WoA (Windows on ARM) 学习指南¶

从零开始学习在手机上运行 Windows on ARM
设备: LG G8 ThinQ (mh2lm) / LG G8X (mh2lm)
芯片: Snapdragon 855 (SM8150)

一、项目生态全貌¶

Mindows/WoA 由多个开源项目组成，各自负责不同层面：

Text Only

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│                      用户界面                         │
│  WOA Helper (Android APP)  /  Mindows 工具箱          │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│                    一键切换脚本                        │
│  Windows: .bat 脚本 (dd + blktool + shutdown)         │
│  Android: WOA Helper APP (blktool + magiskboot + dd)  │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│                  UEFI 固件 (核心)                      │
│  edk2-msm: 编译成 UEFI 固件，刷入 ABL 分区              │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│                  UEFI 应用程序                         │
│  SimpleInit: 启动菜单 (选择 Android/Windows)          │
│  BootShim:   Android 启动镜像 ↔ UEFI 的桥梁           │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│                  Windows 驱动                         │
│  WOA-Drivers: 高通平台 Windows ARM64 驱动集           │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│                  ACPI 表 (硬件描述)                    │
│  手工从原厂 Device Tree (DTS) 翻译为 ACPI (ASL)       │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

核心仓库一览¶

仓库	用途	地址
edk2-msm	UEFI 固件源码，支持 80+ 高通设备	`https://github.com/edk2-porting/edk2-msm`
SimpleInit	UEFI 启动菜单 (图形界面)	`https://github.com/BigfootACA/simple-init`
WOA-Drivers	Windows ARM64 高通驱动	`https://github.com/edk2-porting/WOA-Drivers`
SurfaceDuo-Guides	Wine 安装指南 (SD855 同架构，学习参考)	`https://github.com/WOA-Project/SurfaceDuo-Guides`
woa-mh2lm	LG G8X 一键安装指南 + 成品	`https://github.com/n00b69/woa-mh2lm`
woa-alphaplus	LG G8 指南 + 成品	`https://github.com/n00b69/woa-alphaplus`
woa-betalm	LG G8S 指南 + 成品	`https://github.com/n00b69/woa-betalm`
woa-helper	Android 侧切换 APP	`https://github.com/n00b69/woa-helper`
Renegade Project Wiki	中文文档(可能需要翻墙)	`https://wiki.renegade-project.cn`

二、LG G8/G8X 当前状态¶

来自 woa-mh2lm 项目的状态记录：

已正常工作¶

硬件	状态
显示屏	正常
GPU (Adreno 640)	正常 (可能花屏)
触摸屏	正常
UFS 存储	正常
USB	正常
WiFi	正常
蓝牙	正常
扬声器	正常
麦克风	正常
SD 卡	正常（不稳定）
电池百分比	正常
USB 充电	正常 (非常慢)
无线充电	正常
加速度计	正常
GPS	正常
陀螺仪	正常

尚未工作¶

硬件	状态
3.5mm 耳机孔	不支持（实测支持）
摄像头	不支持
LTE/SMS	不支持
指纹传感器	不支持
光线传感器	不支持
振动马达	不支持
LG 双屏配件	不支持
手电筒	不支持

当前整体状态: Beta，日常使用基本可用(除了通话和拍照)。

三、UEFI 固件详解¶

3.1 什么是 EDK2¶

Text Only

EDK2 (EFI Development Kit II) = TianoCore 项目
├── 开源的 UEFI 固件实现
├── BSD-2-Clause 许可证 (商业友好)
├── 支持 x86_64, ARM64, RISC-V 等架构
└── 被用于: VMware, QEMU, 各种主板, Surface Duo, LG G8 等

edk2-msm 是 EDK2 在**高通 Snapdragon 平台**上的移植版本。

3.2 源码目录结构¶

Text Only

edk2-msm/
├── Silicon/Qualcomm/sm8150/          ← SD855 SoC 级别代码
│   ├── AcpiTables/                    ★ ACPI 表 (硬件描述的核心)
│   │   ├── Dsdt.asl                   ★ 主 DSDT 表
│   │   ├── Madt.asl                   ★ 中断控制器描述
│   │   ├── Gtdt.asl                   ★ 定时器
│   │   └── ...
│   ├── Sm8150.dec                     ← SoC 配置定义
│   └── Sm8150.dsc                     ← SoC 编译配置
│
├── Platform/LGE/sm8150/mh2lm/        ← LG G8 设备特定代码
│   ├── AcpiTables/                    ★ 设备专属 ACPI 表
│   │   └── Dsdt.asl                   ★ 设备的硬件描述
│   ├── Mh2lm.dec                      ← 设备配置
│   └── Mh2lm.dsc                      ← 设备编译配置
│
├── GPLDrivers/                        ← GPL 许可的驱动
│   └── Library/SimpleInit/            ← 启动菜单
│
├── configs/
│   ├── sm8150.conf                    ← SoC 基础配置
│   │   FD_BASE=0xCE000000             ← UEFI 加载基址
│   │   FD_SIZE=0x00700000             ← UEFI 固件大小 = 7MB
│   └── devices/
│       ├── mh2lm.conf                 ← LG G8 设备配置
│       ├── mh2lm5g.conf               ← LG V50 5G
│       ├── flashlmdd.conf             ← LG V50
│       ├── betalm.conf                ← LG G8S
│       └── ... (80+ 设备)
│
├── build.sh                           ★ 一键编译脚本
├── tools/
│   ├── BootShim/                      ← Linux↔UEFI 桥接
│   └── Installer/                     ← 刷机包生成器
│
└── Common/
    ├── edk2/                           ← TianoCore EDK2 上游
    └── edk2-platforms/                ← EDK2 平台支撑

3.3 编译流程¶

Bash
# 1. 克隆仓库 (包含子模块)
git clone --recursive https://github.com/edk2-porting/edk2-msm
cd edk2-msm

# 2. 安装依赖 (Ubuntu/Debian)
apt install build-essential python3 python3-distutils \
            gcc-aarch64-linux-gnu clang llvm device-tree-compiler \
            uuid-dev nasm acpica-tools libglib2.0-dev

# 3. 编译 LG G8 的 UEFI 固件
./build.sh --device mh2lm

# 输出文件: boot-mh2lm.img (可刷入的 UEFI 启动镜像)

# 其他编译选项:
./build.sh --device mh2lm --acpi         # 重新编译 ACPI 表
./build.sh --device mh2lm -z             # 生成刷机包 zip
./build.sh --device mh2lm -b             # fastboot 临时启动测试
./build.sh --device mh2lm -r DEBUG       # DEBUG 版本 (含调试信息)
./build.sh --device mh2lm -u             # 启用串口调试输出
./build.sh --device mh2lm --clean        # 清理编译产物

3.4 BootShim 原理¶

BootShim 是 Android 启动镜像与 UEFI 之间的**转接层**：

Text Only

Android 启动镜像 (boot.img)
  ├── Linux Kernel (被替换为 BootShim)
  │     └── 启动时不做 Linux 初始化，而是加载 UEFI 固件
  ├── UEFI 固件 (FD 文件，追加在镜像末尾)
  └── 启动后: BootShim → UEFI → SimpleInit → 选择系统

四、ACPI 硬件描述详解¶

4.1 Android vs Windows 的硬件发现¶

Text Only

Android:
  内核启动参数 → Linux Kernel → Device Tree (DTS/DTB)
  ├── 树状结构: soc { ufs { ... }; usb { ... }; }
  └── 原厂提供，从 DTS 编译为 DTB

Windows:
  UEFI → ACPI 表 → Windows ACPI 驱动
  ├── 表格结构: DSDT / SSDT / MADT / GTDT / DSD
  └── 需要手工编写 ACPI 代码 (ASL 语言)，编译为 AML 字节码

4.2 ACPI 表类型¶

表名	全称	描述内容
DSDT	Differentiated System Description Table	主硬件描述表，几乎所有设备都在这里
SSDT	Secondary System Description Table	辅助描述表，补充 DSDT
MADT	Multiple APIC Description Table	中断控制器 (GIC) 描述
GTDT	Generic Timer Description Table	系统定时器描述
DSD	Device Specific Data	设备专属属性 (类似 DTS 的 compatible 属性)
FADT	Fixed ACPI Description Table	电源管理相关

4.3 ACPI 代码示例 (ASL)¶

Text Only

// 描述 UFS 控制器
Device (UFS0) {
    Name (_HID, "QCOM0182")          // 硬件 ID (对应 Windows 驱动)
    Name (_UID, 0)                   // 实例编号
    Name (_CCA, 1)                   // DMA 一致性

    Method (_CRS, 0) {               // 硬件资源
        Name (RBUF, ResourceTemplate() {
            Memory32Fixed (ReadWrite, 0x01D84000, 0x1000)  // 寄存器基址
            Interrupt (ResourceConsumer, Level, ActiveHigh, Exclusive) {
                0x000001C8            // 中断号
            }
        })
        Return (RBUF)
    }
}

// 描述 GPIO
Device (GPIO) {
    Name (_HID, "QCOM01A1")
    // ...
}

4.4 关键：从 DTS 翻译到 ACPI¶

这是整个移植过程中**最耗时**的工作。需要对照原厂 Device Tree Source (从内核源码中提取) 和高通参考驱动，将每个硬件的信息翻译成 ACPI 格式：

Text Only

DTS (原厂提供):                ACPI/ASL (需手工编写):
─────────────────────────      ─────────────────────
ufs@1d84000 {                  Device(UFS0) {
    compatible = "qcom,ufs";       Name(_HID, "QCOM0182")
    reg = <0x1d84000 0x1000>;      Memory32Fixed(0x01D84000, 0x1000)
    interrupts = <GIC_SPI 456>;    Interrupt(ResourceConsumer, ..., 0x1C8)
    clocks = <&gcc GCC_UFS_...>;   (在 ACPI 中由驱动自行管理时钟)
    resets = <&gcc GCC_UFS_...>;   (由 UEFI 初始化时处理)
    phys = <&ufsphy>;              (在 DSD 属性中描述)
};                              }

五、Windows 驱动¶

5.1 驱动来源分类¶

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Windows on LG G8 的驱动来源:

1. 高通官方 Windows BSP
   ├── UFS 存储驱动
   ├── USB 控制器 (DWC3) 驱动
   ├── PCIe 控制器驱动
   └── 电源管理芯片 (PMIC) 驱动
   (高通为 Windows on ARM 笔记本提供过这些基础驱动)

2. 社区移植的驱动 (WOA-Drivers 仓库)
   ├── 显示驱动 (LG OLED 面板)
   ├── 触摸屏驱动
   ├── 音频驱动 (WCD9341)
   ├── 传感器驱动
   └── 电池驱动

3. 参考设备复用
   ├── Surface Pro X (SQ1/SQ2 = Snapdragon 8cx 变体)
   ├── Lenovo Flex 5G (Snapdragon 8cx)
   └── Samsung Galaxy Book S (Snapdragon 8cx)
   (这些也是高通 + ARM64，部分驱动可移植)

5.2 WOA-Drivers 仓库结构¶

Text Only

WOA-Drivers/
├── Drivers/
│   ├── Audio/           ← 音频驱动
│   ├── Display/         ← 显示驱动
│   ├── Touch/           ← 触摸屏驱动
│   ├── Sensors/         ← 传感器驱动
│   └── ...
├── Installer/           ← 驱动安装脚本 (PowerShell)
└── Docs/                ← 文档

六、woa-mh2lm 安装指南 (LG G8X 参考)¶

来自 https://github.com/n00b69/woa-mh2lm，这是 LG G8X 的完整安装流程。

6.1 整体步骤¶

Text Only

1. 解锁 Bootloader
2. 进入 EDL 模式 (Qualcomm 9008)
3. 备份关键分区 (Qfil 工具)
4. 刷入工程 ABL (elf 修改版 bootloader)
5. 进入 modded TWRP
6. 备份当前 boot 镜像
7. 用 parted 调整分区 → 创建 ESP + Windows 分区
8. 格式化为 FAT32 (ESP) + NTFS (Windows)
9. 刷入 UEFI + 安装 Windows

6.2 分区布局 (修改后)¶

Text Only

原始 Android 分区:
┌────────────────────────────────────┐
│  ...  │ userdata (60GB+) │  grow  │
└────────────────────────────────────┘

WoA 分区 (修改后):
┌───────────────────────────────────────┐
│  ...   │ userdata │ ESP │ Windows  │
│        │  ~46GB   │300MB│ ~60GB    │
└───────────────────────────────────────┘

6.3 双启动 (Dualboot)¶

通过 WOA Helper APP 实现 Android ↔ Windows 一键切换：

Text Only

Android 侧:
├── 安装 WOA Helper APK
├── 用 APP 备份当前 boot.img
├── 用 APP 生成 StA (Switch to Android) 文件
├── 点击 QUICKBOOT TO WINDOWS
└── 自动: dd 写入 UEFI → 设置槽位 → 重启 → Windows

Windows 侧:
├── 运行 C:\sta\sta.exe
├── 自动: 写入 Android boot.img → 设置槽位 → 重启 → Android
└── (也可固定到开始菜单/任务栏)

6.4 与 Mindows (你的设备) 的对应关系¶

woa-mh2lm	Mindows (你的设备)
分区名 `esp`	分区名 `mindowsesp`
分区名 `win`	分区名 `mindowswin`
ESP 卷标 `ESPMH2LM`	ESP 卷标同 FAT32
Windows 卷标 `WINMH2LM`	Windows 卷标同 NTFS
WOA Helper APP	Mindows 工具箱 APP (`com.mindows.toolbox`)
备份 boot.img	备份 `mh2lm_boot_b.img` + `mh2lm_xbl_b.img`
sta.exe (Switch to Android)	`Mindows一键切换.bat`

七、学习路线¶

第一阶段：基础理论 (自学，2-4 周)¶

主题	资源
ARM64 启动链 (PBL→XBL→ABL→Kernel)	阅读 SD855 技术参考手册 (公开章节)
UEFI 规范 (第 2-5 章)	`https://uefi.org/specs`
ACPI 规范 (DSDT/SSDT)	同上
Device Tree vs ACPI	Linux 内核 `Documentation/devicetree/`
高通分区结构 (GPT)	用你手上的 blktool 实际查看

第二阶段：搭建编译环境 (1-2 周)¶

Bash
# 1. 安装 Ubuntu 22.04 (虚拟机或 WSL2)
# 2. 安装交叉编译工具链
sudo apt install gcc-aarch64-linux-gnu clang llvm device-tree-compiler \
                 build-essential python3 python3-distutils uuid-dev nasm \
                 acpica-tools libglib2.0-dev img2simg

# 3. 克隆源码
git clone --recursive https://github.com/edk2-porting/edk2-msm
cd edk2-msm

# 4. 尝试编译
./build.sh --device mh2lm

# 预期输出: 编译完成的 boot-mh2lm.img

第三阶段：阅读源码 (4-8 周)¶

推荐阅读顺序：

入口点: Platform/LGE/sm8150/mh2lm/Mh2lm.dsc — 了解编译哪些模块
ACPI 表: Silicon/Qualcomm/sm8150/AcpiTables/ — 理解硬件描述
设备 DSDT: Platform/LGE/sm8150/mh2lm/AcpiTables/Dsdt.asl — 看你的手机硬件怎么写的
启动钩子: Platform/LGE/sm8150/mh2lm/*.sh.inc — 了解编译后处理流程
GPL 驱动: GPLDrivers/ — 看 Linux 驱动如何适配到 UEFI

第四阶段：动手实践 (持续)¶

推荐从小修改开始，逐步深入：

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级别 1：修改启动配置
  └── 改 simpleinit.uefi.cfg 的启动超时时间、默认选项

级别 2：用 fastboot 安全测试
  └── 编译后不刷入，用 fastboot boot 临时启动测试
      如果失败，重启自动恢复原固件

级别 3：修改 UEFI Logo/界面
  └── 替换 SimpleInit 的启动画面

级别 4：添加/修改 ACPI 表
  └── 修改 Dsdt.asl → 重新编译 ACPI → fastboot boot 测试

级别 5：移植 Linux 驱动到 UEFI
  └── 如添加缺失的传感器支持

级别 6：编写 Windows 驱动
  └── 基于 Linux 驱动逆向 → 编写 KMDF 驱动 → 提交到 WOA-Drivers

第五阶段：参与社区¶

社区	地址
LG 设备 WoA Telegram	`https://t.me/lgedevices`
Duo WoA Telegram	`https://t.me/duowoa`
Renegade Project 中文	`https://wiki.renegade-project.cn`
Discord	`https://discord.gg/XXBWfag`
赞助 (Patreon)	`https://patreon.com/renegade_proj`

八、你手上可以直接做的¶

8.1 用现有工具探索¶

Bash
# 查看你手机上运行着的 UEFI 固件
xxd /dev/block/by-name/abl_a | head -5
# → 7f45 4c46 = ELF 可执行文件

# 查看 UEFI 固件大小 (7MB)
blktool -N uefivarstore --print-size -n

# 用 magiskboot 深入分析启动镜像
dd if=/dev/block/by-name/boot_a of=/tmp/boot_a.img bs=32M
magiskboot unpack /tmp/boot_a.img
cat header  # 查看内核 cmdline, OS 版本等

# 查看 Windows EFI 分区内容
ntfs-3g -o ro /dev/block/sda32 /mnt/esp
ls /mnt/esp/EFI/

8.2 理解你当前的 Mindows 环境¶

Text Only

你当前 Mindows 环境的核心文件来源:

uefi.img (7MB)          → edk2-msm 编译产物 (boot-mh2lm.img)
simpleinit.uefi.cfg      → SimpleInit 配置文件
mh2lm_boot_b.img (100MB) → 编译的 Android 启动镜像 = BootShim + UEFI 固件
mh2lm_xbl_b.img (3.5MB)  → 修改过的 XBL (eXtensible Boot Loader)
dtb / mh2lm_fdt           → 设备树 (用于编译 ACPI 表时的参考)
recovery_dtbo             → 设备树叠加层
boot.img (96MB)           → 标准 Android 启动镜像 (切回 Android 用)

8.3 编译你自己的 UEFI¶

如果在电脑上成功编译 edk2-msm，输出 boot-mh2lm.img 理论上和 uefi.img 是同一份产物，你可以通过 adb push 到手机后用 fastboot 测试：

Bash
# 在电脑上:
./build.sh --device mh2lm
adb push boot-mh2lm.img /sdcard/
adb shell "dd if=/sdcard/boot-mh2lm.img of=/dev/block/by-name/abl_a bs=32M"
adb reboot

九、关键术语对照¶

术语	全称	解释
WoA	Windows on ARM	ARM 处理器运行的 Windows
EDK2	EFI Development Kit II	TianoCore 开源 UEFI 实现
UEFI	Unified Extensible Firmware Interface	统一可扩展固件接口 (替代 BIOS)
ACPI	Advanced Configuration and Power Interface	硬件描述表，Windows 发现硬件的依据
DSDT	Differentiated System Description Table	ACPI 主表
ASL	ACPI Source Language	编写 ACPI 表的源代码语言
AML	ACPI Machine Language	ASL 编译后的字节码
DTS	Device Tree Source	Linux/Android 使用的硬件描述
ABL	Application Boot Loader	高通 Boot 链的第三阶段 (被 UEFI 替换)
XBL	eXtensible Boot Loader	高通 Boot 链的第二阶段
BootShim	Boot Shim	Linux/UEFI 启动桥接器
SimpleInit	Simple Initialization	UEFI 启动菜单程序
StA	Switch to Android	从 Windows 切回 Android 的工具
WoA Helper	Windows on ARM Helper	Android 侧的切换辅助 APP