Bootloader移植1

一、Bootloader简介 

1、Bootloader的启动方式 

    ①启动加载(Boot loading)模式；②下载(Downloading)模式 

2、Bootloader的结构和启动过程 

2.1 结构

嵌入式Linux的四个层次：

    ①引导加载程序：boot代码（可选，如i386的BIOS）、Bootloader两大部分；

    ②Linux内核：特定于嵌入式板子的定制内核及其启动参数；内核启动参数可以是内核默认的或是由Bootloader传递给内核的； 

    ③文件系统：包括根文件系统和建立于Flash内存设备之上的文件系统。包含了linux系统能够运行所必需的应用程序、库等； 

    ④用户应用程序：特定于用户的应用程序，也存储在文件系统中。 

    如下图为典型嵌入式linux系统中文件分区结构：

        

            

                        图1：典型嵌入式linux系统文件分区结构

    “Boot parameters”分区存放一些可设置参数，正常启动过程中，Bootloader首先运行，然后将内核复制到内存中（也有些内核直接在固态存储设备中运行），并在内核中某个固定的地址设置好要传递给内核的参数，最后运行内核。内核启动后，它会挂载（mount）根文件系统Root filesystem,启动文件系统中的应用程序。

2.2、Bootloader的两个阶段

①Bootloader第一阶段功能:

    ※ 硬件设备初始化：关WATCHDOG、关中断、设置CPU的速度和时钟频率、RAM初始化等(并不都是必须的，可放置在第二阶段)；

    ※ 为加载Bootloader的第二阶段代码准备RAM空间；

    ※ 复制Bootloader的第二阶段代码到RAM空间(不是必须的)；

    ※ 设置好栈；

    ※ 跳转到第二阶段代码的C入口点。

②Bootloader第二阶段功能:

    ※ 初始化本阶段要用到硬件设备；

    ※ 检测系统内存映像(memory map)；

    ※ 将内核映像和根文件系统映像从Flash上读到RAM空间；

    ※ 为内核设置启动参数；

    ※ 调用内核

调用内核之前，必须满足下列条件：

①CPU寄存器设置：

    ※ R0=0；

    ※ R1=及其类型ID；可参见linux/arch/arm/tools/mach-types

    ※ R2=启动参数标志列表在RAM中的起始地址；

②CPU工作模式：

    ※ 必须禁止中断

    ※ CPU必须为SVC模式

③Cache和MMU设置：

    ※ MMU必须关闭

    ※ 指令Cache可以打开也可以关闭

    ※ 数据Cache必须关闭

3、Bootloader与内核交互

    传递方法：Bootloader将参数放在某个约定的地方之后，再启动内核，内核启动后从这个地方获得参数。

    标志列表：数据结构tag。