlelow, idleconv，

初始化内核函数指针，

初始化硬件时钟定时器。

 

 

 

 

 

 

 

 

g_oalTimer包含各种系统时钟相关的变量.

 

curridlehigh, curridlelow,这2个32位的DWORD变量合起来实现一个64位的计数器，反映了系统处于空闲模式(Idle mode)的时间。一般在OEMIdle()函数内更新。用户程序通过调用GetIdleTime()函数可以得到这个值。

 

初始化内核函数指针:pQueryPerformanceFrequency, pQueryPerformanceCounter.通过这两个函数实现高精度的计时器. 这两个函数的原型也已经由PQOAL实现.

 

初始化TIMER4作为系统时钟.TIMER4是一个16bit的定时器.此函数将TIMER4设置成为自动转载模式.

 

2.1.2.1 Variable Tick Scheduler

 

可变的系统时钟节拍,这个是WinCE5.0中增加的新的性能.

每一次定时器中断时候,内核分析所有线程后决定切换到哪个线程运行.假如所有线程都在等待状态,系统将进入idle状态.在这个状态的时候,任何中断都会唤醒系统重新开始调度.一般系统大部分时间是处于idle状态的,内核会调用OEMIdle()进入idle状态,我们已经知道这个状态会被任何中断唤醒. 在以前的版本中,系统中断(即上面的TIMER4中断)每毫秒产生一次,查看系统是否需要重新调度. 为了节电,不希望中断那么频繁.于是WinCE5.0中,在调用OEMIdle()之前会先调用pOEMUpdateRescheduleTime().通过这个函数重新设置侠义次系统时钟中断的时间.

2.2 KernelInit()

再看看KernelInit()函数

 

 

 

 

初始化系统的api表;

    HeapInit();//初始化堆

    InitMemoryPool();//初始化内存池

    ProcInit();//初始化第一个进程

    SchedInit();//初始化调度器

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    不过多关注KernelInit().

2.3 FirstSchedule

位于armtrap.s的一个label.开始第一个线程调度.整个内核开始运行.

 

原文地址:

http://groups.google.com/group/wince_cn/web/armwindows-ce?hl=zh-CN&version=10