Akagi201
8/15/2014 - 1:47 AM
bootloader.md
bootloader的主要任务
- 硬件系统自检
- 配置
- 处理中断
- 引导操作系统
- 更新系统
bootloader与主机的通信方式
- 串口: 传输协议通常是xmodem/ymodem/zmodem协议中的一种这种方式传输速度比较慢.
- 网络: 通过TFTP服务器下载文件, 方便快速, 但要有TFTP客户端与服务器端.
u-boot的常用命令
- help - 显示帮助信息
- bdinfo - 查看开发板信息
- printenv - 查看环境变量
- setenv - 添加, 修改, 删除环境变量
setenv aaa 123 // 添加
setenv aaa 456 // 修改
setenv aaa // 删除
- saveenv - 保存环境变量
- md - 查看内存
md.b [address] // 按字节显示
md.w [address] // 按半直显示
md.l [address] // 按字显示
bootloader的实现
- u-boot
- barebox
- syslinux
bootloader的概念
简单地说, bootloader就是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环境.
bootloader的主要运行任务就是将内核映像从硬盘上读到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, bootloader是严重低依赖于硬件而实现的, 特别是在嵌入式世界. 因此, 在嵌入式世界建立一个通用的bootloader几乎是不可能的.
bootloader的安装媒介
系统加电或复位后, 所有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.
一个同时装有bootloader, 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:
bootloader + boot parameters + kernel + root filesystem
bootloader的主要任务与典型结构框架
bootloader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2阶段的启动过程, 也即启动过程可以分为stage 1和stage 2两个部分.
stage 1完成初始化硬件, 为stage 2准备内存空间, 将stage2复制到内存中, 设置堆栈然后跳转到stage 2.
多阶段的bootloader
bootloader的stage 1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bootloader的stage 2准备RAM空间.
- 拷贝bootloader的stage 2到RAM空间中.
- 设置好堆栈.
- 跳转到stage 2的C入口点.
bootloader的stage 2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.