学习嵌入式Linux-JZ2440-初识Bootloader

liusukai

        终于搞到这里了，相对于之前的裸机程序，代码量猛增，但是也算是真正开始学习嵌入式Linux的起步阶段了。
       Bootloader就和我们电脑上面的BIOS的作用差不多，它主要有两个作用。
        启动引导作用：上电后，Bootloader从板子上的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM中运行，整个过程并没有用户的介入。当产品发布的时候，Bootloader工作在这种模式下。
        下载模式：这种模式主要是针对开发人员的，开发人员可以使用各种命令，通过串口连接或者网络连接等通信手段从主机上下载文件，比如内核映像、文件系统映像，将他们直接放在内存运行或者是烧入Flash类固态存储设备中。
       用U盘或者光盘安装过系统的人应该知道，开机之后BIOS运行，如果用户输入某个按键，比如F8或者F12等等，就可以进入BIOS设置界面，如果没有输入，则会开始引导操作系统。嵌入式系统中的Bootloader也是一样的，开机之后它首先运行，等待输入某个按键比如空格，如果有相应的输入就会进入下载模式供开发人员使用，否则直接引导系统启动。
        Bootloader的起动可以分为单阶段、多阶段两种。通过多阶段的Bootloader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Bootloader大多都是两阶段启动的。第一阶段使用汇编来实现，他完成一些依赖于CPU体系结构的初始化，并调用第二阶段的代码；第二阶段则通常使用C语言来实现，这样可以实现更加复杂的功能，而且代码会有更好的可读性和可移植性。
 一般来说，第一阶段大体上要完成的工作：
        硬件设备的初始化；（一般包括关闭Watchdog，关中断，设置CPU的速度和时钟频率，RAM初始化等，当然有些初始化也可以放到第二阶段）
        为加载Bootloader的第二阶段代码准备RAM空间；
        复制Bootloader的第二阶段的代码到RAM空间；（这一步也不是必须的，NORFlash中可以直接运行代码，只不过相比在RAM中执行效率大为降低）
        设置好栈；（调用C函数前要设置好堆栈）
        跳转到第二阶段代码的C入口点。
Bootloader的第二阶段一般要完成的功能：
        初始化本阶段要使用到的硬件设备；
        检测系统内存映射；
        将内核映像和跟文件系统映像从Flash上读到RAM空间中；
        为内核设置启动参数；
        调用内核。
        当然了，为了方便开发，至少得初始化一个串口以便程序员与Bootloader进行交互。有的Bootloader还具有网络功能。
        Bootloader引导内核，它和内核也需要有参数的交互，不过因为二者不能够同时运行，所以它们的交互是单向的，只能够由Bootloader将各类参数传递给内核，而且是通过Bootloader将参数以一种特定的格式放到特定的地方，然后再启动内核，内核再去那个特定的地方去读取参数。这种参数是以标记列表的形式存放的，代码上是通过一个结构体实现的，结构体包括了一个ｔａｇ＿ｈｅａｄｅｒ和一个联合体构成的，个人觉得这个联合体使用的很巧妙。因为不同的标记需要不同的存储格式，但是如果每种参数都去定义一个结构体又太麻烦，使用结构体就很好的解决了这个问题。值得去学习这种编程思想。

gzlcd

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