程序会继续完成系统的启动,加载内核到内存中并初始化必要的硬件设备,最后跳转到操作系统的入口点,正式开始操作系统的工作。
14.1.2 嵌入式系统的Bootloader
在嵌入式系统中,Bootloader的重要性不言而喻。与PC中的Bootloader相比,嵌入式Bootloader通常需要处理更复杂的硬件初始化任务,因为嵌入式系统往往具有定制化硬件和特定的处理器架构。Bootloader的任务包括初始化CPU、内存、外设接口以及设置系统时钟等,确保系统环境适合运行操作系统。
14.2 Bootloader的基本知识和工作原理
Bootloader通常分为两个阶段:第一阶段和第二阶段。第一阶段的代码通常存储在只读存储器(如ROM或EEPROM)中,因为这个阶段的代码需要在系统上电后立即执行,而此时内存可能还未初始化。第一阶段的Bootloader负责最基本的硬件初始化,如设置堆栈指针、初始化RAM、检测和初始化CPU寄存器等。第二阶段的Bootloader则加载到RAM中运行,执行更复杂的任务,如文件系统检查、网络连接、用户交互界面等,并最终加载操作系统的映像到内存。
14.3 常见的Bootloader介绍和对比
常见的Bootloader有U-Boot、RedBoot、LoadRunner等。U-Boot是广泛应用的开源Bootloader,支持多种处理器架构和操作系统,具有强大的命令行交互功能和灵活性。RedBoot则主要针对Freescale PowerPC系列处理器,提供简单的命令行接口。LoadRunner则是VxWorks操作系统的专用Bootloader,侧重于实时性能。
14.4 U-Boot的工程结构和工作流程
U-Boot的工程结构包含多个组件,如源代码、配置文件、编译脚本等。其工作流程大致分为以下几个步骤:
1. 上电初始化,执行第一阶段Bootloader,完成基本硬件初始化。
2. 加载第二阶段Bootloader到RAM,通常通过网络、串口、SD卡或NAND Flash等方式。
3. 用户交互,提供命令行界面,允许用户进行系统配置、设备测试等。
4. 加载和校验操作系统映像,如Linux内核。
5. 将控制权传递给操作系统,完成启动过程。
14.5 移植U-Boot到mini2440开发板
移植U-Boot到特定的开发板涉及到硬件驱动适配、配置文件修改以及编译构建。对于mini2440开发板,需要了解其硬件特性,如处理器型号(S3C2440)、内存配置、存储设备等,并根据这些信息调整U-Boot的配置文件。编译完成后,将生成的Bootloader二进制文件烧录到开发板的存储介质中,如NAND Flash,从而实现U-Boot在mini2440上的运行。
总结来说,Bootloader是嵌入式系统中至关重要的组成部分,它连接硬件和软件,确保系统能够顺利启动。通过深入学习Bootloader的工作原理和实践移植过程,开发者可以更好地理解和定制自己的嵌入式系统。对于想要进入嵌入式领域的工程师而言,掌握Bootloader的知识是不可或缺的基础。