嵌入式系统Bootloader详解：以u-boot在LPC2210上的启动过程为例

"uboot启动过程分析——基于lpc2210的移植代码" 本文主要探讨了嵌入式系统中的Bootloader，特别是u-boot在启动过程中的作用和原理。Bootloader是系统运行前的关键程序，它负责初始化硬件设备、建立内存映射表，为操作系统内核的加载和运行创造必要的条件。对于嵌入式Linux系统开发来说，理解Bootloader的工作机制至关重要。 在通用PC系统中，启动流程涉及BIOS和硬盘上的OS Boot Loader（如LILO或GRUB）。BIOS执行硬件检测和资源分配后，将Boot Loader读入内存并将其控制权传递给它，Boot Loader接着将操作系统内核加载到内存并启动。然而，在嵌入式系统中，由于通常没有像BIOS这样的固件程序，Bootloader承担了整个系统的加载和启动任务。例如，基于ARM7TDMI核心的系统通常从地址0x00000000开始执行，这里存放的就是Bootloader程序。 u-boot作为一款广泛应用的Bootloader，它的设计和实现高度依赖于特定的硬件平台。这意味着不同的处理器架构需要有各自的Bootloader，它们不仅依赖CPU体系结构，还取决于板级设备的配置。即使两块板子使用了相同的处理器，若板级配置不同，也不能直接复用同一Bootloader。 u-boot的启动过程一般包括以下几个阶段： 1. **初始化阶段**：当系统上电或复位时，处理器开始执行位于地址0x00000000的代码，这部分代码通常是Bootloader的早期启动阶段，负责初始化最低级别的硬件，如时钟、中断控制器等。 2. **环境变量设置**：Bootloader会加载和管理存储在非易失性存储中的环境变量，这些变量包含了系统配置信息，如网络设置、串口速率等。 3. **设备探测与初始化**：Bootloader会识别和初始化板上的其他设备，如闪存、RAM、串口等，为后续的操作系统提供一个稳定的硬件环境。 4. **文件系统加载**：在某些情况下，Bootloader可能需要从外部设备如SD卡或网络加载文件系统映像。 5. **操作系统加载**：Bootloader将操作系统的内核映像从存储介质读取到内存的指定位置，并设置好堆栈指针和寄存器，然后跳转到内核的入口点，开始执行操作系统。 在针对LPC2210的移植过程中，开发者需要考虑该处理器的具体特性，如其内存映射、外设接口等，并且要适配相应的编译工具链和编程模型，以确保Bootloader能够正确运行并引导操作系统。 对Bootloader的理解和掌握是进行嵌入式Linux系统开发的基础。通过学习和分析u-boot的启动过程，开发者可以更深入地了解系统启动的底层细节，从而更好地进行系统设计和优化。