基于WINCE6.0下载multiple XIP镜像文件
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作者：LoongEmbedded(kandi)
时间：2012.03.14
类别：WINCE系统开发
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备注：基于usb下载的方式，MLC nand flash为K9G8G08U
1. Multiple XIP模式的文件说明
Multiple XIP模式下生成的文件有chain.bin、chain.lst、NK.bin、xip.bin和xipkernel.bin，如下图所示：
图1
2. Eboot下载Multiple XIP镜像文件的顺序
下载chain.lst文件, chain.lst文件定义了要把哪些bin文件下载到flash上，以及这些bin文件的下载顺序，我们用UltraEdit打开chain.lst文件，内容如下：
+XIPKERNEL.bin
NK.bin
chain.bin
表示要把这些bin文件下载到NAND FLASH中，依次下载XIPKERNEL.bin、NK.bin和chain.bin。
然后Eboot会根据lst文件自动下载XIPKERNEL.bin和NK.bin及chain.bin文件,然后会启动WinCE6.0系统;
3. Eboot下载Multiple XIP镜像文件的具体实现
在按下键盘的U之后，eboot进入接收PC机通过usb下载镜像文件到RAM的状态中，PC机下载镜像文件到RAM的那块区域范围呢？这由eboot.bib文件指定：
USB_BUF 83000000 03000000 RESERVED
图2
这里指定可以下载的镜像文件的最大大小为0x03000000=48MB，如果要调整此大小，eboot中对应的大小也要相应修改。
3.1 DNW v0.60C.exe软件的处理机制
DNW v0.60C.exe和eboot是如何配置来下载multiple XIP镜像文件的呢？在选择DNW v0.60C.exe的“USB port->UBOOT->UBOOT”选择chain.lst下载的时候，DNW软件获取到chain.lst文件的路径及其内容，知道要下载的镜像文件有xipkernel.bin、nk.bin和chain.bin(总共3个bin文件)，然后依次打开这三个文件来获取它们的起始地址、长度和名称，这些信息用结构体MultiBINInfo来描述：
图3
获取到这些信息后计算其校验码，接着创建ubootimage.ubi文件，然后把这些信息主要用MultiBINInfo结构体的方式填写在ubootimage.ubi文件的前面，紧接着依次把xipkernel.bin、nk.bin和chain.bin文件的内容填写到ubootimage.ubi文件MultiBINInfo结构体描述的信息后面，然后把ubootimage.ubi文件通过usb的方式发送到指定的RAM地址处，下图是此文件前面的内容：
图4
下面是ubootimage.ubi文件后面紧接着的一部分内容：
图5
这样可以总结出ubootimage.ubi文件的格式如下：
图6
3.2 Eboot支持multiple XIP镜像文件下载的处理机制
3.2.1 Eboot解压镜像文件到指定的RAM地址空间
当我们按下键盘的U按键时，eboot进入调用DownloadImage函数的流程，下面就来看这个函数(我把一些暂时无关的去掉了)：
图7
下面就分别介绍这些函数：
⑴ GetImageType()函数通过去读镜像文件的头7个magic number字节来获取当前要下载的WNCE镜像文件的格式，WINCE6.0 eboot支持下载的文件格式有下面几种：
“N000FF\X0A”——BL_IMAGE_TYPE_MANIFEST
“X000FF\X0A”——BL_IMAGE_TYPE_MULTIXIP
“B000FF\X0A”——BL_IMAGE_TYPE_BIN
“S000FF\X0A”——BL_IMAGE_TYPE_SIGNED_BIN
“R000FF\X0A”——BL_IMAGE_TYPE_SIGNED_NB0
无特征码——BL_IMAGE_TYPE_UNKNOWN
当前我们下载ubootimage.ubi文件是BL_IMAGE_TYPE_MANIFEST格式的，见图4。
GetImageType()函数会调用到一个非常重要的函数，如下图：
图8
⑵CheckImageManifest()函数主要用于获取要下载的multiple XIP镜像文件xipkernel.bin、nk.bin和chain.bin的MultiBINInfo结构体信息的校验码，并且进行校验。
图9
⑶DownloadBin()函数从RAM的0x83000333地址处依次读取xipkernel.bin,nk.bin和chain.bin的内容到config.bib中指定的RAM的内存处，这需要结合config.bib中的配置理解，eboot从RAM中解压镜像文件到RAM中其他地址处的示意图如下：
图10
下面来解读DownloadBin()函数：
①读取镜像文件(第一个是xipkernel.bin)被解压到RAM中起始地址，此镜像文件实际有效数据的长度。
图11
⑵对当前解压的镜像文件在RAM中的起始地址和长度检验，如果没有在config.bib指定的范围之内，则会出错。
图12
③循环读取当前镜像文件，直到读取到最后一个record，最后一个record的dwRecAddr 和dwRecChk 值都为0x00000000，由此可以判断是否到了最后一个record。
图13
图14
图15
④判断当前下载的镜像文件是否包含”CECE”以及是否包含nk.exe模块，并且记录下此文件被加载到RAM中的起始地址，文件长度和文件开始执行。
图16
这里有必要分析IsKernelRegion的函数体
图17
TOCentry结构体的定义如下：
typedef struct TOCentry { // MODULE BIB section structure
DWORD dwFileAttributes;
FILETIME ftTime;
DWORD nFileSize;
LPSTR lpszFileName;
ULONG ulE32Offset; // Offset to E32 structure
ULONG ulO32Offset; // Offset to O32 structure
ULONG ulLoadOffset; // MODULE load buffer offset
} TOCentry, *LPTOCentry;
另外为更好去理解，给出xipkernel.bin中ROMHDR和TOCentry结构体描述的数据
图18
这样，图7中执行了3此的do…while()循环后，就把xipkernel.bin、nk.bin和chain.bin解压到RAM中了，接下来就可以写到flash中。
3.2.2 Eboot把解压的镜像文件写到flash中
当eboot把镜像文件解压到指定的RAM地址空间之后，接下来就是要把解压后的镜像文件烧录到flash中，这个处理流程回到eboot的主流程控制函数BootloaderMain的下面部分：
图19
下面我们来看OEMLaunch函数在下载系统镜像文件和启动所用到的部分：
图20
下面就分别分析WriteOSImageToBootMedia函数：
⑴计算MBR开始的逻辑扇区数，并且为MBR格式化指定block数量的flash大小。
图21
⑵找出包含nk.exe模块的bin文件中ROM扩展数据及获取chain.bin在RAM中的起始地址和chain.bin文件的实际长度。
图22
结合xipkernel.bin中下图的内容可以更好理解。
图23
typedef struct ROMPID {
union{
DWORD dwPID[PID_LENGTH]; // PID
struct{
char name[(PID_LENGTH - 4) * sizeof(DWORD)];
DWORD type;
PVOID pdata;
DWORD length;
DWORD reserved;
};
};
PVOID pNextExt; // pointer to next extension if any
} ROMPID, EXTENSION;
typedef struct _XIPCHAIN_SUMMARY {
LPVOID pvAddr; // address of the XIP
DWORD dwMaxLength; // the biggest it can grow to
USHORT usOrder; // where to put into ROMChain_t
USHORT usFlags; // flags/status of XIP
DWORD reserved; // for future use
}XIPCHAIN_SUMMARY, *PXIPCHAIN_SUMMARY;
⑶确定要下载的bin文件的最大长度总和。
图24
⑷创建BINFS分区并且往此分区中写入bin镜像文件
图25
⑸更新TOC信息并且为剩余的flash空间创建FAT分区
图26
然后调用图19中的OEMLaunch函数启动系统，到此下载multiple XIP镜像文件就暂时分析到这里了。
