WINCE 6的NBOOT

    技术2022-05-20  34

    nboot是从NAND flash读image到内存并执行,eboot是从以太网(用tftp)下载image到内存并执行。将nboot.nb0烧到第0块,将eboot.nb0烧到第2块。启动时nboot从flash读出eboot并执行之,如何就可以通过pb把nk.bin下载到目标板上执行了,开发机和目标板可以用交叉线直接连接。 nboot是nand flash bootloader的意思。S3C2410可以直接从nand flash 启动,但是不能超过4k。nboot是系统启动后最先执行的代码,它有两种,一种是跳转到eboot;一种是跳转到nk。 主要的功能其实是在eboot里。 NBOOT的结构以及生成方法 以前的nboot都是用ADS编译链接,简单明了。这次BSP包含的nboot是WinCE的工具链生成,结果出来的.nb0竟然有12KB,而三星的Steppingstone只有4KB,怎么剪裁涅?花了点时间把.log .map .rel .bib .bin .nb0仔细看了下,终于搞清楚12KB的nboot包含了些东西。 startup.s文件: OPT 2 INCLUDE kxarm.h OPT 1 OPT 128 IMPORT main STARTUPTEXT LEAF_ENTRY StartUp b main END main.c文件: #include <windows.h> #include <pehdr.h> #include <romldr.h> ROMHDR * volatile const pTOC = (ROMHDR *)-1; static int gI1; static char *gBuf = "global str"; static int gI2 = 2; int test(char *str) { int ret = 0; while(*str) { ret += *str++; } return ret; } void main(void) { gI1 = 1; test("is .rdata str?"); test(gBuf); } .map信息: Preferred load address is 00010000 Start Length Name Class 0001:00000000 00000004H .astart CODE 0001:00000010 0000003bH .rdata CODE 0001:0000004c 00000024H .rdata$debug CODE 0001:00000070 0000004cH .text CODE 0001:000000bc 00000000H .edata CODE 0002:00000000 00000008H .data DATA 0002:00000008 00000004H .bss DATA 0003:00000000 00000008H .pdata DATA entry point at 0001:00000000 其中 .rdata:pTOC、2个字符串 .data:gBuf、gI2 .bss:gI1 build.log信息: Module Section Start Length psize vsize Filler nk.exe .text 00001000 4096 512 188 o32_rva=00001000 nk.exe .pdata 00002000 4096 512 8 o32_rva=00003000 nk.exe .data 000010bc 5 5 12 FILLER->33ff0000 nk.exe E32 000010c4 112 FILLER nk.exe O32 00001134 72 FILLER Module Section Start Length psize vsize Filler nk.exe FileName 0000117c 7 FILLER Unfilled ROM holes (address, length): 00002008 4088 00001184 3708 total space 7796 in 2 ranges 结合.map信息可知: .text包含:.astart .rdata .rdata$debug .text .edata,也就是0xBC(188) .pdata包含:.pdata .data包含:.data .bss,psize之所以是5,是因为"static int gI2 = 2"只占1B 注意:.bin文件的.text和.data节是连续的。 查看.bin的record info: Image Start = 0x00000000, length = 0x00002008 Record [ 0] : Start = 0x00000000, Length = 0x00000004, Chksum = 0x000001EB Record [ 1] : Start = 0x00000040, Length = 0x00000008, Chksum = 0x000001A5 Record [ 2] : Start = 0x00000048, Length = 0x00000004, Chksum = 0x00000095 Record [ 3] : Start = 0x00001000, Length = 0x00000184, Chksum = 0x000046D8 Record [ 4] : Start = 0x00001184, Length = 0x00000054, Chksum = 0x000007B2 Record [ 5] : Start = 0x000011D8, Length = 0x00000030, Chksum = 0x000008F6 Record [ 6] : Start = 0x00002000, Length = 0x00000008, Chksum = 0x000000C3 Record [ 7] : Start = 0x00000000, Length = 0x00001000, Chksum = 0x00000000 Start address = 0x00001000 Checking record #4 for potential TOC (ROMOFFSET = 0x00000000) Found pTOC = 0x00001184 ROMOFFSET = 0x00000000 用ADS反汇编展开后的.nb0: 0KB~4KB:REC[0]是 b 0x1000 跳转指令;REC[1/2]似乎是签名之类。 4KB~8KB:REC[3]包含所有Section(除.pdata外);REC[4]是ROMHDR;REC[5]未知 8KB~12KB:REC[6]是.pdata REC[7]的Start和Chksum都是0,则Length指明EntryPoint。 假如不考虑重定位,把.nb0的0x1000开始的4KB烧入NAND Flash就大功告成了。 简化main.c文件: #include <windows.h> #include <pehdr.h> #include <romldr.h> ROMHDR * volatile const pTOC = (ROMHDR *)-1; void test(char * str) { while(*str) { *(volatile unsigned char *)0x1234 = *str++; } } void main(void) { test("Step ldr/r/n"); } .rel信息: 0003 0001 00001088 00000000 也就是0x1088处需要重定位。 用ADS反汇编展开后的.nb0: 0x1064 ldr r2,0x00001088 ; = #0x00000030 0x1088的值是0x30,根据.map文件可知0x1030存放字符串"Step ldr/r/n" 因此去掉.nb0的开始4KB页后,0x30就是字符串的地址。 假如把.bib文件中的,RAMIMAGE的Start和ROMSTART都从0->0x1000,则0x1088的值是0x2030,就不能去掉.nb0的开始4KB页 Nboot (Nand flash bootloader) 主要的作用就是初始化硬件,把后面的功能比较完善的引导程序像eboot之类的映像拷贝到SDRAM中让后跳到SDRAM中继续跑eboot。 为什么要有nboot这个东西呢,其实主要是因为现在的soc上考虑到成本的问题,基本是都是自带一个nand flash的控制器并支持开机nand flash引导来取代相对来说昂贵的nor flash。 一般来说nand flash的控制器都会内置一个SRAM之类的buffer来支持nand flash的开机引导,在nand启动的方式下,板子上电的时候,nand控制器会自动把nand flash最前面的buffer大小的数据自动拷贝到buffer中然后让pc指针可以从buffer中直接读取指令。一般来说这个buffer不会很大,2410的芯片是4k,而像freescale的imx21更是只有2k,所以由于这个局限性,我们只能把bootloader拆分成两部分,前面一部分来完成基本初始化功能,而后面一部分来完成比较完善的功能,让控制器自动拷贝前一部分,然后前一部分再拷贝后一部分到RAM中,这样引导程序就可以做任何它想做的事情了。 其实,实现一个nboot并没有多大难度,以下是一个大概流程: 1. 当然是配置时钟了,没这个系统跑不起来啊 o(∩_∩)o… 2. 不用说SDRAM的配置也是少不了,不然我们怎么把程序拷贝到SDRAM中。 3. 就是flash控制器的配置了,一般来说就是GPIO和相应的控制器寄存器配一下。 4. 拷贝文件从nand到SDRAM中,nand flash读的话一般来说都是先拉片选位,然后发命令,接着是地址,最后就是读数了。 上面几步做完,其实整个nboot也就差不多了,不过在WinCE下开发的话有几个点需要特别注意: 1. 因为要用PB来编译,所以为了能生成.nb0文件,所以一定要在 代码里加上: pTOC DCD -1 EXPORT pTOC 这个是让ROMIMG.exe做image时用的. 2. 生成.nb0文件,bib文件也是不能少的。 3. 因为微软编译器的原因,导致了我们按一般方法来编译.nb0时,前面的4K都是空的,所以如果直接把编译出来的.nb0烧进去的话是不能用的,所以的在bib改一下: 把: NBOOT 00000000 00002000 RAMIMAGE 这个定义成8k的大小,然后后面的 ROMSTART=00001000 ROMSIZE=1000 把start地址往后移一下,然后大小改为4k,这样出来的nb0就会 把前面空的4k给截掉了。 以上的都做完的话,基本上应该不会有什么问题了。


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