bootloader淺析

背景： 一個嵌入式linux系統(tǒng)從軟件的角度看通常可以分為四個層次： 1、 引導加載程序。包括固化在固件(firmware)中的boot代碼(可選)，和BootLoader兩大部分。 2、Linux內(nèi)核。特定于嵌入式板子的定制內(nèi)核以及內(nèi)核的啟動參數(shù)。 3、 文件系統(tǒng)。包括根文件系統(tǒng)和建立于Flash內(nèi)存設備之上文件系統(tǒng)。通常用ramdisk來作為rootfs。 4、 用戶應用程序。特定于用戶的應用程序。有時在用戶應用程序和內(nèi)核層之間可能還會包括一個嵌入式圖形用戶界面。常用的嵌入式GUI有：MicroWindows和MiniGUI等。 一個嵌入式的存儲設備通常包括四個分區(qū)： 第一分區(qū)：存放的當然是u-boot 第二個分區(qū)：存放著u-boot要傳給系統(tǒng)內(nèi)核的參數(shù) 第三個分區(qū)：是系統(tǒng)內(nèi)核（kernel） 第四個分區(qū)：則是根文件系統(tǒng)。 Bootloader定義： Bootloader是在操作系統(tǒng)運行之前執(zhí)行的一小段程序，通過這一小段程序，我們可以初始化硬件設備、建立內(nèi)存空間的映射表，從而建立適當?shù)南到y(tǒng)軟硬件環(huán)境，為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核做好準備。意思就是說如果我們要想讓一個操作系統(tǒng)在我們的板子上運轉(zhuǎn)起來，我們就必須首先對我們的板子進行一些基本配置和初始化，然后才可以將操作系統(tǒng)引導進來運行。具體在Bootloader中完成了哪些操作我們會在后面分析到，這里我們先來回憶一下PC的體系結構：PC機中的引導加載程序是由BIOS和位于硬盤MBR中的OS Boot Loader（比如LILO和GRUB等）一起組成的，BIOS在完成硬件檢測和資源分配后，將硬盤MBR中的Boot Loader讀到系統(tǒng)的RAM中，然后將控制權交給OS Boot Loader。Boot Loader的主要運行任務就是將內(nèi)核映象從硬盤上讀到RAM中，然后跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核的入口點去運行，即開始啟動操作系統(tǒng)。在嵌入式系統(tǒng)中，通常并沒有像BIOS那樣的固件程序（注：有的嵌入式cpu也會內(nèi)嵌一段短小的啟動程序），因此整個系統(tǒng)的加載啟動任務就完全由Boot Loader來完成。比如在一個基于ARM7TDMI core的嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)在上電或復位時通常都從地址0x00000000處開始執(zhí)行，而在這個地址處安排的通常就是系統(tǒng)的Boot Loader程序。 U-boot： 常見的bootloader有：Redboot，ARMboot，U-Boot，Blob等，其中U-boot，全稱Universal Boot Loader，是由DENX小組的開發(fā)的遵循GPL條款的開放源碼項目，它的主要功能是完成硬件設備初始化、操作系統(tǒng)代碼搬運，并提供一個控制臺及一個指令集在操作系統(tǒng)運行前操控硬件設備。U-boot之所以這么通用，原因是他具有很多特點：開放源代碼、支持多種嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核、支持多種處理器系列、較高的穩(wěn)定性、高度靈活的功能設置、豐富的設備驅(qū)動源碼以及較為豐富的開發(fā)調(diào)試文檔與強大的網(wǎng)絡技術支持。 U-Boot源代碼下載地址： 免費下載地址在 http://linux.linuxidc.com/具體下載目錄在 /pub/u-boot/ 用戶名與密碼都是www.linuxidc.com uboot官網(wǎng)：http://www.denx.de/wiki/U-Boot/WebHome； 飛思卡爾的芯片有自己的uboot源碼及編譯工程可供免費下載；

U-Boot—kernel 以飛思卡爾的imx6q為例： 燒錄入板子的文件有三個： uboot.bin; //由單獨的工程生成 boot.img; //實際==kernel + ramdisk + cmdline; system.img; //文件系統(tǒng)，與boot.img一起生成 其中cmdline來源于：M~~4.3_android/device/Q~i~s/q~i~s/BoardConfig.mk，

uboot通過解析BOARD_KERNEL_CMDLINE，setenv，生成bootargs傳遞給kernel。

Linux內(nèi)核在啟動的時候需要一些參數(shù)，以獲得當前硬件的信息或者啟動所需資源在內(nèi)存中的位置等等。這些信息可以通過bootloader傳遞給kernel，也可以kernel強制使用自己的cmdline。 1、kernel若是采用uboot傳遞的cmdline，需要M~~4.3_android/kernel_imx/arch/arm/configs/imx6_android_eng_defconfig下的

2、kernel強制使用自己的cmdline，需要M636_JB4.3_android/kernel_imx/arch/arm/configs/imx6_android_eng_defconfig下的

運行時進入uboot的方式是運行到如下時敲回車鍵或者其他鍵，就會進入uboot，

可以輸入help查看支持的指令，若想繼續(xù)引導，可以輸入boot kernel指令。

參考：http://www.360doc.com/content/12/0913/12/9072830_235879252.shtml