Linux嵌入式 -- Bootloader , Uboot

1. Bootloader作用

PC机中的引导加载程序由BIOS（其本质是一段固件程序）和GRUB或LILO一起组成。BIOS在完成硬件检测和资源分配后，将硬盘中的引导程序读到系统内存中然后将控制权交给引导程序。引导程序的主要任务是将内核从硬盘上读到内存中,然后跳转到内核的入口点去运行，即启动操作系统。

简单地说，BootLoader就是在操作系统运行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，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做好准备。

系统加电或复位后，所有的CPU通常都从CPU制造商预先安排地址开始执行。比如，S3C2410在复位后从地址0x00000000起开始执行。而嵌入式系统则将固态存储设备（比如：FLASH）安排在这个地址上，而bootloader程序又安排在固态存储器的最前端，这样就能保证在系统加电后，CPU首先执行BootLoader程序。

2. Bootloader 移植

每种不同的CPU体系结构都有不同的BootLoader。除了依赖于CPU的体系结构外，BootLoader 还依赖于具体的嵌入式板级设备的配置，比如板卡的硬件地址分配，外设芯片的类型等。这也就是说，对于两块不同的开发板而言，即使它们是基于同一种CPU而构建的，但如果他们的硬件资源或配置不一致的话，要想在一块开发板上运行的BootLoader程序也能在另一块板子上运行，还是需要作修改。

3. 移植流程

BootLoader 的启动过程可分为单阶段（Single-Stage）和多阶段（Multi-Stage）两种。

BootLoader 大多采用两阶段，即启动过程可以分为 stage1和 stage2：stage1完成初始化硬件，为stage2准备内存空间，并将stage2复制到内存中，设置堆栈，然后跳转到stage2。

Stage1：（汇编编写）

     ·硬件设备初始化（主要是CPU内部器件）
     ·为加载 BootLoader 的 stage2 准备 RAM 空间
     ·拷贝 BootLoader 的 stage2 到 RAM 空间中
     ·设置好堆栈（why??）  
     ·跳转到 stage2 的 C 入口点

Stage2：（C编写）

    ·初始化本阶段要使用到的硬件设备(主要是外设)
    ·将内核映像和根文件系统映像从 flash 上读到RAM 中
    ·调用内核

4. Uboot介绍

下载地址： ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/

文件目录介绍

5. Uboot编译

    1. make mini6410_nand_config-ram256

    2. make CROSS_COMPILE=arm-linux-

详解：

mini6410_nand_config-ram256 :  unconfig
@$(MKCONFIG) mini6410 arm s3c64xx mini6410 samsung s3c6410 NAND ram256

实际运行的是 ./mkconfig mini6410 arm s3c64xx mini6410 samsung s3c6410 NAND ram256 (8个参数)

查看mkconfig源码（实际为shell脚本）， 配置成功后 在 ../include/  下生成config.mk 和 config.h 为编译时使用。

编译注意两步 ：

a. 连接地址 ../board/samsung/mini6410/u-boot.lds(链接文件)   +   config.mk 里面的偏移地址（根据flash大小定地址）TEXT_BASE = 0xc7e00000

b. ../cpu/s3c64xx/start.S

命令实现： ../common/main.c   目录../common/ 有各种命令实现源码。。。

u-boot终极目的就是启动内核 。。。。分两步

a. 从flash读出内核UImage， 分区名不重要， 关键是代码中写死的 分区起始地址。。。

b. 启动内核， do_bootm_linux

do_bootm_linux又分两步，设置启动参数，告诉内核一些参数（有一个起始地址，按固定格式写入），跳到内核入口地址再启动内核，内核启动后要读取设置的参数可以从起始地址读取。。。