嵌入式Linux系统引导装载程序建立.doc

【嵌入式Linux系统引导装载程序建立】 嵌入式Linux系统的引导装载程序，简称Bootloader，是系统上电复位后执行的第一段程序，负责初始化硬件环境，建立内存映射，为操作系统内核的加载做好准备。理解Bootloader的功能和工作原理对嵌入式Linux系统开发至关重要。 1. **Bootloader概述** Bootloader在嵌入式系统中的作用是将操作系统从非易失性存储（如NOR/ NAND Flash）中加载到RAM中，或者从外部存储介质（如SD卡、CF卡）中读取并运行。它分为两个主要阶段： - **阶段一**：通常用汇编语言编写，用于初始化CPU、堆栈指针、中断控制器和内存。这个阶段的Bootloader通常非常小，仅包含必要的硬件初始化代码。 - **阶段二**：通常用高级语言（如C）编写，功能更复杂，如文件系统处理、网络通信等，能执行系统升级、设备检测等任务。 2. **常见第三方Bootloader类型** - **U-boot**：是一款广泛使用的开源Bootloader，支持多种CPU架构和嵌入式平台，提供了丰富的功能，如串口通信、网络升级、设备树支持等，且移植性良好。 - **Vivi**：另一种Bootloader，通常用于特定平台，功能相对简单，主要针对某些特定的嵌入式硬件。 3. **U-boot移植** U-boot的移植涉及到理解硬件平台，包括CPU架构、内存布局、外设驱动等。移植步骤通常包括配置、编译、链接和烧录。理解U-boot源码结构，熟悉Makefile和硬件接口是成功移植的关键。 4. **Bootloader特点与开发** 由于Bootloader高度依赖硬件，每个嵌入式平台往往需要定制化的Bootloader。开发Bootloader需要深入理解硬件平台、汇编语言编程和系统初始化流程。大多数开发者选择移植第三方Bootloader，如U-boot，以减少开发难度和时间。 5. **Bootloader的安装与启动** Bootloader通常位于固态存储设备的预定义地址，如ARM7TDMI核心的CPU在复位时从0x00000000地址开始执行。系统软件在固态存储器的分配结构通常包括Bootloader、内核参数、内核映像和根文件系统映像。 6. **Bootloader启动过程** Bootloader启动分为单阶段和多阶段。多阶段Bootloader（如U-boot）通常包括加载较小的初始加载器（阶段一），然后由其加载更复杂的第二阶段加载器，以提供更多的功能和服务。 在嵌入式Linux系统开发中，Bootloader的选择和配置直接影响到系统的启动效率和功能。因此，对Bootloader的理解和掌握是系统开发的基础，也是确保系统稳定运行的关键。通过学习和实践，开发者能够根据实际需求定制或移植Bootloader，满足特定硬件平台的需求。