深入解析嵌入式系统Boot Loader技术及结构框架

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本文详细介绍了嵌入式系统中的OS启动加载程序Boot Loader的概念、软件设计的主要任务以及结构框架。嵌入式系统中的OS启动加载程序Boot Loader是系统加电后运行的第一段软件代码,包括固化在固件中的boot代码和Boot Loader两大部分。随着专用嵌入式板子运行GNU/Linux系统的流行,对嵌入式系统Boot Loader技术的了解变得越来越重要。 在嵌入式Linux系统中,Boot Loader的主要任务是引导操作系统内核的加载和初始化。它负责初始化硬件设备、设置系统参数、加载操作系统内核到内存中并启动操作系统。Boot Loader的设计需要考虑到硬件平台的差异性,同时要满足系统启动速度和可靠性的要求。 文章提到,嵌入式Linux系统从软件角度可以分为四个层次:引导加载程序、Linux内核、文件系统和用户应用程序。每个层次都有其特定的功能和定制需求。而引导加载程序作为系统启动的第一步,承担了非常重要的任务,因此其设计和实现需要特别关注。 在介绍Boot Loader的结构框架时,文章提到了引导加载程序的主要组成部分以及它们的功能。Boot Loader的结构框架包括引导代码、初始化代码、启动内核代码和参数传递等。这些组成部分共同协作,完成了系统的启动过程。 此外,文章还介绍了引导加载程序在嵌入式Linux系统中的应用实例。特别是针对一些常见的嵌入式GUI,比如MicroWindows和MiniGUI,引导加载程序的设计需要考虑如何支持这些图形用户界面。 总的来说,本文详细介绍了嵌入式系统Boot Loader技术的内幕。通过对Boot Loader概念、软件设计任务和结构框架的详细介绍,读者可以更好地理解和掌握嵌入式系统中的OS启动加载程序。文章不仅提供了理论知识,还通过实际应用实例帮助读者更好地理解Boot Loader的设计和实现。这对于嵌入式系统开发者和从事嵌入式系统研究的读者都有很大的参考价值。
2009-08-21 上传
本文详细地介绍了基于嵌入式系统中的 OS 启动加载程序 ── Boot Loader 的概念、 软件设计的主要任务以及结构框架等内容。 一、引言 在专用的嵌入式板子运行 GNU/Linux 系统已经变得越来越流行。一个嵌入式 Linux 系统 从软件的角度看通常可以分为四个层次: 1. 引导加载程序。包括固化在固件(firmware)中的 boot 代码(可选),和 Boot Loader 两大部分。 2. Linux 内核。特定于嵌入式板子的定制内核以及内核的启动参数。 3. 文件系统。包括根文件系统和建立于 Flash 内存设备之上文件系统。通常用 ram dis k 来作为 root fs。 4. 用户应用程序。特定于用户的应用程序。有时在用户应用程序和内核层之间可能还会包 括一个嵌入式图形用户界面。常用的嵌入式 GUI 有:MicroWindows 和 MiniGUI 懂。 引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码。回忆一下 PC 的体系结构我们可以知 道,PC 机中的引导加载程序由 BIOS(其本质就是一段固件程序)和位于硬盘 MBR 中的 OS Boot Loader(比如,LILO 和 GRUB 等)一起组成。BIOS 在完成硬件检测和资源分配后 ,将硬盘 MBR 中的 Boot Loader 读到系统的 RAM 中,然后将控制权交给 OS Boot Load er。Boot Loader 的主要运行任务就是将内核映象从硬盘上读到 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。 而在嵌入式系统中,通常并没有像 BIOS 那样的固件程序(注,有的嵌入式 CPU 也会内嵌 一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由 Boot Loader 来完成。比 如在一个基于 ARM7TDMI core 的嵌入式系统中,系统在上电或复位时通常都从地址 0x00 000000 处开始执行,而在这个地址处安排的通常就是系统的 Boot Loader 程序。 本文将从 Boot Loader 的概念、Boot Loader 的主要任务、Boot Loader 的框架结构以及 Boot Loader 的安装等四个方面来讨论嵌入式系统的 Boot Loader。 二、 Boot Loader 的概念 简单