简单ARM Linux BOOTLOADER分析

"ArmLinux Bootloader 全程详解" 在嵌入式系统开发中，Bootloader是至关重要的一个环节，它是系统启动的第一步，负责加载操作系统到内存并执行。本篇文章将详细解析ArmLinux Bootloader的工作原理，特别是针对三星2410Bootloader的简单版本进行分析，帮助开发者和初学者更好地理解和实现Bootloader。 1. **压缩与解压缩内核 (COMPRESSED KERNEL 和 DECOMPRESSED KERNEL)** 在现代的ArmLinux系统中，通常推荐使用压缩内核（COMPRESSED KERNEL），它包含了用于解压的代码。这是因为压缩内核可以节省存储空间，但在运行时需要足够的RAM来解压。解压器会在加载到内存后开始工作，如果解压过程中发现会覆盖到压缩内核的区域，它会自动调整到安全的位置，并重新定位内核。因此，为避免错误，必须确保分配足够的内存空间。 2. **Jffs2 文件系统** Jffs2 是一种日志型文件系统，专为嵌入式系统设计，用于在Flash存储上保存Armlinux应用程序生成的数据。虽然在本文中未深入讨论，但理解如何在Armlinux系统中使用Jffs2对于系统持久化数据至关重要。 3. **RAMDISK** RAMDISK允许在没有其他外部存储设备的情况下启动系统，它将根文件系统（ROOT FILESYSTEM）加载到RAM中。通常，Bootloader会将压缩的RAMDISK映像加载到特定内存地址，并通过启动参数ATAG_INITRD2传递给内核。这种方式允许内核在启动时找到并挂载RAM中的文件系统。 4. **启动参数 (Boot Parameters)** 在调用内核前，Bootloader需要设置内核的启动参数。从Linux 2.4.x开始，这些参数以标记列表（tagged list）的形式传递。列表以ATAG_CORE开始，以ATAG_NONE结束，每个标记包含一个tag_header结构和后续的参数值。这些数据结构定义在内核源码的`include/asm-arm/arch-generic/tags.h`或相似的架构特定头文件中。 5. **Bootloader的主要任务** - 初始化硬件：Bootloader首先要初始化CPU、内存控制器、时钟和其他必要的外设。 - 加载内核映像：根据上述原则，Bootloader将压缩内核加载到内存的适当位置，并准备解压。 - 设置启动参数：如RAMDISK位置、系统配置等，通过ATAG机制传递给内核。 - 跳转到内核入口点：完成所有准备工作后，Bootloader将控制权交给内核，执行`jump_to_kernel()`。 6. **Bootloader的调试与开发** 开发Bootloader时，理解基本的汇编语言和C语言是必要的，因为Bootloader通常包含低级别的初始化代码。此外，使用硬件仿真器或调试工具（如JTAG）可以帮助开发者在没有实际硬件的情况下进行调试。 理解Bootloader的工作原理，特别是在特定硬件平台上的实现细节，是成功开发Armlinux系统的基石。通过深入学习和实践，开发者可以更有效地裁剪和定制Bootloader，以适应不同项目的需求。