bcm_cfe

一.Bootloader与嵌入式linux的关系
     一个嵌入式系统从软件角度来看分为四个层次：
   1.引导加载程序。包括固化在固件(firmware)中的 boot 代码(可选)，和 Boot             Loader 两大部分。
   2. Linux 内核。特定于嵌入式板子的定制内核以及内核的启动参数。 
   3. 文件系统。包括根文件系统和建立于 Flash 内存设备之上文件系统。通常用 ram disk 来作为 root fs。 
   4. 用户应用程序。特定于用户的应用程序。

二、 Boot Loader 的概念 
   简单地说，Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通 过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
   Boot Loader 的主要运行任务就是将内核映象从硬盘上读到 RAM 中，然后跳转到内核的入口点去运行，也即开始启动操作系统。
     通常，Boot Loader 是严重地依赖于硬件而实现的，特别是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界里建立一个通用的 Boot Loader 几乎是不可能的。
Boot Loader 的安装媒介


      系统加电或复位后，所有的 CPU 通常都从某个由 CPU 制造商预先安排的地址上取指令。比如，基于 ARM7TDMI core 的 CPU 在复位时通常都从地址 0x00000000 取它的第一条指令。
四. Boot Loader 的主要任务与典型结构框架
   
    Boot Loader 的启动过程可分为单阶段（Single   Stage）和多阶段（Multi-Stage）两种
       
   通常多阶段的 Boot Loader 能提供更为复杂的功能，以及更好的可移植性。从固态存储设备上启动的 Boot Loader 大多都是 2 阶段的启动过程，也即启动过程可以分为 stage 1和 stage 2 两部分。


      stage1完成初始化硬件，为stage2准备内存空间，将stage2复制到内存中，设置堆栈然后跳转到stage2

     一个同时装有 Boot Loader、内核的启动参数、内核映像和根文件系统映像的固态存储设备的典型空间分配结构图 ：

多阶段的 Boot Loader
    Boot Loader 的 stage1 通常包括以下步骤(以执行的先后顺序)：
     ·硬件设备初始化。   ·为加载 Boot Loader 的 stage2 准备 RAM 空间。   ·拷贝 Boot Loader 的 stage2 到 RAM 空间中。   ·设置好堆栈。   ·跳转到 stage2 的 C 入口点。


      Boot Loader 的 stage2 通常包括以下步骤(以执行的先后顺序)：
 
        ·初始化本阶段要使用到的硬件设备。  ·检测系统内存映射(memory map)。  ·将 kernel 映像和根文件系统映像从 flash 上读到 RAM 空间中。  ·为内核设置启动参数。  ·调用内核。

bootloader 的 stage2 可执行映象刚被拷贝到 RAM 空间时的系统内存布局 

一、Broadcom Bootloader基本架构
    大致可以分为三部分：
   1、固件部分。这部分即为stage1,为加电或复位后CPU执行的最开始的指令地址。它不会被加载进RAM，只初始化硬件， 以及将mini-loader加载进内存
      
      2、mini-loader部分。这部分主要任务是将CFE加载进内存，并且解压


     3、CFE部分。这部分进行硬件环境初始化，并且进行image的更新，以及加载kernel

二、Broadcom Bootloader引导过程代码分析
  （一）加载Mini-loader
   Broadcom Bootloader在系统加电以后从 src\shared\boot.S 中的第一行代码开始执行


     boot.S文件的主要任务有：


    1.判断芯片类型
    2.设置时钟
    3.缓存的初始化
    4.把Mini-loader加载进RAM
    5.C跳转，即进入Mini-loader中执行c_main函数

二）执行Mini-loader
     文件：src\shared\load.c
     函数名：c_main()
                   {
                   …系统初始化…
                   load();//加载CFE，并解压缩；
                             …….
                             ((void (*)(void)) LOADADDR)(); //跳转到CFE中执行CFE_main()
                   }

（三）执行CFE
    文件：src\cfe\cfe\main\cfe_main.c
    函数名：cfe_main()
   
  主要功能：完成硬件的初始化，包括ether   driver，PCI，console等外部设备的初始化，image更新，引导kernel等

void cfe_main(int a,int b)
              {
                          …… 
                          board_console_init(); //硬件初始化，包括LED的初始化
                          cfe_say_hello();         //CFE开始信息
                          board_device_init();   //设备初始化，包括ether driver等设备
                          cfe_startup_info();     //输出环境信息，例如存储空间使用情况
                          cfe_init_ui(); //UI接口的初始化，包括console命令行初始化
                          board_final_init(); //硬件部分初始化
                          cfe_autostart(); //image更新，加载kernel
                          cfe_command_loop(); //如果上一步按了Ctrl-c，则在此循环执行
                          ……
               }

ui_docommand(“boot…” );
Ui_cmd_boot()
ui_cmd_bootcommon(cmd,argc,argv,flags)

cfe_boot(la->la_loader,la)

cfe_go(la)
cfe_start(la->la_entrypt)
cfe_launch(ept)
进入Kernel执行