S3c2440A平台HIVE註冊表+binfs的實現

admin @ 2014-03-25 , reply:0

今天總結一些實現的過程和原理。
      我的例子是基於samsung S3C2440A+samsung ONENAND+WinCE5.0的,開發平台是platform builder 5.0,首先我們基於RAM register的image已經可以正常跑起來了,Flash除了放置image外其他的空間為用戶提供文件系統,這部分的驅動程序是用三星的 PocetStoreII15。

      先來回味一下底層的東東,我們的Image主要由兩部分組成:XIPKERNEL.bin和 NK.bin,XIPKERNEL.bin中的東西就是那些WinCE中比較核心的又需要經常載入的一些程序和DLL文件,這些文件會被Boot Loader在剛啟動的時候拷貝到RAM中去,這樣就可以在RAM中XIP(Excute in place)了。在NK.bin中的基本上是需要但不至於要常駐內存的一些程序和DLL了,比如我們BuildIn下的大部分驅動,比如微軟的IE, mediaplayer等應用程序,甚至連設備管理器device.exe也可以放到這裡面,這些文件只有在需要的時候才被複制到內存中去執行,節約了內存並且也加快了啟動的時間。嘿,到這裡大概知道binfs的工作原理和重要性吧。

       binfs的建立工作是在用UT(OEM自己的一種底層的工具集)實現的,UT在燒image的時候會自動把XIPKERNEL和NK分別保存到flash的特定的邏輯扇區上.啟動的時候Boot Loader會先把XIPKERNEL複製到RAM中,然後跳到RAM中的XIPKERNEL的入口點去執行,這個時候會跑一些OEMinit之類的 CPU,內存,中短等初始化的過程,接著OS會從註冊表中找到binfs的一些設置,然後載入binfs的驅動使binfs分區對OS來講是可用的,假如 device.exe是在NK.bin中的話,那麼在這個時候就可以用\binfs\device.exe(\binfs是假設的裝載路徑)來調用它了,如果這個時候binfs沒有初始化成功那麼,device.exe得不到執行,那麼系統肯定就起不來了。

       現在來講講HIVE,其實 HIVE是個很簡單的東西,都怪和binfs牽到一起搞得很多問題都走錯了方向,本來一天就能搞定結果搞了四五天,NND。這麼說吧,WinCE下面就兩種註冊表,一種是RAM based,另外就是HIVE based了,預設用的是前者,如果用前者PB會在編譯的時候把common.reg和platform.reg的內容做到一個叫reginit.ini 的文件然後壓縮成default.***(忘記擴展名了,有過老跡象了哈)的文件放到XIPKERNEL中去,image在起來的時候會把這個文件解壓到 RAM中形成RAM based註冊表,既然是RAM based那麼所有的改動都會在斷電后蒸發,哈哈。怎麼辦呢?其實再笨你也能想出來,保存到磁碟上不就結了嗎!?對你太聰明了,但是你想如果你把註冊表全放到磁碟(SDMMC或HDD或Flash)上WinCE怎麼在沒有載入你磁碟的驅動的情況下讀到註冊表呢?而一般情況載入磁碟的驅動程序也是要註冊表的支持啊!嘿,對了,這就是HIVE想到的,看它怎麼做,它把註冊表分成兩部分(其實是三部分,當時大體還是兩步分,把user.hv和system.hv 做一部分),第一部分就是叫做boot.hv的註冊表,裡面的東西就是一些在沒有拿到保存在磁碟的註冊表之前引導時需要的一些設置,這部分的註冊表和 RAM based的是一樣的,改了之後斷電就沒了,所以這部分的註冊表項都是不需要改動的,需要改動的都放到第二部分就是了,這第二部分就是system.hv 和user.hv了,也就是一直提到的要放到磁碟上的註冊表. 編譯的時候PB會根據platform.reg和Common.reg中的標籤判斷哪些表項放到boot.hv中,這個標籤就是;HIVE BOOT SECTION ;END BOOT SECTION,夾在這個標籤之間的表項PB在編譯的時候會把它們塞到boot.hv中去(boot.hv是二進位文件,要看裡面到底放了哪些表項用一個老外寫的工具吧,好像叫d_readvol.exe,到google上找得到的),其他的內容會分別塞到default.hv和user.hv中去,最後會把這三個hv文件統統塞到XIPKERNEL中去,這樣WinCE在引導的第一階段就把所有的hv扔到RAM中去了,然後打開boot.hv拿到必要的資料,這其中包括如何載入放置system.hv的磁碟的驅動,所以那些和載入這個磁碟相關的驅動要統統放到boot.hv中,比如FAT文件系統驅動, mspart分區驅動等等,這裡有一點很重要就是假如你用binfs而且device.exe在NK.bin中,那麼一定在第一階段要保證binfs可用,否則這裡就不可能為system.hv創造條件了。WinCE第一次啟動時候磁碟上沒有東東,這個時候WinCE會將內存中的default.hv和 user.hv複製到註冊表BootVars指定的地方,default.hv往往會被重命名為system.hv,第二次啟動會先檢查磁碟上的hv是不是和內存中的一致,不一致就載入磁碟上的表項。

整個過程就是這樣子,但要注意一點,HIVE註冊表也是在內存中運行的,不同的是啟動的時候會從磁碟上去讀改動的表項,因為這樣才能保證速度,所以你做的的註冊表改動也是在內存中做的,這個時候如果你不掉用FlushRegister去將內存中的數值保存到磁碟上那麼這些改動還是會丟失的。兩種方法來避免丟失,一種是認為去調用FlushRegister,令一種就設置一個flag讓 WinCE在每次改動註冊表后自動Flush.

最後總結一下我到底做了哪些事情:
1)在PB中將HIVEbased Registers拉到項目的WorkSpaces中來。
2)把Platform.reg中的下列表項加到boot.hv中
3)Build Image了

附上我的註冊表設置做參考:

;-----------------------------------------------------------------------------------------
;ALL these entries below will be add to boot.hv when hive register is enabled!
;HIVE BOOT SECTION

[HKEY_LOCAL_MACHINE\init\BootVars]
"SYSTEMHIVE"="Documents and Settings\\system.hv"     ;system.hv會保存到\HDD\Documents and Settings\system.hv
;"PROFILEDIR"="Documents and Settings"   ;user.hv會保存到\HDD\Documents and Settings\default\user.hv
"Start DevMgr"=dword:1   ;這個說是啟動device.exe,但是wince 5.0好像不用這個
"DefaultUser"="default"       ;咱們只有一個用戶default,基本上就是決定user.hv的路徑了
"Flags"=dword:3 ;這個應該是wince 5.0下決定在哪個階段啟動device.exe的表項
"RegistryFlags"=dword:1   ;這個就是設置註冊表每次改動后自動flush到system.hv

;###########################################################################
;這個部分是binfs的註冊表項,如果你不是用的binfs那麼不用將它們拉到boot.hv中
[HKEY_LOCAL_MACHINE\System\StorageManager\AutoLoad\SMFlash]
"DriverPath"="Drivers\\BlockDevice\\SMFlash"
"LoadFlags"=dword:1
"MountFlags"=dword:11
"BootPhase"=dword:0
"Flags"=dword:1000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers\BlockDevice\SMFlash]
"Prefix"="DSK"
"Dll"="BIBDrv.dll"
"Order"=dword:0
"Ioctl"=dword:4
"Profile"="SMFlash"
"FriendlyName"="Samsung Flash Driver"
"MountFlags"=dword:11
"BootPhase"=dword:0
"Flags"=dword:1000
; Bind BINFS to the block driver
[HKEY_LOCAL_MACHINE\System\StorageManager\Profiles\SMFlash]
"DefaultFileSystem"="BINFS"   ;binfs的路徑為/BINFS
"PartitionDriver"="mspart.dll"
"AutoMount"=dword:1
"AutoPart"=dword:1
"MountFlags"=dword:11
"Folder"="ResidentFlash"
"Name"="Samsung Flash Disk"
"BootPhase"=dword:0
"Flags"=dword:1000
"MountHidden"=dword:0   ;有了這個你就可以在/BINFS目錄下看到所有的NK.bin的東東了

;###########################################################################

;###########################################################################
;這個部分是設置保存system.hv的磁碟的驅動程序,每個人不一樣了,但是大同小異
;我這裡用的是PoketStroeII15的Flash驅動,system.hv保存在第一個Flash分區上
IF BSP_POCKETSTORE
[HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers\BuiltIn\PocketStore]
  "Prefix"="DSK"
  "Dll"="ONDisk.dll"
  "Order"=dword:1
  "Profile"="PocketStore"
  "IClass"=multi_sz:"{A4E7EDDA-E575-4252-9D6B-4195D48BB865}"
  "BmlVolumeId"=dword:0 ; BML volume ID = 0
  "BmlPartitionId"=dword:8 ; BML parition ID = PARTITION_ID_FILESYSTEM
  "Index"=dword:2   
  "Flags"=dword:1000   ;這個flag指定這個驅動只在boot.hv中載入一次
[HKEY_LOCAL_MACHINE\System\StorageManager\Profiles\PocketStore]
  "DefaultFileSystem"="FATFS"
  "PartitionDriver"="mspart.dll"
  "AutoMount"=dword:1
  "AutoPart"=dword:1
  "AutoFormat"=dword:1
  "MountAsBootable"=dword:1   ;這個是wince 5.0下指定這個分區保存system.hv的關鍵
  "Folder"="HDD"
  "Name"="NAND Drive"
  "Ioctl"=dword:4

[HKEY_LOCAL_MACHINE\System\StorageManager\Profiles\PocketStore\FATFS]
  "EnableCacheWarm"=dword:0
 
ENDIF
;###########################################################################

;END HIVE BOOT SECTION

That's ALL,THANK U.
有問題請和我一起討論,我喜歡尋根問底哈!

補充:
我的Flash劃分了四個區,第一個區是放4k的只能以nor模式運行的bootloader,然後第二個區放置UT,第三個區放置XIPKERNEL和 BINFS,第四個區是將剩下的所有的扇區格式化為一個FAT分區作為文件系統,system.hv就是放置在最後一個分區中,在wince起來之後可以看到有個document and setting文件夾,裡面的hv文件都是隱藏的。
我們用的是三星的ONENAND的flash,其實就是擁有4K NOR的NAND flash,我們的bootloader也分成三部份,第一部分bootloader主要是映射到0x00000000地址的一些跳轉指令,這個部分會被燒寫到flash的前4K裡面,然後三星的ONENAND會自動複製前4K的數據到一個類似NOR的物理模塊中,這個NOR模塊支持CPU的直接定址;第二部份叫IPL,它的功能是載入在NAND flash中的image或UT,然後在載入后跳轉到其RAM中的入口去執行,因為CPU的數據線和地址線在這個時候還只能直接訪問NOR flash,要訪問NAND flash的話必須要有NAND的介面驅動,所以在IPL的部分會有NAND的介面驅動的代碼,這就導致IPL的代碼一般有幾十到上百K,我們的 flash一個塊是128K,前兩部分一共佔了兩個塊;第三個部分是UT,就是一些通用的工具,比如燒image,燒bootloader,格式化 flash等常用的維護和image升級工具,這個部分的數據最多包括了很多的驅動程序,體積也很大,有300K的樣子。

最後我們的三個部分的bootloader一共佔據了flash的頭10個塊(block),128K*10,但這三個部分在三星的flash的分區中是兩個BML分區(三星的flash驅動PocetStoreII裡面的概念,你就把它看成普通的磁碟分區好了),等下後面給的圖示可以看到。

接下來的塊會放置一個MBR,然後從11個塊開始我們放置wince的image了,這個區是第三個BML分區,大小一般在40-200個塊左右,因為wince的 image也就在4M-20M左右,這些劃分分區的工作都是由上面提到的UT去做的,我也沒有仔細看源代碼,只是看到有BMLFormat之類的函數,其參數就是後面看到的圖示。如果是binfs那麼這個區會放置兩個模塊:XIPKERNEL和NK,NK的區域會被binfs的驅動識別並且載入成FAT分區的樣子,可以在wince的資源管理器中看到的,具體是怎麼被識別的還沒有認真的搞懂。

大概算下來,前面所有的空間也就被佔用20多M 的樣子,剩下的空間了你可以隨意利用了,分區的方法還是調用三星的flash驅動中的BMLFormat和STLformat,分區的參數定好了它們就會自動把分區建好,這部分的工作我們在BT中完成的。然後WinCE中僅僅需要將這些分區讀出來並顯示成磁碟就行了,這個就和SD、HDD的驅動相似了,參考樓頂的介於“IF BSP_POCKETSTORE”部分的註冊表寫法就行了。

BML分區的圖示

gstXSRPartI.stPEntry[0].nID= PARTITION_ID_EBOOT;
gstXSRPartI.stPEntry[0].nAttr= BML_PI_ATTR_RO | BML_PI_ATTR_FROZEN;
gstXSRPartI.stPEntry[0].n1stVbn= EBOOT_START;
gstXSRPartI.stPEntry[0].nNumOfBlks = EBOOT_NUM;

gstXSRPartI.stPEntry[1].nID= PARTITION_ID_IPL;
gstXSRPartI.stPEntry[1].nAttr= BML_PI_ATTR_RO | BML_PI_ATTR_FROZEN;
gstXSRPartI.stPEntry[1].n1stVbn= IPL_START;
gstXSRPartI.stPEntry[1].nNumOfBlks = IPL_NUM;

gstXSRPartI.stPEntry[2].nID= PARTITION_ID_COPIEDOS;
gstXSRPartI.stPEntry[2].nAttr= BML_PI_ATTR_RO | BML_PI_ATTR_FROZEN;
gstXSRPartI.stPEntry[2].n1stVbn= OS_START;
gstXSRPartI.stPEntry[2].nNumOfBlks = OS_NUM;

gstXSRPartI.stPEntry[3].nID= PARTITION_ID_FILESYSTEM;
gstXSRPartI.stPEntry[3].nAttr= BML_PI_ATTR_RW;
gstXSRPartI.stPEntry[3].n1stVbn= FAT0_START;
gstXSRPartI.stPEntry[3].nNumOfBlks = FAT0_NUM;

/* Additional BML partition information for 2nd TFAT */
gstXSRPartI.stPEntry[4].nID= PARTITION_ID_FILESYSTEM1;
gstXSRPartI.stPEntry[4].nAttr= BML_PI_ATTR_RW;
Multi-Partition Application Note 2Samsung Confidential
gstXSRPartI.stPEntry[4].n1stVbn= FAT1_START;
gstXSRPartI.stPEntry[4].nNumOfBlks = FAT1_NUM;

gstXSRPartI.stPEntry[5].nID= PARTITION_ID_EBOOTCFG;
gstXSRPartI.stPEntry[5].nAttr= BML_PI_ATTR_RW;
gstXSRPartI.stPEntry[5].n1stVbn= EBOOTCFG_START;
gstXSRPartI.stPEntry[5].nNumOfBlks = EBOOTCFG_NUM;


本文引用須註明來源:http://blog.csdn.net/fredzeng



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