"嵌入式系统BootLoader是系统加电后运行的第一段软件代码,负责初始化硬件设备,建立内存空间映射,并准备加载操作系统内核。BootLoader在嵌入式平台与PC机中的实现有所不同,嵌入式系统往往没有BIOS这样的固件程序,而是直接由BootLoader执行全部启动任务。常见的BootLoader如Blob和U-boot,它们是开源项目,支持多种处理器架构和操作系统。在Linux系统中,特别是2.4.x之后的内核版本,启动参数以标记列表的形式传递,如ATAG_CORE、ATAG_MEM、ATAG_CMDLINE等,这些参数由BootLoader设置并传递给内核。"
在嵌入式Linux系统开发中,BootLoader扮演着至关重要的角色。它相当于一个硬件抽象层,确保系统能够正确地启动和运行。在PC机中,引导加载程序分为BIOS和硬盘MBR中的BootLoader,但嵌入式系统通常没有类似BIOS的固件,其启动过程直接从地址0x00000000开始执行BootLoader程序。
BootLoader的主要任务包括:
1. 初始化硬件:这是BootLoader的首要工作,它会配置CPU、内存、外设等硬件,使其达到操作系统运行所需的稳定状态。
2. 建立内存映射图:BootLoader需要为操作系统创建一个内存空间映射,以便内核能够正确地管理内存。
3. 软硬件环境调整:根据特定的板级配置,BootLoader会调整系统环境,如时钟频率、中断控制器等,以适应操作系统的需求。
4. 加载操作系统内核:BootLoader从存储设备读取内核映像,并将其放置在内存的适当位置,准备好控制权的转移。
在传递启动参数方面,Linux内核自2.4.x版本以来,采用标记列表的方式。这些标记(tag)如ATAG_CORE、ATAG_MEM、ATAG_CMDLINE等,包含了关于系统内存布局、命令行参数等关键信息。BootLoader负责构造这个标记列表,并在启动过程中传递给内核。例如,ATAG_MEM用于指定系统内存的大小和位置,ATAG_CMDLINE则包含了用户定义的命令行参数。
BootLoader的选择和定制是嵌入式系统设计的关键环节,因为它直接影响到系统的启动性能和兼容性。开源的BootLoader如Blob和U-boot提供了良好的灵活性和扩展性,可以适应不同硬件平台和多种操作系统的需求。
BootLoader是连接硬件和操作系统的桥梁,它在系统启动流程中起着承上启下的作用,其性能和正确性对整个嵌入式系统的稳定性至关重要。理解BootLoader的工作原理和配置方法,对于进行有效的嵌入式系统开发是必不可少的。