嵌入式Linux系统Bootloader开发与移植教程

"嵌入式Linux系统引导装载程序建立，包括bootloader概述、常见第三方bootloader类型、U-boot移植和vivi移植的教学内容，难点涉及bootloader功能、U-boot与bootloader的关系以及U-boot的移植方法。" 嵌入式Linux系统中的引导装载程序，即bootloader，是系统启动过程中的关键组件。它在硬件初始化之后，负责加载操作系统内核到内存中，并设置好运行环境，使得内核能够顺利启动。Bootloader的概念源于其在操作系统运行前执行的特性，它主要完成初始化硬件、建立内存映射等任务，为后续的操作系统启动打下基础。 Bootloader的特点主要包括以下几个方面： 1. **硬件依赖性**：Bootloader通常需要针对特定的嵌入式平台进行编写，因为不同平台的硬件配置和初始化步骤差异较大，通常使用汇编语言实现，以确保对硬件的精确控制。 2. **分阶段执行**：Bootloader通常分为两个阶段，第一阶段负责最基本的硬件初始化，第二阶段则负责加载操作系统或进行系统升级操作。 3. **可扩展性**：Bootloader可以根据需求添加额外的功能，如支持多种存储设备、网络升级等。 常见的第三方bootloader类型有多种，其中U-boot是广泛应用的一种。U-boot是一个开放源码的项目，支持多种处理器架构和嵌入式平台，它提供了丰富的命令行接口，方便用户进行系统管理和升级。U-boot的移植涉及到对目标平台的硬件理解，包括CPU初始化、内存配置、设备树(DT)构建等步骤。 Vivi是另一个嵌入式系统中用到的bootloader，尤其在基于OpenEmbedded构建的系统中较为常见。Vivi相比于U-boot，可能在功能上相对简单，但同样能完成基本的系统引导任务。 教学难点在于理解和掌握bootloader的功能，这包括理解它是如何初始化硬件，如何准备运行环境，以及如何加载操作系统。此外，U-boot与bootloader的关系需要清晰，U-boot是bootloader的一种实现，它提供了更高级的功能和灵活性。最后，U-boot的移植方法涉及到的具体步骤和技术细节，如配置、编译、调试等，是实际开发中的重要技能。 在系统启动流程中，从上电复位到多任务应用运行，每个阶段都有特定的任务。首先，硬件初始化和板级设置是基础；接着，系统引导或升级，可以从各种存储介质加载系统软件；然后是系统初始化，主要涉及操作系统的初始化工作；最后是应用初始化，启动各种应用程序并准备好供用户使用。当这些阶段完成后，系统才能进入多任务应用状态，真正为用户提供服务。