BootLoader 详解（1）

1. Boot Loader的概念

　　　BootLoader就是在操作系统内核运行前之前运行的一段小程序。通过这段小程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件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。

　　　1.BootLoader 的安装媒介

　　　　系统加电或者复位后，所有的CPU通常都从某个由CPU制造商预先安排的地址取指令。比如，基于ARM7TDMI core 的CPU在复位时通常从地址0x00000000取它的第一条指令。而基于CPU构建的嵌入式系统通常都在某种类型的固态设备（比如ROM、EEPROM、FLASH）被映射到这个预先安排的地址上。因此在系统加电后，CPU将首先执行BootLoader程序。

          下图就是一个同时装有BootLoader、内核启动参数、内核映像和根文件系统映像的固态设备的典型空间分配结构图

　　　　2.用来控制BootLoader的设备和机制

　　　　　　主机和目标机之间一般通过串口来建立连接，BootLoader执行时通过串口进行I/O，比如：输出打印信息、从串口读取控制字符

　　　　3.BootLoader的启动过程是单阶段还是多阶段

　　　　　　通常多阶段的BootLoader能提供更复杂的功能和更好的移植性能。从固态设备上启动的BootLoader大多数是2阶段的。

　　　　4.BootLoader的操作模式

　　　　　　包含2中操作模式：启动加载模式和下载模式

　　　　　　启动加载模式（boot loading）：BootLoader从目标机上的某个固态设备上将操作系统加载到RAM中运行

　　　　　　下载模式（downloading）：目标机上的BootLoader将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：下载内核映像和根文件系统映像。从主机下          载的文件通常先被BootLoader保存到RAM中再写到固态设备中。

　　　　5.BootLoader与主机之间进行文件传输所用的通信设备以及协议

　　   最通常的情况是，目标机上的BootLoader通过串口和主机进行文件传输，传输协议通常是 xmodem/ymodem/zmodem中的一种。

　　　通过以太网体积TFTP协议来下载，主机方必须也需要软件来提供TFTP服务。

2.BootLoader主要任务和典型框架

　  从操作系统的角度看，BootLoader的目的就是正确调用内核来执行。另外，由于BootLoader的实现依赖于CPU的体系结构，因此大多数BootLoader都分为 stage1和stage2两部分。依赖于CPU的体系结构的代码，比如设备初始化代码等，通常都放在stage1中，而且通常都用汇编语言来实现，以达到短小精悍的目的。而stage2通常用C语言来实现，这样可以实现复杂的功能，而且代码具有更好的可读性和可移植性。

　　1.BootLoader的stage1通常包括以下执行步骤

　　.硬件初始化

　　。为BootLoader的stage2准备RAM空间

　　。拷贝BootLoader的stage2到RAM空间中

　　。设置好堆栈

　　。跳转到stage2的C入口点

　　2.BootLoader的stage2通常包括以下执行步骤

     。初始化本阶段需要使用到的设备硬件

　　。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

　　。为内核设置启动参数

　　。调用内核

 

结：关于Bootloader的stage1和stage2，下回合详讲