ARM Linux BootLoader:内核启动关键步骤与实现
本文主要介绍了嵌入式系统中的BootLoader在启动过程中的关键作用和工作原理。Stage2,即BootLoader,是引导Linux内核进入运行的前置程序。在ARM Linux系统中,调用内核的具体步骤包括: 1. **CPU寄存器设置**: - R0应设置为0,表示没有参数传递。 - R1存储机器类型ID,这通常是用于识别不同硬件平台的标识符。 - R2指向传递给内核的启动参数起始地址,这些参数可能包含硬件配置和其他系统信息。 2. **CPU模式**: - 需要禁用所有中断(IRQs和FIQs),以确保引导过程的稳定性。 - CPU必须处于SVC模式,这是一种特权模式,允许执行特定的系统操作。 3. **Cache管理**: - MMU(Memory Management Unit)必须关闭,因为内核可能需要对内存管理有完全的控制。 - 指令缓存可以开启或关闭,具体取决于硬件设计和内核需求。 - 数据缓存必须关闭,以避免潜在的内存访问冲突。 BootLoader的作用主要包括: - **初始化硬件**:设置CPU、内存、外设等基础硬件环境。 - **内存映射**:管理和初始化内存空间,为内核提供正确的运行地址。 - **加载内核**:从存储介质(如硬盘或闪存)读取内核映像并将其加载到RAM中。 - **执行内核**:最后通过跳转指令将控制权传递给内核的第一条指令,启动操作系统。 嵌入式Linux系统通常分为四个层次: - **引导加载程序**:负责硬件检测、内存管理以及内核加载。 - **Linux内核**:定制化的内核,可能包含启动参数。 - **文件系统**:包括根文件系统,存储在Flash或RAM中,有时用RAM-Disk作为临时存储。 - **用户应用程序**:特定于应用场景的软件,可能是GUI或非GUI应用。 对于嵌入式系统,BootLoader不像PC机上的BIOS那样有固件程序,而是整个系统加载和启动的核心。举例来说,在基于ARM7TDMI的系统中,BootLoader代码会首先执行,从预设的地址开始,然后加载和启动Linux内核。 BootLoader的概念强调了它作为系统启动过程中的关键桥梁,不仅负责硬件配置,还确保操作系统能在正确且安全的环境中启动。通过理解这些细节,开发人员能更好地设计和实现高效、可靠的嵌入式Linux启动流程。
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