WinCE中OEM適配層點滴之系統初始化
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 圖1 OAL結構圖 |
因為OAL層代碼大多數和CE啟動時系統初始化工作有關，所以本篇文章以CE的啟動順序為線索。其它OAL知識在下一篇文章中講解。
一、在Boot Loader解壓CE內核鏡像文件（nk.bin）后開始跳轉到StartUp()，StartUp函數屬于OAL層，此時CE操作系統內核還沒有運行。StartUp函數的功能主要有兩個，一是初始化CPU為已知狀態（known state），二是調用內核初始化函數（x86平臺為KernelInitialize，其它平臺為KernelStart）。初始化CPU工作因CPU的不同而不同，如果是ARM系列，包括設置CPU為管理員模式、禁止IRQ和FIQ、禁止MMU、清空指令和數據緩沖、檢測啟動原因、配置GPIO和內存控制器、初始化RTC、保存OEMAddressTable地址等。執行完畢后調用KernetStart。如果是x86系列，包括設置CPU為保護模式、初始化內存控制器、保存OEMAddressTable地址等。執行完畢后調用KernetInitialize。
二、內核初始化函數的功能也因CPU的不同而不同，不過有一些功能是相同的，如初始化串口（為了輸出調試信息）、調用OEMInit函數等。對于x86系列，初始化工作除了上述的功能外還包括讀取OEMAddressTable內容、確定分頁大小、內核重定位、初始化中斷分配表、初始化分頁表、內存初始化和其它初始化。對于其它系列CPU請參考CE幫助文檔。
1. 串口調試：
串口調試函數包括OEMInitDebugSerial、OEMReadDebugByte、OEMWriteDebugByte等。從OEMInitDebugSerial的源碼可以看出，系統從BOOT_ARG_PTR_LOCATION為首地址的結構中判斷當前連接的串口是哪個，然后配置這個串口。如果你的設備的串口I/O地址設置和CE默認的一致的話，就能在CE內核得到CPU控制權到啟動完畢這段時間里通過串口得到調試信息。
2. OEMInit
一般在OEMInit中初始化所有外圍的硬件、初始化系統時鐘（system tick）和RTC（real time clock）、初始化KITL（Kernel Independent Transport Layer）。例如I486平臺的OEMinit函數，它先關聯所有的IRQ和中斷ID，然后初始化PCI總線、網絡適配器、電源管理、PIC（可編程中斷控制器）、系統時鐘，最后檢測是否有擴展內存。另外如果OEM要通過OAL暴露的函數指針或者全局變量來增強功能的話，就要在此函數中實現（在下面詳細講解）。
3. 檢測擴展內存
我們都知道在config.bib配置文件中設置CE系統使用RAM總量（如果不知道請參考我的文章Platform Builder之旅系列），注意這個RAM總量不是總的物理內存的大小。PB編譯的內核包含一個變量ulRAMEnd，將在config.bib中定義的RAM的起始地址 ＋ RAM大小的和賦值給ulRAMEnd。在CE內核的啟動過程中，ulRAMEnd的值賦值給全局變量MainMemoryEndAddress，CE內核通過訪問MainMemoryEndAddress得到RAM的總量信息。假如基于CE的設備附加了RAM，而MainMemoryEndAddress的值沒有包括這段附加的RAM，結果CE內核無法知道已經附加了RAM。為了讓CE內核了解附加RAM的信息，OEM應該編寫一個函數檢測RAM的總量，并把總量值賦給MainMemoryEndAddress。OAL暴露了一個函數指針pNKEnumExtensionDRAM，OEM應該把編寫好的函數地址賦給這個函數指針。如果OEM不準備自己編寫內存檢測函數的話也可以調用OEMGetExtensionDRAM。從幫助文檔中看出OEMGetExtensionDRAM這個函數能夠檢測內存的總量，但是CE的針對X86 平臺的源碼中沒有具體編寫這個函數的實現代碼（見%_WINCEROOT%PUBLICCOMMONOAKCSPI486OALcfwpc.c）。也就是說在X86平臺上調用OEMGetExtensionDRAM是檢測不到RAM的。如果OEM有興趣編寫檢測RAM總量的函數，可以調用現成的函數IsDRAM。這個函數也保存在cfwpc.c中。
三、內核初始化函數執行完畢后開始按如下步驟執行：
1. 內核創建用于與filesys.exe同步的事件對象SYSTEM/FSReady，之后啟動filesys.exe。啟動filesys.exe的意義是讓filesys.exe讀取注冊表數據。
2. 內核等待事件SYSTEM/FSReady被觸發，這個事件是由filesys.exe在做完一系列工作后觸發。這一系列的工作內容如下：
2.1 先檢測這是一次冷啟動還是熱啟動，如果是冷啟動，那么初始化對象存儲內存區域。
2.2 調用OEMIoControl函數，I/O控制代碼為IOCTL_HAL_INIT_RTC，也就是初始化RTC。
2.3 初始化數據庫子系統和API、文件系統API、消息隊列API。
2.4 如果操作系統鏡像（nk.bin）包括RAM文件系統，那么讀取Initobj.dat文件內容后創建一個RAM文件系統。
2.5 初始化注冊表（在內存中形成注冊表）。
2.6 如果此時device.exe沒有啟動，那么讀取HKEY_LOCAL_MACHINESystemStorageManager下“Dll”的值（這個值為存儲管理器所在的.dll的文件名）并加載到內存。加載之后創建一個線程專用于初始化存儲管理器，初始化之后此線程結束。
2.7 初始化NLS（national language support）。關于NLS請參見我的文章《CE下中文輸入法編輯器》。
2.8 為數據庫引擎設置本地ID。
2.9 讀取Initdb.ini文件，安裝在對象存儲中的數據庫。
2.10 觸發SYSTEM/FSReady事件，之后filesys.exe處于等待狀態，等待內核發通知給它。
3. 此時注冊表已經存在于內存當中，內核開始讀取如下位置數據：
| HKEY_LOCAL_MACHINELoaderSystemPath HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMOOMcbLow and cpLow HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMKERNELInjectDLL HKEY_LOCAL_MACHINEMUIEnable and SysLang HKEY_CURRENT_USERMUICurLang |
4. 內核設置低內存處理（out of memory）。低內存處理是指當前可用的內存非常少時，內核所做的解決方案（CE幫助文檔中有詳細說明）。
5. 內核在做好了上述工作后通知filesys.exe，由filesys.exe做其余工作。filesys.exe所做的工作內容如下：
5.1 讀取HKEY_LOCAL_MACHINESystemEvents 下包含的所有事件對象名稱并一一創建。
5.2 讀取HKEY_LOCAL_MACHINEInit 下包括的所有應用程序名稱并一一啟動。如果device.exe在列表中并且此時它已經啟動了，那么觸發SYSTEM/BOOTPHASE2事件，這會使device.exe重新讀取注冊表數據來完成最后的驅動程序初始化。
5.3 初始化時間區域（time zone）。
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