嵌入式开发：BootLoader启动加载详解

"嵌入式开发中的BOOTLOADER启动加载是一个关键环节，主要负责为操作系统内核的执行做好前期准备。BOOTLOADER通常分为两个阶段，stage1和stage2，每个阶段都有特定的任务和功能。" 1. BootLoader的主要任务 BootLoader的主要任务是初始化系统硬件，加载内核映像和根文件系统映像到RAM，以及设置启动参数。它确保内核能够顺利执行，这对嵌入式系统的正常运行至关重要。在嵌入式系统中，内核和文件系统既可以存储在RAM中，也可以直接在ROM或Flash中运行，但前者能提供更快的运行速度。 2. BootLoader的典型结构 - Stage1：这部分通常用汇编语言编写，因为它的目标是快速、高效地执行硬件初始化。这包括初始化CPU、设置RAM、拷贝stage2到RAM，并设置堆栈。最后，stage1通过跳转指令转移到stage2的C语言入口点。 - Stage2：这个阶段使用C语言编写，允许更复杂的逻辑和更好的可读性及移植性。它需要初始化额外的硬件，如内存映射检测，将kernel和根文件系统从非易失性存储读取到RAM，设置内核启动参数，最后调用内核启动。 3. 基本硬件初始化 在stage1中，BootLoader首先要进行的基本硬件初始化包括： a. 中断屏蔽：为了防止在BootLoader执行期间不必要的中断，通过修改CPU的中断控制寄存器来实现。 b. CPU速度和时钟频率设置：根据系统需求调整CPU的工作频率。 c. RAM初始化：配置内存控制器和内存库控制寄存器，确保RAM正常工作。 d. LED初始化：通过GPIO驱动LED，用作系统状态指示，如成功或错误提示。如果没有LED，可能通过UART发送信息到串口。 4. Stage1的具体步骤 - 中断的禁止，确保BootLoader的连续运行不受干扰。 - 设置CPU的工作模式和时钟频率，优化系统性能。 - 初始化RAM，确保数据的稳定存储。 - 通过初始化GPIO驱动LED，提供视觉反馈，表明系统启动过程的状态。 5. Stage2的职责 - 继续未完成的硬件初始化，例如更多外设的初始化。 - 检测系统内存映射，了解内存分布以便合理分配资源。 - 将kernel和根文件系统映像从非易失性存储如Flash复制到RAM中，以提高运行速度。 - 设置内核启动参数，这些参数可能包含硬件配置、设备列表等信息。 - 最后，调用内核入口点，启动操作系统。 BootLoader是嵌入式系统启动流程的关键部分，它的功能和实现直接影响着系统启动的效率和稳定性。通过理解并熟练掌握BootLoader的工作原理和实现细节，开发者能够更好地优化系统启动过程，提升嵌入式设备的性能。