Bootloader的启动过程

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        从固态存储设备上启动的BootLoader 大多都是2个阶段的启动过程,也即启动过程可以分为stage1和stage2两部分。 依赖于 CPU 体系结构的代码(如CPU初始化代码等)通常都放在阶段1中,且通常用汇编语言实现,而阶段 2 则通常用 C 语言来实现,这样可以实现复杂的功能,而且有更好的可读性和移植性。

 

    阶段1主要完成系统入口的定义,设置异常向量表,CPU 工作模式和工作频率以及一些寄存器的值和堆栈空间等,还要完成代码从NandFlash到RAM的搬运过程。通常包括以下步骤(以执行的先后顺序):
(1)硬件设备初始化。
� 屏蔽所有的中断
� 设置 CPU 的速度和时钟频率
� RAM 初始化
� 初始化 LED
� 关闭 CPU 内部指令/数据 Cache
(2)为加载BootLoader的step2准备RAM 空间。

� 除了阶段 2 可执行映象的大小外,还必须把堆栈空间也考虑进来
� 必须确保所安排的地址范围的确是可读写的 RAM 空间
(3)拷贝 BootLoader 的 step2 到 RAM 空间中。
(4)设置好堆栈。
(5)跳转到 step2 的 C 入口点。


    阶段2主要完成一系列的初始化包括 Flash,内存,环境变量,以及外围设备等,最后入命令行模式,以获取用户输入的命令,与用户进行交互。通常包括以下步骤(以执行的后顺序):
(1)初始化本阶段要使用到的硬件设备
� 初始化至少一个串口,以便和终端用户进行 I/O 输出信息
� 初始化定时器等
(2)检测系统内存映射 (memory map)
� 内存映射的描述
� 内存映射的检测
(3)将 kernel 映像和根文件系统映像从 Flash 上读到 RAM 空间中

� 规划内存占用的布局:内核映像和根文件系统所占用的内存范围
� 从 Flash 上拷贝映象文件
(4)为内核设置启动参数
� 标记列表 (tagged list) 的形式来传递启动参数,启动参数标记列表以标记ATAG_CORE 开始,以标记 ATAG_NONE 结束
� 嵌入式 Linux 系统中,通常需要由 Boot Loader 设置的常见启动参数有:ATAG_CORE,ATAG_MEM,ATAG_CMDLINE,ATAG_RAMDISK,ATAG_INITRD
(5)调用内核
� CPU 寄存器的设置:
  R0 = 0 ;
  R1 =机器类型 ID ;关于机器类型号,可以参见:
  Linux/arch/arm/tools/mach-types 。
  R2 =启动参数标记列表在 RAM 中起始基地址;
� CPU 模式:
  必须禁止中断( IRQs 和 FIQs ) ;

  CPU 必须 SVC 模式;
� Cache 和 MMU 的设置:

  MMU 必须关闭;
  指令 Cache 可以打开也可以关闭;
� 数据 Cache 必须关闭;

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