"ArmLinux.bootloader.全程详解"
本文将深入探讨ArmLinux系统的引导加载器(BOOTLOADER),特别关注一个小型且易于理解的BOOTLOADER实例,它是基于三星公司的2410BOOTLOADER稍作修改的版本。这个BOOTLOADER的编译结果文件大小不超过4KB,对于初学者和开发者来说,是一个理想的起点。
首先,我们需要理解几个关键概念:
1. 压缩内核(COMPRESSED KERNEL)与解压缩内核(DECOMPRESSED KERNEL):
当前,Linux社区推荐使用压缩内核,因为它包含了解压器。在分配内存时,必须为压缩和解压缩内核提供足够的空间,以防止它们相互覆盖。当控制权转移给压缩内核后,解压器开始工作。如果解压过程中发现会覆盖到压缩内核,解压器会跳转到压缩内核之后的数据区域,并重新定位内核。因此,如果内存空间不足,可能会导致错误。
2. Jffs2 文件系统:
Jffs2 是一种用于在Flash存储上持久化数据的文件系统,适用于Armlinux系统。虽然在这个特定的BOOTLOADER示例中未使用,但它是嵌入式系统中的常见选择。
3. RAMDISK:
RAMDISK允许在没有其他设备的情况下启动系统,通过在RAM中创建一个虚拟磁盘。常见的加载方法是将压缩的RAMDISK映像放置到特定地址,然后通过启动参数ATAG_INITRD2传递给内核。这使得内核可以在启动时识别并使用RAMDISK作为根文件系统。
4. 启动参数:
在调用内核之前,BOOTLOADER需要设置Linux内核的启动参数。从Linux 2.4.x开始,内核期望以标记列表(tagged list)的形式接收这些参数。这个列表以ATAG_CORE开始,以ATAG_NONE结束。每个标记由`tag_header`结构和其后的参数值数据结构组成。这些定义在Linux内核源码的`include/asm/setup.h`头文件中。在嵌入式Linux系统中,BOOTLOADER需要负责正确设置这些参数。
在实际的BOOTLOADER开发中,理解这些概念至关重要。例如,BOOTLOADER需要知道如何初始化内存、加载内核映像、处理启动参数、以及可能的设备初始化等任务。对于初学者,从简单的BOOTLOADER开始,如2410BOOTLOADER的修改版,可以提供一个清晰的学习路径,逐步理解整个启动过程,包括内存管理、中断处理、设备驱动的加载等更复杂的话题。
在编写或修改BOOTLOADER时,开发者需要考虑平台特性、硬件兼容性、以及性能需求。例如,针对不同的处理器架构(如ARMv5, ARMv7, 或者更高版本的ARM64),BOOTLOADER的实现会有所不同。此外,BOOTLOADER还需要与不同的存储设备(如NAND Flash, NOR Flash, SD卡等)交互,以及处理各种启动选项,如从网络或USB设备启动。
ArmLinux系统的BOOTLOADER是系统启动流程中的关键组件,它负责初始化硬件、加载内核和启动参数,确保系统能够顺利进入用户空间。通过深入理解这些概念和机制,开发者可以更好地定制和优化自己的嵌入式系统。