认识Bootloader

合集下载

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。

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。

什么是bootloader-PPT课件

Boot Loader 的 stage1 通常包括以下步骤(以执行的先后顺序)： • 硬件设备初始化； • 为加载 Boot Loader 的 stage2 准备 RAM 空间； • 拷贝 Boot Loader 的 stage2 到 RAM 空间中； • 设置好堆栈； • 跳转到 stage2 的 C 入口点。
下图1就是一个同时装有 Boot Loader、内核的启动参数、内核映像和根文件系统映像的固态存储设备的典型空间分配结构图。
图1 固态存储设备的典型空间分配结构
3. 用来控制 Boot Loader 的设备或机制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 I/O，比如：输出打印信息到串口，从串口读取用户控制字符等。
Boot Loader 的 stage2 通常包括以下步骤(以执行的先后顺序)： • 初始化本阶段要使用到的硬件设备； • 检测系统内存映射(memory map)； • 将 kernel 映像和根文件系统映像从 flash 上读到 RAM 空间中； • 为内核设置启动参数； • 调用内核。
3.1 Boot Loader 的 stage1
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。
通常，Boot Loader 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 Boot Loader 几乎是不可能的。尽管如此，我们仍然可以对 Boot Loader 归纳出一些通用的概念来，以指导用户特定的 Boot Loader 设计与实现。

bootloader概念和功能

bootloader概念和功能
引导加载程序（bootloader）是一段位于计算机系统上电时运行的固件，其目的是加载操作系统（OS）内核或其他引导程序。

它又被称为引导程序或引导管理器。

引导加载程序的主要功能包括：
1. 启动硬件初始化：引导加载程序会对计算机硬件进行初始化和配置，以便后续的操作系统和应用程序能够正确地运行。

2. 加载操作系统：引导加载程序会从存储设备（如硬盘、固态硬盘或网络）中读取操作系统的内核文件，并将其加载到计算机内存中。

3. 校验和验证：引导加载程序会对加载的操作系统内核文件进行校验，以确保文件的完整性和正确性。

这通常涉及到校验和、数字签名或哈希函数等技术。

4. 多重引导：引导加载程序通常可支持多个操作系统的引导，用户可以根据需要选择要启动的操作系统。

这在多系统或多操作系统共存的情况下非常重要。

5. 错误处理和故障恢复：引导加载程序还可以检测和处理系统启动过程中的错误和故障。

它能够提供一些故障恢复的选项，例如回滚操作系统更新、修复损坏的系统文件等。

总的来说，引导加载程序是计算机启动过程中重要的一环，它负责将计算机从电源关闭状态转换为正常工作状态，并加载操作系统以供用户使用。

它具有管理和控制系统启动过程的功能，确保系统的正确和稳定运行。

Bootloader的基本概念

转载]Bootloader的基本概念一、Bootloader的基本概念一个嵌入式Linux系统从软件的角度看通常可以分为四个层次：引导加载程序、Linux 内核、文件系统、用户应用程序。

引导加载程序是系统加电后运行的第一段代码。

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

然而在嵌入式系统中通常没有像BIOS那样的固件程序（有的嵌入式CPU有），因此整个系统的加载启动任务就完全由bootloader来完成。

在嵌入式Linux中,引导加载程序即等效为bootloader。

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，我们可以初始化必要的硬件设备，创建内核需要的一些信息并将这些信息通过相关机制传递给内核，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，最终调用操作系统内核，真正起到引导和加载内核的作用。

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 2两部分二、Bootloader的操作模式大多数bootloader都包含两种不同的操作模式：“启动加载”模式和“下载”模式，这种区别对于开发人员才有意义。

但从最终用户的角度看，bootloader的作用永远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。

什么是BOOTLOADER

什么是BOOTLOADER专业常识2009-09-25 11:08:19 阅读32 评论0 字号：大中小订阅BootLoader一．BootLoader简介在专用的嵌入式板子运行GNU/Linux系统已经变得越来越流行。

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(可选)，和BootLoader两大部分。

2、Linux内核。

特定于嵌入式板子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内存设备之上文件系统。

通常用ramdisk来作为rootfs。

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。

常用的嵌入式GUI有：MicroWindows和MiniGUI懂。

引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码。

PC机中的引导加载程序由BIOS(其本质就是一段固件程序)和位于硬盘MBR中的OS BootLoader（比如，LILO和GRUB等）一起组成。

BIOS在完成硬件检测和资源分配后，将硬盘MBR中的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。

比如在一个基于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。

简单地说，BootLoader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。

Bootloader 的概念

?3. Bootloader 与内核的交互
Bootloader 与内核的交互是单向的，Bootloader 将各类参数传给内核。由于它们不能同时运行，传递办法只有一个：Bootloader 将参数放在某个约定的地方之后，再启动内核，内核启动后从这个地方获得参数。
除了约定好参数存放的地址外，还要规定参数的结构。Linux 2.4.x 以后的内核都期望以标记列表(tagged list)的形式来传递启动参数。标记，就是一种数据结构；标记列表，就是挨着存放的多个标记。标记列表以标记 ATAG_CORE 开始，以标记 ATAG_NONE 结束。标记的数据结构为 tag，它由一个 tag_header 结构和一个联合(union)组成。tag_header 结构表示标记的类型及长度，比如是表示内存还是表示命令行参数等。对于不同类型的标记使用不同的联合(union)，比如表示内存时使用 tag_mem32，表示命令行时使用 tag_cmdline。数据结构 tag 和 tag_header 定义在 Linux 内核源码的 include/asm/setup.h 头文件中：
将根文件系统映像复制到 RAM 中，这不是必需的。这取决于是什么类型的根文件系统，以及内核访问它的方法。
为内核设置启动参数将在下一小节介绍。
将内核存放在适当的位置后，直接跳到到它的入口点即可调用内核。调用内核之前，下列条件要满足：
（1）CPU 寄存器的设置。
? ?R0＝0 ?R1 ＝机器类型 ID ；对于 ARM 结构的 CPU ，其机器类型 ID 可以参见 linux/arch/arm/tools/mach-types。 ?R2＝启动参数标记列表在 RAM 中起始基地址

Android系统基础普及：Bootloader、Recovery

Android系统基础普及：Bootloader、Recovery
Android系统基础普及：Bootloader、Recovery
Bootloader：
Android用户总是听说OEM厂商（原始设备制造商）对于Bootloader的控制，也见到很多玩家呼吁开放Bootloader，今天笔者就和大家聊一聊Bootloader的事儿。

究竟OEM厂商为什么要紧抓着Bootloader不放，玩家又为何请愿要求解锁Bootloader？在进入话题之前，先来看一下“互动百科”对于Bootloader的定义：简单地说，BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。

简单的说，Bootloader就是PC中的BIOS；
Recovery：
是用户在卡刷系统的时候才会遇到的概念，Recovery有着“恢复”之意，顾名思义，它主要指Android手机在刷机前进入的工程模式。

通过这个工程模式，用户能够进行刷入ROM、WIPE等一系列较高级别的操作。

简单的说，Recovery就是PC中的WinPE；。

bootloader简介

bootloader 简介1.1 Bootloader移植的必要性Bootloader是与系统硬件环境高度相关的初始化软件，它担负着初始化硬件和引导操作系统的双重责任。

一些ARM平台可以共用同一种Bootloader，但是总的说来，每一个特定系统的Bootloader都会有所不同。

Bootloader广泛用于有操作系统的手持终端设备、智能家电及机顶盒等嵌入式设备上，它负责完成硬件初始化、操作系统引导和系统配制等。

Bootloader 移植是在特定硬件平台上操作系统移植至关重要的一步。

1.2 BootLoader所支持的CPU和嵌入式系统板每种不同的CPU体系结构都有不同的BootLoader。

有些BootLoader也支持多种体系结构的CPU，比如U-BOOT就同时支持ARM、MIPS、POWERPC等体系结构。

除了依赖于CPU 的体系结构外，BootLoader实际上也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，即使它们是基于同一种CPU而构建的，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，通常也都需要修改BootLoader的源程序。

1.3. Boot Loader的烧录和存储系统加电或复位后，所有的CPU通常都从某个由CPU制造商预先安排的地址上取指令。

比如，at91rm9200的CPU在复位时通常都从地址0x00000000取它的第一条指令。

这个地址依据特定的CPU而定。

通常片外启动时，基于CPU构建的嵌入式系统通常都有某种类型的固态存储设备（EEPROM或FLASH等，at91rm9200是0x10000000)被映射到这个预先安排的地址上。

因此在系统加电后，CPU将首先执行Boot Loader程序。

bootloader烧写到flash中，对于一个裸板有两种方式：（1）通过片内固化的loader加载bootloader：通常某些CPU内部ROM中固化了一段程序可以用于最初的程序下载，如A T91RM9200。

Bootloader的概念和作用

Bootloader的概念和作用（1）Bootloader的概念和作用Bootloader是嵌入式系统的引导加载程序，它是系统上电后运行的第一段程序，其作用类似于 PC 机上的 BIOS。

在完成对系统的初始化任务之后，它会将非易失性存储器（通常是 Flash或 DOC 等）中的Linux 内核拷贝到 RAM 中去，然后跳转到内核的第一条指令处继续执行，从而启动 Linux 内核。

由此可见，bootloader 和 Linux 内核有着密不可分的联系，要想清楚的了解 Linux内核的启动过程，我们必须先得认识 bootloader的执行过程，这样才能对嵌入式系统的整个启过程有清晰的掌握。

（2）Bootloader的执行过程不同的处理器上电或复位后执行的第一条指令地址并不相同，对于 ARM 处理器来说，该地址为 0x00000000。

对于一般的嵌入式系统，通常把 Flash 等非易失性存储器映射到这个地址处，而bootloader就位于该存储器的最前端，所以系统上电或复位后执行的第一段程序便是 bootloader。

而因为存储 bootloader的存储器不同，bootloader的执行过程也并不相同，下面将具体分析。

嵌入式系统中广泛采用的非易失性存储器通常是 Flash，而 Flash 又分为 Nor Flash 和Nand Flash 两种。

它们之间的不同在于： Nor Flash 支持芯片内执行（XIP， eXecute In Place），这样代码可以在Flash上直接执行而不必拷贝到RAM中去执行。

而Nand Flash并不支持XIP，所以要想执行 Nand Flash 上的代码，必须先将其拷贝到 RAM中去，然后跳到 RAM 中去执行。

实际应用中的 bootloader根据所需功能的不同可以设计得很复杂，除完成基本的初始化系统和调用 Linux 内核等基本任务外，还可以执行很多用户输入的命令，比如设置 Linux 启动参数，给Flash 分区等；也可以设计得很简单，只完成最基本的功能。

一定要知道的BootLoader的基础知识

一、BootLoader是怎么下载应用程序的？应用程序的写入可通过S19文件。

Ｓ１９文件为飞思卡尔推荐使用的标准文件传送格式，是一段直接烧写进芯片的ＡＳＣＩＩ码格式：记录类型、记录长度、存储地址、代码数据和校验码5个部分组成每一行总是以S开头，后一位跟着的数据表示改行记录的类型。

S0：说明性信息，非程序数据S1：程序数据，且地址为16位S2: 程序数据，且地址为24位S9：整个S19文件的结束行浅谈BootLoader中的Flash与RAM划分：二、为什么要划分出一块RAM区？对P-Flash擦除与写入操作的时候，不允许同时对其进行读取，故此，对Flash的擦除、写入以及CAN终端信号的处理代码，应复制到RAM中运行。

怎么做？(在飞思卡尔XET256中，这一功能可通过关键字RELOCATE_TO实现。

)因此在划分Flash的同时也应对RAM进行划分，以实现这一功能。

(定义RAM的关键字为READ_WRITE)这样做后得到什么样的结果？划分出一个与P-Flash大小相等的一块RAM区三、关于BootLoader中的地址分配问题飞思卡尔16位单片机复位后总是从优先级最高的中断向量地址0xFFFE处取第一条执行指令。

因此，BootLoader 可执行代码的首地址应安排在此处，以保证上电后BootLoader最先执行。

这可以通过在prm文件中定义VECTOT 0 实现，即将VECTOR 0 定义为Bootloader程序的入口地址。

而应用程序也同样希望对VECTOR 0 定义，以实现在单片机上电后直接执行应用程序的目的。

由于存在这一中断资源冲突，因此，BootLoader在刷写时需要对应用程序的中断向量表进行重新分配。

四、通信协议BootLoader的通信协议的目的是什么？实现BootLoader于上位机之间的命令和状态传输怎么做？在标准的CAN协议基础上，定义一套简单的通信协议。

该协议中所使用的命令和状态均以报文ID表示，即每一个ID代表一个特定的命令或状态。

bootloader学习笔记

Bootloader学习笔记一.what is bootloader?Bootloader是一种独立的程序，类似于Application程序，尽管体积小，但具备启动代码、中断、主程序（Boot_main函数）和操作系统（可选）等“全部五脏”。

百度百科的词条解释：Bootloader是在加电后执行的第一段代码，完成CPU及相关硬件的初始化后，将操作系统映像或固化的嵌入式应用程序装载到内存，并跳转到操作系统空间启动运行。

下面是学习bootloader的系统路线：1.了解bootloader的定义：Bootloader是嵌入式系统在启动时执行的第一段代码，它完成硬件初始化，加载操作系统或固件。

2.掌握bootloader的工作原理：当系统开机时，CPU执行的是bootloader的代码，它读取存储设备（如硬盘，U盘，SD卡等）中的操作系统镜像或固件，加载到内存中，并进行跳转。

3.了解常见的bootloader的类型：如U-Boot，Grub等，并了解它们的特点和适用场景。

4.学习bootloader的开发：包括硬件初始化，文件系统的读取，代码的跳转等。

5.掌握bootloader的应用：比如系统升级，系统恢复等。

二.为什么需要bootloader？Bootloader是用于启动操作系统的引导程序，它是计算机启动过程中的第一个执行的程序。

需要Bootloader的原因有以下几点：1.引导操作系统：Bootloader负责读取和加载操作系统，并将控制权转交给操作系统。

2.进行硬件初始化：Bootloader初始化计算机硬件，确保操作系统能够正确识别和使用硬件。

3.提供系统恢复选项：Bootloader可以提供系统恢复选项，例如进入安全模式或恢复到原始配置。

4.实现多操作系统启动：Bootloader可以用于启动多个操作系统，例如通过引导菜单选择启动Windows或Linux操作系统。

因此，Bootloader是计算机启动过程中不可或缺的一部分，它起到了重要的辅助作用。

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。

bootloader工作原理

bootloader工作原理Bootloader，也称为引导程序，是一种小型软件程序，旨在启动计算机系统并加载操作系统（OS）。

Bootloader的工作原理类似于人类的大脑和身体。

大脑（BIOS，UEFI）将发送指令控制器（芯片）的运转，并将指令传达给身体部分来执行。

这些身体部分包括磁盘，内存和其他外设。

因此，Bootloader的作用是确保操作系统在计算机启动时可以正常加载和运行。

对于x86计算机，Bootloader通常存储在主引导分区的MBR（主引导记录）中，它是硬盘上的第一个扇区。

MBR由446字节的Bootloader程序和64字节的分区表组成。

当计算机启动时，BIOS会读取MBR并将Bootloader程序加载到计算机内存中。

一旦加载到内存中，Bootloader会执行以下任务：1. 检测计算机硬件的配置及其能力（例如CPU类型，内存大小，外部设备等）以及给定的启动选项（例如启动设备，内核的位置等）2. 加载操作系统内核。

在内核加载之前，Bootloader需要在硬件上启用适当的模式来为内核提供访问硬件和操作系统服务的权限。

3. 将操作系统内核传递给内核自身的启动代码。

4. 配置启动参数并将控制转移给操作系统内核。

这意味着操作系统接管了计算机的控制权。

如果Bootloader错误或无法启动，则计算机将无法启动操作系统，从而使其失去使用价值。

尽管大多数现代操作系统具有自己的Bootloader，但很多嵌入式设备，例如路由器，IP电话和数字录音机等，仍然需要使用独立的Bootloader。

在这种情况下，Bootloader包括在开发板或FPGA中，通常由固件工程师编写。

这些独立的Bootloader可以进行自定义编程，与特定的硬件设备配合使用，并使系统具有更好的启动性能和更高的稳定性。

综上所述，Bootloader是启动计算机系统和加载操作系统的必要组件，它实现了在启动时对硬件进行配置和对操作系统进行加载的功能。

什么是bootloader

本文出自“李云”博客/831344/181630在嵌入式系统当中你可能经常听到bootloader（引导加载器）这一词，bootloader是指什么呢？在我们日常经常接触的东西中是不是有与bootloader的作用或是概念相似的呢？有一点我一定猜得到，你现在正在用计算机看这篇文章。

如果你稍微熟悉计算机的组成，你一定知道BIOS（Basic Input/Output System）。

BIOS在计算机中就是用来启动计算系统的，在完成一定的硬件初始化工作以及人机交互后，它加载位于硬盘中的操作系统，并最终运行操作系统。

嵌入式系统中的bootloader与BIOS的作用就是相类似的，也是完成对于处理器相关的硬件资源进行初始化后，最后加载通常是存放在FLASH中的应用程序，当然在嵌入式系统当中操作系统与应用程序一般是在同一个可执行文件中的，这与我们的电脑有很大的不同。

BIOS与bootloader有相同之处，比如：1）完成处理器正常最小系统的初始化。

最小系统的概念通过举个例比较容易让人明白，比如对于我们的计算机，通常在初始化时不需要用到以太网，因此，在最小化系统中就不包括以太网卡的初始化，对其的初始化完全可以放到操作系统中去做，而不是在BIOS中。

相类似的是，在嵌入式系统中，我们通常不需要在初始化的过程中用到USB设备，那么对于USB设备的初始化就不需要包含在最小系统中，而可以在被bootloader加载的应用程序中去初始化它。

2）两者在最后都得加载其它的程序，并将运行权交给被加载的程序。

对于BIOS，其所加载的程序通常是操作系统，当然，如果你正在安装系统那么BIOS所加载的可能是位于光盘中安装程序。

对于loader，其加载的是一个可执行程序，这一可执行程序包括实时操作系统（有的也不是实时操作系统）和我们的应用程序。

3）如果BIOS或是bootloader程序太大，通常都会采用压缩技术对其进行压缩。

对于BIOS，其肯定会采用压缩技术进行压缩，因为BIOS随着计算机行业的飞速发展而越来越复杂，比如，以前的BIOS不需要支持USB的鼠标和键盘，但现在就得支持了，这就意味着BIOS要有USB鼠标和键盘的驱动程序。

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

4.1数据处理
1
指令
2
4.2分支指令
3 4.3软中断指
令
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

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
内
SDRAM SRAM
存
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。