阐述对BootLoader的理解和分析

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嵌入式系统bootloader

嵌入式系统bootloader

Bootloader是一段可执行程序,完成的主要功能是将可执 行文件(一般是操作系统)搬移到内存中,然后将控制权交 给这段可执行文件(操作系统)。
loader
memory OS
cpu flash OS
7
2、bootloader
Bootloader的工作模式(一)
• 下载模式
对研发人员来说,Bootloader一般需要工作在这 种模式下,特别是调试内核或者Bootloader本身 的时候。 通过串口终端与Bootloader进行交互,可以操作 系统硬件。比如通过网口或者串口下载内核, 烧写Flash等等。
4
2、体系结构与内存映射
5
3、bootloader概念
什么是bootloader? Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。 通过这段小程序,我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的 映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便 为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
// _bss_start 保存的是__bss_start 这个标号所在的地址, 这里涉及到当前代码所在
// 的地址不是编译时的地址的情况, 这里直接取得该标号对应的地址, 不受编译时
// 地址的影响. _bss_end 也是同样的道理.
.globl _bss_start
_bss_start: .word __bss_start // 同上 .globl _bss_end _bss_end: .word _end
GO_S1
24
U-boot源码
(2)B禁止所有中断
/* * mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default */

BootLoader的理论知识介绍

BootLoader的理论知识介绍

式操作系统的镜像,包括使用外设端口如以太网、USB、串口、并口从开发计算机上下载,也可以从本地存储设备如FLASH、CF卡、DOC或硬盘读取镜像并且跳转执行。

在开发调试Windows CE系统的过程中,最常见的方法是通过以太网口从开发计算机下载操作系统镜像到目标设备,这种类型的BootLoader有一个专门的名字叫做Eboot,E就是Ethernet的首字母。

DeviceEmulator的BootLoader就是一个典型的Eboot。

除Eboot外,比较常见的还有使用串口端口、以Serial的首字母命名的Sboot,以及专用于PC原理机型的BiosLoader等。

1.2微软建议Windows CE的BootLoader所应实现的功能微软建议Windwos CE的Bootloader所应实现的功能主要有以下6项。

(1)Windows CE的BootLoader应该存放在嵌入式设备的非可易失的存储设备中,比如Flash存储器。

此外如果硬件支持的话,最好还应该对BootLoader所在的Flash存储块实行加锁(locking)以保护它在运行过程中不被破坏。

(2)BootLoader应该在加载Windows CE操作系统镜像的过程中对加载进度、状态及错误消息等信息进行提示输出,这一般通过一个目标嵌入式设备与开发PC的串口端口连接来实现。

(3)用户在开发Windows CE的BootLoader时,应该尽可能地利用微软所提供的支持库里的功能函数。

这样做不仅可以减小开发的工作量,也是为了保证所开发的BootLoader的软件质量。

(4)Windows CE的BootLoader不仅应该可以加载操作系统的镜像,也应该有能力加载BootLoader自身的镜像文件。

不仅是下载到嵌入式系统的RAM内存,还应该能够将操作系统的或者BootLoader自身的镜像写入系统的非可易失存储器中。

③2④(5)Windows CE的BootLoader应该有能力对所加载的镜像(操作系统的或者BootLoader 自身的)的数据执行校验,并且开发者要注意在校验完全通过之前不得将镜像的任何数据写入系统的非可易失存储器中。

bootloader详解程序及其功能和特点

bootloader详解程序及其功能和特点

bootloader详解-----程序及其功能和特点在进行嵌入式开发时,会碰到一个名词bootloader,那个东西不太好懂,不要说自己写bootloader,确实是能看懂他人的bootoader都比较困难。

本文详细的介绍了bootloader 的原理,回答了什么是bootloader,什么缘故要用bootloader。

看到后,希望您能明白什么是bootloader。

一、引言在专用的嵌入式板子运行GNU/Linux 系统已经变得愈来愈流行。

一个嵌入式Linux 系统从软件的角度看通常能够分为四个层次:1. 引导加载程序。

包括固化在固件(firmware)中的boot 代码(可选),和Boot Loader 两大部份。

2. Linux 内核。

特定于嵌入式板子的定制内核和内核的启动参数。

3. 文件系统。

包括根文件系统和成立于Flash 内存设备之上文件系统。

通经常使用ram disk 来作为root fs。

4. 用户应用程序。

特定于用户的应用程序。

有时在用户应用程序和内核层之间可能还会包括一个嵌入式图形用户界面。

经常使用的嵌入式GUI 有:MicroWindows 和MiniGUI 等。

引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码。

回忆一下PC 的体系结构咱们能够明白,PC 机中的引导加载程序由BIOS(其本质确实是一段固件程序)和位于硬盘MBR中的OS Boot Loader(比如,LILO 和GRUB 等)一路组成。

BIOS 在完成硬件检测和资源分派后,将硬盘MBR中的Boot Loader 读到系统的RAM 中,然后将操纵权交给OS BootLoader。

Boot Loader 的要紧运行任务确实是将内核映象从硬盘上读到RAM 中,然后跳转到内核的入口点去运行,也即开始启动操作系统。

而在嵌入式系统中,通常并无像BIOS 那样的固件程序(注,有的嵌入式CPU 也会内嵌一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由Boot Loader 来完成。

嵌入式系统的BootLoader技术浅析

嵌入式系统的BootLoader技术浅析

论文导读::嵌入式系统是以应用为中心、以计算机为基础、软硬件可裁剪。

即启动过程可分为阶段1和阶段2两个部分。

技术概述。

论文关键词:嵌入式系统,启动过程,BootLoader技术一 BootLoader技术概述嵌入式系统是以应用为中心、以计算机为基础、软硬件可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、功耗严格要求的专用计算机系统。

计算机系统都具有相应的引导程序,对于嵌入式系统在执行主程序之前要执行一些初始化的过程来完成对系统的初始化,并创造嵌入式程序运行的环境。

我们熟悉的PC中的引导程序一般BIOS和位于MBR的 OS bootloader (例如 LILO 或者 GRUB)一起组成。

在嵌入式系统中,出于经济方面的考虑一般不配置 BIOS,在嵌入式系统中,通常采用BootLoader技术来启动程序。

启动时用于完成初始化操作的代码被称为BootLoader 程序,整个系统的加载启动任务就由 BootLoader来完成。

通过这段程序,可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图启动过程,从而将系统的软硬件环境设定在一个合适的状态,以便为调用操作系统内核准备好正确的环境。

BootLoader依赖于硬件和应用环境,不同的CPU有不同的 Bootloader。

即使他们是基于同一种 CPU,要想让运行在一块目标板上的Bootloader程序也能运行在另一块板子上,通常也需要对BootLoader的源程序进行修改。

因此,对 Bootloader 进行分析,并找出其中的规律和原理,使得BootLoader 运行于各种不同的硬件平台。

二 BootLoader 技术的基本特征1 BootLoader 安装地址的固定性系统加电或复位后,CPU 通常都从由CPU 制造商预先安排好的地址上取指令, 如XScale 内核的CPU 通常都从地址0x00000000处取它的第一条指令。

基于这种CPU 构建的嵌入式系统通常都有某种类型的固态存储设备被映射到这个预先安排的地址上。

bootloader通俗解释

bootloader通俗解释

bootloader通俗解释【实用版】目录1.Bootloader 的通俗解释2.Bootloader 的功能和作用3.Bootloader 的种类和应用正文一、Bootloader 的通俗解释Bootloader,中文俗称“引导程序”,是计算机系统启动时运行的第一个程序。

它可以理解为一个“中介”,负责在操作系统启动前,协调硬件与软件之间的沟通,将操作系统从存储设备加载到内存中,并最终将控制权交给操作系统。

二、Bootloader 的功能和作用1.硬件初始化:Bootloader 负责对计算机硬件进行初始化,包括内存、外设、总线等,为操作系统运行做好准备。

2.加载操作系统:Bootloader 将操作系统从存储设备(如硬盘、U 盘等)中读取到内存中,为操作系统的启动提供支持。

3.设置启动参数:Bootloader 可以根据用户需求,设置不同的启动参数,例如选择不同的操作系统、进入 BIOS 设置等。

4.诊断和自检:Bootloader 可以对计算机硬件进行自检,诊断硬件是否存在问题,并在启动时显示相关信息,方便用户了解系统状态。

三、Bootloader 的种类和应用1.BIOS:BIOS(Basic Input/Output System,基本输入输出系统)是一种最基本的 Bootloader,主要应用于早期的计算机系统。

它主要负责硬件的初始化和操作系统的加载。

2.UEFI:UEFI(Unified Extensible Firmware Interface,统一可扩展固件接口)是一种更先进的 Bootloader,主要应用于现代计算机系统。

相较于 BIOS,UEFI 具有更好的兼容性和可扩展性,可以支持更多的硬件设备和操作系统。

3.GRUB:GRUB(GNU GRand Unified Bootloader,GNU 统一引导加载程序)是一种开源的 Bootloader,广泛应用于 Linux 系统。

嵌入式系统Bootloader学习笔记

嵌入式系统Bootloader学习笔记

在嵌入式系统学习过程中涉及到了在嵌入式系统学习过程中涉及到了Bootloader,下面讲述了Bootloader的基本作用,在后续的文章中我将对如何编写自己的Bootloader进行介绍。

1. Bootloader的基本概念:简单地说,bootloader就是在操作系统内核运行前运行地一段小程序。

通过这段小程序,可以对硬件设备,如CPU、SDRAM、Flash、串口等进行初始化,也可以下载文件到系统板、对Flash进行擦除和编程,真正起到引导和加载内核镜像的作用,但是随着嵌入式系统的发展,bootloader已经逐渐在基本功能的基础上,进行了扩展,bootloader可以更多地增加对具体系统的板级支持,即增加一些硬件模块功能上的使用支持,以方便开发人员进行开发和调试。

从这个层面上看,功能扩展后bootloader可以虚拟地看成是一个微小的系统级的代码包。

bootloader是依赖于硬件而实现的,特别是在嵌入式系统中。

不同的体系结构需求的bootloader是不同的;除了体系结构,bootloader还依赖于具体的嵌入式板级设备的配置。

也就是说,对于两块不同的嵌入式板而言,即使它们基于相同的CPU构建,运行在其中一块电路板上的bootloader,未必能够运行在另一块电路开发板上。

BootLoader为系统复位或上电后首先运行的代码,一般应写在起始物理地址0x0开始。

Bootloader的启动过程可以是单阶段的,也可以是多阶段的。

通常多阶段的bootloader能提供更为复杂的功能,以及更好的可移植性。

从固态存储设备上启动的bootloader大多数是二阶段的启动过程,也即启动过程可以分为stage 1和stage 2两部分。

2. ARM Bootloader的一般作用对于一个ARM系统来说,本质上,bootloader作为引导与加载内核镜像的“工具”,在实现上,必须提供以下几个功能,更确切地说,必须做到以下几点:(1)初始化RAM(必需):bootloader必须能够初始化RAM,因为将来系统要通过它保存一些Volatile数据,但具体地实现要依赖与具体的CPU以及硬件系统。

ARM11第9课bootloader代码分析

ARM11第9课bootloader代码分析

ARM裸板编程——bootloader代码分析简介bootloader从字面上理解就是“引导装载”的含义,它是在系统通电后就开始运行,它的任务主要是对硬件进行初始化,并以启动操作系统内核为终极目标的一段程序。

将操作系统内核启动完后,系统控制权就交予内核,bootloader的工作就结束了。

bootloader种类很多,我们之后学的u-boot,全称universal bootloader,即通用的bootloader,它遵循GPL条款的开放源代码项目。

这里的“通用”表示一、可以引导多种操作系统二、支持多种架构的CPU通用概念bootloader的实现是非常依赖于硬件的,如果硬件不同,bootloader的设置就不同。

有些CPU在运行bootloader前需要运行一段固化的程序(也称为固件)它的作用基本上是用来引导bootloader的,例如x86结构的CPU,就是先运行BIOS中的固件,然后才运行硬盘第一个分区中的bootloader。

在大多数嵌入式系统中并没有这些固件,bootloader是通电后执行的第一个程序。

bootloader的终极目标是启动操作系统内核的,bootloader将需要传给内核的参数固定放在一个地方,在内核启动之后由内核从那里取出这些参数进行使用。

LCD,基本上开发板相关的函数再次之前我们可以把源码包中和mini6410无关的文件删除以减少我们的阅读量,一般删除无关u-boot启动内核的过程因为u-boot的终极目标是启动内核,在启动内核之前u-boot会去对需要使用到的①硬件进行初始化,比如:时钟、串口、DDR、Flash等等。

内核一般我们都是通过USB线烧写到Nand Flash 中,u-boot还需要将内核②从Flash中复制③到DDR中,然后④传递参数并⑤启动内核。

为了方便使用还可以在u-boot中加入用户想要的功能,比如说:写Flash(u-boot、内核等)、USB相关功能、u-boot命令行等就将u-boot当做是一个比较复杂的裸板程序。

BootLoader 的概念与功能

BootLoader 的概念与功能

U-Boot之一:BootLoader 的概念与功能一般情况下嵌入式Linux 系统中的软件主要分为以下几部分:1) 引导加载程序:其中包括内部ROM 中的固化启动代码和BootLoader 两部分。

内部固化ROM 是厂家在芯片生产时候固化的,作用基本上是引导BootLoader。

有的芯片比较复杂,比如Omap3 在flash 中没有代码的时候有许多启动方式:USB、UART 或以太网等等。

而S3C24x0 则很简单,只有Norboot 和Nandboot。

2) Linux kernel 和drivers。

3) 文件系统。

包括根文件系统和建立于Flash 内存设备之上的文件系统(EXT4、UBI、CRAMFS 等等)。

它是提供管理系统的各种配置文件以及系统执行用户应用程序的良好运行环境及载体。

4) 应用程序。

用户自定义的应用程序,存放于文件系统之中。

在Flash 存储器中,他们的分布一般如下:但是以上只是大部分情况下的分布,也有一些可能根文件系统是initramfs,被一起压缩到了内核映像里,或者没有Bootloader 参数区,等等。

1.2 在嵌入式Linux 中BootLoader 的必要性Linux 内核的启动除了内核映像必须在主存的适当位置,CPU 还必须具备一定的条件:但是在CPU 刚上电启动的时候,一般连内存控制器都没有初始化过,根本无法在主存中运行程序,更不可能处在Linux 内核启动环境中。

为了初始化CPU 及其他外设,使得Linux 内核可以在系统主存中运行,并让系统符合Linux 内核启动的必备条件,必须要有一个先于内核运行的程序,他就是所谓的引导加载程序(Boot Loader)。

而BootLoader 并不是Linux 才需要,而是几乎所有运行操作系统的设备都需要。

我们的PC 的BOIS 就是Boot Loader 的一部分(只是前期引导,后面一般还有外存中的各种BootLoader),对于Linux PC 来说,Boot Loader = BIOS + GRUB/LILO。

常见BootLoader介绍

常见BootLoader介绍

4.2 常见BootLoader介绍首先区分一下BootLoader和Monitor的概念。

严格来说,BootLoader只是引导设备并且执行主程序的固件;而Monitor还提供了更多的命令行接口,可以进行调试、读写内存、烧写Flash、配置环境变量等。

Monitor在嵌入式系统开发过程中可以提供很好的调试功能,开发完成以后,就完全设置成了一个BootLoader。

所以,习惯上大家把它们统称为BootLoader。

目前,嵌入式系统中广泛应用的BootLoader有U-Boot、vivi、blob、armboot等。

嵌入式系统中硬件的种类繁多,差距较大,而BootLoader是严重依赖于硬件而实现的。

不同的CPU 体系需要不同的BootLoader,即便是同一种体系结构,由于其它硬件设备配置的不同,如板卡硬件地址的分配、RAM芯片的型号等,也需要对BootLoader作一定的修改才能使用。

因此,开发人员需针对不同的处理器和开发板,对BootLoader进行定制,来实现不同的功能。

Linux的开放源码引导程序及其支持的体系结构见表4.1。

表4.1 开放源码的Linux引导程序下面,对嵌入式世界里几种常见的BootLoader做一简单介绍。

4.2.1 U-Boot介绍U-Boot(Universal BootLoader)是遵循GPL条款的开放源码项目,是在PPCBoot以及ARMBoot的基础上逐步发展和演化而来,现在U-Boot已经能够支持PowerPC、ARM、X86、MIPS等体系结构的上百种开发板,已经成为功能最多、灵活性最强,并且开发最积极的开放源码的BootLoader。

U-Boot提供大量外设驱动,支持多个文件系统,附带调试、脚本、引导等工具,特别支持Linux,为板级移植做了大量的工作。

U-Boot源码目录、编译形式与Linux内核很相似,事实上,不少U-Boot源码就是相应的Linux内核源程序的简化,尤其是一些设备的驱动程序,这从U-Boot源码的注释中能体现这一点。

bootloader通俗解释

bootloader通俗解释

bootloader通俗解释摘要:1.Bootloader的概念与作用2.Bootloader的种类与区别3.Bootloader的应用场景4.如何选择合适的Bootloader5.Bootloader的编写与定制6.Bootloader的安全性与优化7.总结与展望正文:一、Bootloader的概念与作用Bootloader,简称“boot loader”,中文意为“引导加载程序”,是计算机启动时加载操作系统之前执行的一段程序。

它的主要作用是在计算机加电后,将操作系统加载到内存中并启动操作系统。

二、Bootloader的种类与区别根据硬件平台和操作系统的不同,Bootloader有多种类型。

常见的有:1.BIOS Bootloader:适用于基于BIOS(Basic Input/Output System)的计算机,如传统的x86架构。

2.UEFI Bootloader:适用于基于UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)的计算机,如现代的x86_64架构。

3.Linux Bootloader:主要用于加载Linux操作系统,如GRUB(GrandUnified Bootloader)。

4.Windows Bootloader:用于加载Windows操作系统,如NTLDR (Windows NT Loader)。

三、Bootloader的应用场景1.操作系统多重启动:允许用户在启动时选择不同的操作系统,如Windows和Linux。

2.操作系统修复:当操作系统无法正常启动时,通过Bootloader进入恢复模式,进行修复。

3.数据恢复:利用Bootloader启动特定的数据恢复工具,进行数据救援。

4.硬件测试:利用Bootloader启动硬件测试工具,如硬盘检测工具、内存检测工具等。

四、如何选择合适的Bootloader1.了解计算机硬件平台和操作系统:根据计算机使用的硬件架构和操作系统,选择相应的Bootloader。

深入理解BootLoader

深入理解BootLoader

4.1数据处理
1
指令
2
4.2分支指令
3 4.3软中断指

4 4.4程序状态
寄存器指令
5 4.5协处理器
指令
4.6加载常量 的伪指令
4.7本章小结
5.1寻址模式1—— 数据处理指令的寻址
模式
5.2寻址模式2—— 字或无符号字节的 load/store指令
5.3寻址模式3—— 杂类load/store指 令的寻址方式
读书笔记实在读不下去了,很像是上面复制粘贴下来的,可以当做工具书,但是并不能做到引领读者深入理解。 对初学者来说,可以补充下基础知识。 至少多介绍点其他的bootloader。 真正的干货就三章,作者东拉西扯弄了10章出来,诚意不够,字数来凑[流汗]。 很适合对Linux编程完全不懂的新手,最近在学习清华的操作系统课程,如果你也一样,那这本书挺合适你 用来做lab1的参考。 非常棒,作者很有底蕴!这本书的名字应该是:《从指令、寻址、编译、链接到bootloader》对底层一遍通 讲,非常棒!。 硬生生地把一章的内容扩展到了一本书,真是够勉强的。 全文内容过于浅显,与书名不搭噶。 前边铺垫太多,而且都是老生常谈,最后Bootloader却是一个小话题,用途也不广泛,作为嵌入式开发相关 书籍的一个章节更合适。
2.2.1 GCC的编译流程 2.2.2 GCC的常用编译选项 2.2.3交叉编译器
2.3.1 find命令 2.3.2 grep命令 2.3.3管道与重定向
2.4.1 Make和Makefile 2.4.2 Makefile中的变量 2.4.3自动推导规则 2.4.4嵌的Makefile 2.4.5 Make伪目标 2.4.6自动化变量 2.4.7 Make的内嵌函数

uboot分析

uboot分析

uboot分析BootLoader指系统启动后,在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。

通过BootLoader,我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

通常,BootLoader是严重地依赖于硬件而实现的,特别是在嵌入式世界。

因此,在嵌入式世界里建立一个通用的BootLoader 几乎是不可能的。

尽管如此,我们仍然可以对BootLoader归纳出一些通用的概念来,以指导用户特定的BootLoader设计与实现。

BootLoader的操作模式一般分为自启动模式和交互模式。

自启动模式:BootLoaderd从目标机上的某个固态设备上将操作系统加载到RAM中运行,整个过程没有用户的介入;交互模式:目标机上的BootLoader将通过串口或网络等通信手段从开发板上下载内核映像和根文件系统映像等到RAM中,可以写到目标机上的固态存储介质中,或者直接进行系统的引导。

也可以通过串口接收用户的命令。

BootLoader基本功能:初始化相关硬件;把BootLoader自搬移到内存中;执行用户的命令(访问环境变量;通过网络/串口通信;读写RAM/Flash);加载并执行内核。

一个嵌入式Linux系统从软件的角度看通常可以分为四个部分:BootLoader、Linux内核、跟文件系统及用户的应用程序。

BootLoader处于系统的最底层,运行于系统启动的最初阶段。

系统加电或复位后,所有CPU都会从某个地址开始执行,这是由处理器设计决定的。

比如,X86的复位向量在高地址端,ARM处理器在复位时从地址0x00000000取第一条指令。

嵌入式系统的开发板都要把板上ROM或Flash映射到这个地址。

因此,必须把Bootloader程序存储在相应的Flash位置。

系统加电后,CPU将首先执行它。

BootLoader的启动过程可以是单阶段的,也可以是多阶段的。

Bootloader就是启动加载程序的意思

Bootloader就是启动加载程序的意思

Bootloader就是启动加载程序的意思,uClinux启动离不开引导程序。

Bootloa der是在操作系统运行之前执行的一段自举程序。

通过这段小程序,用以初始化硬件设备、改变处理器运行模式、重组中断向量表和建立内存空间的映射表,从而建立适当的系统软硬件环境,为最终调用操作系统内核做好准备。

U-Boot全称Das U-Boot-universal bootloader,是由DENX SoftwareEngineer ing的Wolfgang Denk维护一种通用的Bootloader。

U-Boot被认为是功能最多、最具弹性以及开发最积极的开放源码bootloader,可以方便地移植到各种硬件平台上。

Blackfin uClinux网站上提供了U-Boot在Blackfin上的移植。

(http://blac /gf/project/u-boot/)。

笔者从其网站上下载了u-boot-1.1. 6-2008R1.5.tar.bz2的源码,并将其复制到/home/uclinux/bootldr目录,使用TAR命令将其解压到u-boot-1.1.6-2008R1.5文件夹(下文简称u-boot-1.1.6)。

在开始移植前请参考Blackfin Linux Docs章节的bootloader部分。

该手册介绍的针对Blackfin移植的一般步骤。

为了对硬件底层寄存器进行设置,还需要参考Blackfin的Hardware Reference Manual(可在ADI公司网站下载,笔者下载的是3.4版本,下文引用页码以这个版本为准)。

针对特定版本的U-Boot,Readme文档也许是最好的参考资料,它位于u-boot源码文件夹下。

U-Boot的官方网站也提供非常详尽的文档资料(http://www.denx.de/wiki/U-Boot/Docume ntation)。

U-Boot代码一般分为stage1和stage2两大部分、stage1依赖于CPU体系结构如设备初始化代码,常用汇编语言编写已达到短小精悍,提高系统运行效率的目的。

Bootloader过程简介

Bootloader过程简介
设备上,加电后自启动。
Bootloader过程简介
应用层 OS层 驱动层
电源管理
Flash
EEPROM

SDRAM SRAM

看门狗及复 位电路
应用程序 文件系统/图形用户应用程序接口
实时操作系统(RTOS) 设备驱动程序、HAL、BSP
SOC/SOPC
GPIO IIS USB LCD
ADC/DAC
back
Bootloader过程简介
3.3 Bootloader操作模式
大多数Bootloader都
有两种不同的操作模式:
loader
“启动加载”模式和“下
载”模式。其区别对于开
发人员才有意义。
从最终用户的角度看, Bootloader的作用就是用 flash 来加载操作系统,而并不 bits
存在所谓的启动加载模式
Bootloader过程简介
2、下载(Downloading)模式 下载方式:在这种模式下,目标机上的 Bootloader将通过串口连接或网络连接等通信手段 从主机下载文件。 下载内容及存储:主要是下载内核映像和根文件 系统映像等。从主机下载的文件通常首先被 Bootloader保存到目标机的RAM中,然后再被 Bootloader写到目标机上的FLASH 类固态存储设备 中。
Bootloader过程简介
1、vivi
vivi是韩国Mizi公司开发的Bootloader,适用于
ARM9处理器。
2、RedBoot RedBoot即红帽(Red Hat)嵌入式调试引导程序, 是一种用于嵌入式系统的独立开放源代码引导/装载器。
3、U-Boot U-Boot(Universal Bootloader)由德国DENX小组 开发,是一款目前功能较为强大的开源Bootloader程序,它支 持多种处理器平台,包括ARM、PowerPC、MIPS等。

第七章-BootLoader实例剖析

第七章-BootLoader实例剖析

第七章BootLoader实例剖析7.1 BootLoader概述BootLoader:引导加载程序,就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。

通过这段小程序,我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

BootLoader包括固化在固件(firmware)中的boot 代码(可选)和外部的BootLoader 两大部分。

大多数BootLoader 都包含两种不同的操作模式:"启动加载"模式和"下载"模式,这种区别仅对于开发人员才有意义。

但从最终用户的角度看,Boot Loader 的作用就是用来加载操作系统,而并不存在所谓的启动加载模式与下载工作模式的区别。

启动加载(Boot loading)模式:这种模式也称为"自主"(Autonomous)模式。

也即Boot Loader 从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM 中运行,整个过程并没有用户的介入。

这种模式是Boot Loader 的正常工作模式,因此在嵌入式产品发布的时侯,Boot Loader 显然必须工作在这种模式下。

下载(Downloading)模式:在这种模式下,目标机上的BootLoader 将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机(Host)下载文件,比如:下载内核映像和根文件系统映像等。

从主机下载的文件通常首先被BootLoader 保存到目标机的RAM 中,然后再被Boot Loader 写到目标机上的FLASH 类固态存储设备中。

BootLoader 的这种模式通常在第一次安装内核与根文件系统时被使用;此外,以后的系统更新也会使用BootLoader 的这种工作模式。

工作于这种模式下的Boot Loader 通常都会向它的终端用户提供一个简单的命令行接口。

7.2 ARM7教学平台BIOS剖析7.2.1 简介ARM7教学平台BIOS就是FS44B0Xbios--BIOS FOR FS44B0X,是优龙公司专门为FS44B0X开发板提供的。

4-Bootloader共38页文档

4-Bootloader共38页文档
广州学院
嵌入式操作系统
Boot Loader 的 stage2 (2/2)
stage2 的代码通常用 C 语言来实现,以便于实现更复杂的功能和取得更 好的代码可读性和可移植性。
与普通 C 语言应用程序不同的是,在编译和链接 boot loader 这样的程序 时,我们不能使用 glibc 库中的任何支持函数。
Bootloader是最先被系统执行的程序
广州学院
固态存储设备的典型空间分配结构
嵌入式操作系统Hale Waihona Puke Bootloader 参数
系统内核
根文件系统
Flash
从低地址到高地址方向
广州学院
嵌入式操作系统
广州学院
嵌入式操作系统
Boot Loader的控制方式
主机和目标机之间一般通过串口建立连接,Boot Loader 软件在执行时 通常会通过串口来进行通讯,比如:输出打印信息到串口,从串口读 取用户控制字符
广州学院
嵌入式操作系统
下载模式
在下载模式下,目标机上的 Boot Loader 将通过串口连接或网络连接等通 信手段从主机下载文件,如:下载内核映像和根文件系统映像等 从主机下载的文件通常首先被 Boot Loader 保存到目标机的 RAM 中 ,然后再被 Boot Loader 写到目标机上的FLASH 类固态存储设备中 。
广州学院
嵌入式操作系统
4、 BL的主要任务与典型结构框架
大多数 Boot Loader 都分为 stage1 和 stage2 两大部分。 依赖于处理器体系结构和板级初始化的代码,通常都放在 stage1 中,用
汇编言实现 而 stage2 则通常用C语言来实现,这样可以实现更复杂的功能,而且代

阐述对BootLoader的理解和分析

阐述对BootLoader的理解和分析

阐述对B o o t L o a d e r的理解和分析(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除`物理与电子工程学院《嵌入式系统设计》设计性实验报告题目阐述对BootLoader的理解和分析系别年级专业班级学号学生姓名指导教师实验时间目录课题要求 ..................................................................... 错误!未定义书签。

1.本课题的目的................................................................... 错误!未定义书签。

2.运行环境 ........................................................................... 错误!未定义书签。

正文.............................................................................. 错误!未定义书签。

一.BootLoad简介 ............................................................. 错误!未定义书签。

二.系统设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。

三.技术实现问题................................................................. 错误!未定义书签。

四.总结与体会 ..................................................................... 错误!未定义书签。

系统入门(1):安卓系统bootloader模式是什么?如何进入bootloader

系统入门(1):安卓系统bootloader模式是什么?如何进入bootloader

系统入门(1):安卓系统bootloader模式是什么?如何进入bootloader安卓系统bootloader模式是什么?如何进入bootloader在嵌入式操作系统中,BootLoader是在操作系统内核运行之前运行。

可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

在嵌入式系统中,通常并没有像BIOS那样的固件程序(注,有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。

在一个基于ARM7TDMI core的嵌入式系统中,系统在上电或复位时通常都从地址0x00000000处开始执行,而在这个地址处安排的通常就是系统的BootLoader程序。

在安卓系统当中,我们可以看出bootloader在系统当中是很底层的东西,如果在刷机的时候损坏了bootloader那肯定是无法开机的,如果问题严重的话可能需要重写底层,所以新手朋友们在刷机之前还是要了解一些刷机的专业知识。

俗话说磨刀不误砍柴工,做好之前的学习准备,在刷机遇到问题的时候就更加游刃有余了。

当然有的品牌的手机bootloader是加了锁的,其目的就是为了防止用户私自刷机从而导致系统不稳定。

虽然加了锁。

但是在用户强烈的要求下还是能对bootloader的解锁。

比如:HTC、华为、索尼等机器都能官方解锁,而三星则直接没有给bootloader加锁。

1、何为“Bootloader”?Bootloader是一个Rom里的固件管理工具。

使用它可以让你恢复出厂设置,用Fastboot刷机,加载Recovery工具。

在Bootloader里你也可以查看S-ON/S-OFF的状态,固件和Radio的版本等等。

进入Bootloader无需root或S-OFF。

在每台HTC出厂的手机里都有。

2、如何进入Bootloader?关机,然后按住音量-和电源键。

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`物理与电子工程学院《嵌入式系统设计》设计性实验报告题目阐述对BootLoader的理解和分析系别年级专业班级学号学生姓名指导教师实验时间目录课题要求 ................................................................... 错误!未定义书签。

1.本课题的目的............................... 错误!未定义书签。

2.运行环境................................... 错误!未定义书签。

正文 . (2)一.BootLoad简介 (2)二.系统设计 (5)三.技术实现问题 (7)四.总结与体会 (8)设计性实验报告成绩:指导教师签名: (10)摘要在嵌入式系统中,由于不具有自举开发的能力,其BootLoader除了引导操作系统之外,还要担负辅助开发的责任,如与主机通信、与用户交互、更新系统等功能。

虽然嵌入式系统不可能实现通用的BootLoader,但是各系统的BootLoader依然具有一定的相同性,因此,嵌入式系统中常用的BootLoader也都具有可移植性,可以在大部分代码不更改的情况下,根据本系统的情况,通过修改具体硬件相关的代码并进行相应的配置来使用。

关键字:概述,作用,操作模式,分类,基本原理。

正文一.BootLoad简介1.1 BootLoader的概述BootLoader是操作系统和硬件的纽带,它负责初始化硬件,引导操作系统内核,检测各种参数给操作系统内核使用。

事实上,一个功能完备的大型BootLoader,就相当于一个小型的操作系统。

在嵌入式领域中,操作系统移植的关键在于BootLoader的移植以及操作系统内核与硬件相关部分的移植。

Bootloader是在操作系统运行之前执行的一段小程序。

通过这段小程序,我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射表,从而将系统软硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

通常,Bootloader是严重依赖于硬件而实现的,特别是在嵌入式世界里,嵌入式产品型号众多,硬件环境复杂,建立一个通用的Bootloader几乎是不可能的。

尽管如此,仍然可以对Bootloader归纳出一些通用的概念来,以指导特定的Bootloader设计与实现。

因此,正确进行Linux移植的条件是具备一个与Linux配套、易于使用的Bootloader,它能够正确完成硬件系统的初始化和Linux的引导。

Bootloader不但依赖于CPU的体系结构,而且依赖于嵌入式系统板级设备的配置。

对于两块不同的嵌入式板而言,即使它们使用同一种处理器,要想让运行在一块板子上的Bootloader程序也能运行在另一块板子上,一般也都需要修改Bootloader的源程序。

反过来,大部分Bootloader仍然具有很多共性,某些Bootloader也能够支持多种结构的嵌入式系统。

通常它们能够自动从存储介质上启动,都能够引导操作系统启动,并且大部分都可以支持串口和以太网接口。

1.2 Bootloader 的作用图1—1Bootloader 的作用如图1-1所示,一个嵌入式Linux 系统从软件的角度看通常可以分为四个层次:1) 引导加载程序,包括固化在固件(firmware )中的boot 代码和Bootloader 两大部分。

2) Linux 内核,特定于嵌入式硬件的定制内核以及内核的启动参数。

3) 文件系统,包括根文件系统和建立于Flash 内存设备之上的文件系统。

通常用ramdisk 来作为根文件系统。

4) 用户应用程序,特定于用户的应用程序。

有时在用户应用层序和内核层之间可能还会包括一个嵌入式图形用户界面GUI 。

引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码。

回忆一下PC 的体系结构可以知道,PC 中的引导加载程序有BIOS (其本质就是一段固件程序)和位于硬盘MBR 中的OS BootLoader(如LILO 和GRUB 等)一起组成。

BIOS 在完成硬件测试和资源分配后,将硬盘MBR 的Bootloader 读到系统的RAM 中,然后将控制权交给OS Bootloader 。

Bootloader 的主要运行任务就是将内核映像从硬盘上读到RAM 中,然后跳转到内核的入口点去运行,也即开始启动操作系统。

而在嵌入式系统中,通常并没有像BIOS 那样的固件程序(注:有的嵌入式CPU 也会内嵌一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由Bootloader来完成。

例如在一个基于ARM7TDMI core的嵌入式系统中,系统在上电或复位是通常从地址0X00000000处开始执行,而在这个地址处安排的通常就是系统的Bootloader程序。

简单地说,就是在操作系统内核运行的一段小程序。

通过这段小程序,可以初始化硬件设备,建立内存空间的映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

1.3Bootloader操作模式大多数Bootloader都包含两种不同的操作模式:“启动加载”模式和“下载”模式,这种区别仅对于开发人员才有意义。

但从最终客户的角度看,Bootloader的作用就是用来加载操作系统,而并不存在所谓的启动加载模式与下载工作模式的区别。

启动加载(Bootloading)模式:这种模式也称“自主”(Autonomous)模式,即启动(Bootloader)从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM中运行,整个过程并没有用户的介入。

这种模式是Bootloader的正常模式,因此在嵌入式产品发布的时候,Bootloader显然必须工作在这种模式下。

下载(Downloading)模式:在这种模式下,目标机上的Bootloader将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机(Host)下载文件,如下载内核映像和根据文件系统映像等。

从主机下载的文件通常首先被Bootloader保存到目标机的RAM中,然后再被Bootloader 写到目标机上的Fiash类固态存储设备中。

Bootloader的这种模式通常在第一次安装内核与根文件系统是被占用;此外,以后的系统更新也会使用Bootloader的这种工作模式。

工作于这种模式下的Bootloader通常都会向它的终端用户提供一个简单的命令行接口。

因此产品开发时通常使用这种模式。

像Blob或U-Boot等这样功能强大的Bootloader通常同时支持这两种工作模式,而且允许用户在这两种工作模式之间进行切换。

例如,Blob在启动是处于正常的启动加载模式,但是它会延时10S等待终端用户按下任意键而将blob切换到下载模式。

如果在10S 内没有用户按键,则blob继续启动Linux内核。

最常见的情况是,目标机上的Bootloader通过串口与主机之间进行文件传输,传输协议通常是xmodem/ymodem/zmodem协议中的一种。

但是,串口传输的速度是有限的,因此通过以太网连接并借助TFTP协议来下载文件是个更好的选择。

二.常用的BootLoader2.1 ARMBootARMBoot是一个BootLoader,是为基于ARM或者StrongARM CPU的嵌入式系统所设计的。

它支持多种类型的Flash;允许映像文件经由bootp、tftp从网络传输;支持从串口线下载S-record或者binary文件;允许内存的显示及修改;支持jffs2文件系统等。

ARMboot发布的最后版本为ARMboot-1.1.0,2002年ARMboot终止了维护,其发布网址为:/projects/armboot.Armboot对S3C44B0板的移植相对简单,在经过删减完整代码中的一部分后,仅仅需要完成初始化、串口收发数据、启动计数器和FLASH操作等步骤,就可以下载引导uClinux 内核完成板上系统的加载.总得来说,ARMboot介于大、小型Boot Loader之间,相对轻便,基本功能完备,缺点是缺乏后续支持。

2.2RedBootRedBoot是一个专门为嵌入式系统定制的开发工具,是Redhat公司随eCos发布的一个BOOT方案,是一个开源项目. Redboot是在ECOS的基础上剥离出来的,继承了ECOS的简洁、轻巧、可灵活配置、稳定可靠等品质优点.它可以使用X-modem或Y-modem协议经由串口下载,也可以经由以太网口通过BOOTP/DHCP服务获得IP参数,使用TFTP方式下载程序映像文件,常用于调试支持和系统初始化(Flash下载更新和网络启动).Redboot可以通过串口和以太网口与GDB进行通信,调试应用程序,甚至能中断被GDB运行的应用程序.Redboot为管理FLASH映像,映像下载,Redboot配置以及其他如串口、以太网口提供了一个交互式命令行接口,自动启动后,REDBOOT用来从TFTP服务器或者从Flash下载映像文件加载系统的引导脚本文件保存在Flash上.2.3U-BootU-Boot是sourceforge网站上的一个开放源代码的项目。

U-Boot支持的处理器构架包括PowerPC (MPC5xx,MPC8xx,MPC82xx,MPC7xx,MPC74xx,4xx), ARM(ARM7,ARM9,StrongARM,Xscale),MIPS (4Kc,5Kc),x86等等, U-Boot(Universal Bootloader)从名字就可以看出,它是在GPL下资源代码最完整的一个通用Boot Loader.U-Boot的功能是如此之强大,涵盖了绝大部分处理器构架,提供大量外设驱动,支持多个文件系统,附带调试、脚本、引导等工具,特别支持Linux,为板级移植做了大量的工作.U-Boot1.1.1版本特别包含了对SA1100和44B0芯片的移植,所以44B0移植主要是针对Board 的移植,包括FLASH、内存配置以及串口波特率等等.U-Boot的完整功能性和后续不断的支持,使系统的升级维护变得十分方便.2.4 ViviVivi是韩国mizi公司开发的BootLoader,适用于ARM9处理器。

Vivi有两种工作模式:启动加载模式和下载模式。

启动加载模式可以在一段时间后自行启动Linux内核,这是默认模式。

在下载模式下,已为用户提供一个命令行接口,通过接口可以使用Viivi提供的一些命令。

三. BootLader基本原理3.1 BootLader的结构从结构上,BootLoader的各项功能之间有一定的依赖关系,某些功能是与硬件相关的,某些功能是纯软件的。

芯片的启动代码是BootLoader必备的基础,不同处理器启动需要的设置是不同的。

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