WINCE在ARM平台的移植及驱动技术详解.doc
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1、WINCE在ARM平台的移植及驱动技术详解WINCE操作系统简介WinCE操作系统是通用型的嵌入式操作系统,它是一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统,是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统,它是精简的Windows 95,WindowsCE的图形用户界面相当出色。它1996年开始发布Windows CE 1.0版本,2004年7月发布了Windows CE .NET 5.0版本,目前用得最多的是WindowsCE .NET 4.2版本,其发展速度也是很快的,功能_上自不必描述,它的主要应用领域有PDA市场、PPC、Smartphone、 工业控制、医疗等。操作系统移植的原因为了更快的适应市场
2、需求,在实际开发过程中,我们更倾向于移植操作系统而不是重新开发操作系统。这样不但可以节省时间,还能大大提高开发效率。由于嵌入式系统是一个软硬件紧密结合的系统,因此操作系统移植包含两个层面上的工作:一个层面是CPU级的,另一个层面是板级的。由于WinCE操作系统几乎完全是用C语言编写的,所以可移植到众多的32位微处理器。上。这其中包括ARM、x86、MIPS 和SH等, 而且CPU级的移植通常由微软或芯片制造商来完成,这会极大地减轻OEM厂商开发过程中移植操作系统的工作量,但板级层面的移植则还是需要由OEM厂商来完成的。一般来说,一个WinCE系统包括四层结构:应用程序、WinCE内核映像、板级
3、支持包(BSP)、硬件平台。而基本软件平台则主要由WinCE系统内核映像(OS Image)和板卡支持包(BSP) 两部分组成。因为WinCE系统是一个软硬件紧密结合的系统,因此即使CPU处理器相同,但是如果开发板上的外围硬件不相同, 这个时候还是需要修改BSP来完成一个新的BSP。 因此换句话说,就是WinCE 的移植过程主要是改写BSP的过程。嵌入式OS负责嵌入式系统全部软、硬件资源的分配、调度,控制和协调各部件的工作,与普通OS相比,嵌入式OS在系统实时高效性、硬件依赖性、软件固化及应用的专用性方面具有较为突出的特点。WINCE在ARM平台的移植及驱动技术1、启励程序Bootloader
4、的移植步骤BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序,我们可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。在嵌入式系统中,通常并没有像BIOS那样的固件程序(有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。修改Bootloader是移植WinCE系统第一步,也是关键的一步。只有得到一个稳定工作的启动程序,才能够进-步完成WinCE BSP的移植。Bootloader主要用来管理目标平台的启动过程,它是一段单独的程序代码,通过
5、这段小程序可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图和下载操作系统的映像文件等,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,它- -般存放于目标平台的非易失存储介质中, 如ROM或Flash。一般来说,对于Bootloader的功能,不同的场合区别很大。比如,在桌面Windows版的PC硬件平台,上,由于硬件启动根本就不通过Bootloader (而是通过BIOS),所以Bootloader就无需对CPU加电后的初始化做任何工作; 而在嵌入式WinCE平台上,Bootloader 是最先被执行的程序,所以就必须包括加电初始化程序,同时通常Bootloader必须包含下载WinCE映像文档的功能。由
6、于Bootloader会涉及到基本的硬件操作,如CPU的结构、指令等,也会又涉及到以太网下载协议和映像文档格式。因此,从零开发实现的话会需要相当长的过程,通常的做法是利用微软为每种类型的CPU提供的某种标准研发板的Bootloader例程。根据我在这次项目移植得到的经验,Bootloader 的移植步骤主要是:是修改相应的dir、source 文件;是修改makefile.inc;是修改boot.bib,使其不与config.bib中的内存分配造成冲突;是改进eboot, 因为eboot烧写NK.BIN的时候会查找BINFS分区,然后把下载的image烧写到BINFS分区。2、OAL的移植步骤
7、OAL的全称是OEMAdaption Layer,即原始设备制造商适配层。它是位于Windows CE内核和目标硬件平台之间的一个代码层,OAL主要负责WindowsCE与硬件通信,它与CPU、中断、内存、时钟和调试口等核心设备相关,也是OAL各个模块代码被编译后(.lib) 和其它内核库链接到一一起形成Windows CE的内核可执行文档NK.EXE的关键。简单的说,OAL就是用来屏蔽CPU平台的细节和抽象硬件功能,以实现操作系统内核的可移植性。从逻辑结构上看,OAL位于WinCE操作系统的内核与硬件之间,是连接WinCE系统与硬件的枢纽;从功能上看,OAL颇似桌面PC.上的BIOS,具有初
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