BOOTLOADER启动程序分析
stc8 bootloader 例程
文章标题：深入探讨STC8 Bootloader 例程1.引言在嵌入式系统设计和开发中，Bootloader 例程扮演着至关重要的角色。
STC8系列单片机作为一种常用的嵌入式芯片，其Bootloader 例程更是备受关注。
本文将深入探讨STC8 Bootloader 例程，从概念到实践，带您全面了解这一重要的技术。
2. 什么是Bootloader 例程Bootloader 例程，简称Bootloader，是一种在嵌入式系统中用于引导程序和初始化硬件的特殊程序。
在STC8单片机中，Bootloader 例程具有独特的设计和功能，可以实现固件更新、自主程序下载等重要功能。
考虑到STC8单片机在各类应用中广泛应用，Bootloader 例程的设计与应用显得尤为重要。
3. STC8 Bootloader 例程的特点STC8 Bootloader 例程具有以下几个突出的特点：- 稳定可靠：STC8 Bootloader 例程经过严格测试和验证，具有良好的稳定性和可靠性，可以满足各类应用的需求。
- 高度定制：STC8 Bootloader 例程支持用户自定义设置，可以根据具体应用的需求进行灵活配置，满足不同场景的需求。
- 易于集成：STC8 Bootloader 例程提供了完善的API接口和文档说明，方便用户在实际项目中快速集成和应用。
- 安全性保障：STC8 Bootloader 例程采用了多重安全机制，保障固件更新和程序下载的安全性，有效防止恶意攻击和非法篡改。
4. 深入探讨STC8 Bootloader 例程的实现在实际项目中，如何针对STC8 Bootloader 例程进行实现和优化是一个关键问题。
首先需要考虑Bootloader例程的整体架构和设计思路，具体包括Bootloader程序的存储器分配、引导流程设计、固件更新机制等方面。
其次需要考虑如何与应用程序进行有效的通信和数据传输，确保Bootloader 例程与用户程序的无缝衔接。
stc8 bootloader 例程
stc8 bootloader 例程摘要：一、引言二、STC8 Bootloader简介1.背景介绍2.功能概述3.优点三、STC8 Bootloader例程详解1.代码结构2.关键功能模块分析3.功能实现过程四、如何使用STC8 Bootloader1.硬件准备2.软件配置3.下载与调试五、注意事项与建议六、总结正文：一、引言随着嵌入式系统应用的不断普及，bootloader 在嵌入式开发中扮演着越来越重要的角色。
本文将为大家介绍一款名为STC8 的Bootloader 例程，并通过详细解析其代码，帮助大家更好地理解和使用这款实用的工具。
二、STC8 Bootloader 简介1.背景介绍STC8 是一款由STMicroelectronics 推出的8 位单片机，广泛应用于各种嵌入式系统中。
为了方便用户进行编程和调试，STC8 提供了一款功能强大的Bootloader 例程。
2.功能概述STC8 Bootloader 具有以下功能：（1）支持串口通信：可通过串口与上位机进行通信，实现程序的下载、调试等功能。
（2）支持多种编程模式：支持ISP（在系统编程）和IAP（在应用编程）两种模式。
（3）自适应波特率：根据上位机的波特率自动调整，实现顺畅的通信。
（4）加密功能：可对下载的程序进行加密，保护用户代码的安全性。
3.优点STC8 Bootloader 具有以下优点：（1）稳定性高：经过长时间的使用和验证，稳定性得到充分保障。
（2）兼容性强：支持多种单片机型号，满足不同用户的需求。
（3）易于使用：简洁的代码结构，便于用户上手和二次开发。
三、STC8 Bootloader 例程详解1.代码结构STC8 Bootloader 代码分为以下几个部分：（1）初始化模块：对单片机硬件进行初始化，包括时钟、串口等。
（2）通信模块：实现与上位机的通信，包括数据的接收与发送。
（3）加密模块：对下载的数据进行加密和解密。
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。
单片机bootloader原理
单片机bootloader原理一、引言单片机是一种集成了微处理器核心、存储器和输入输出接口的微型计算机系统。
在单片机的开发过程中，bootloader（引导程序）被广泛应用，其作用是在系统上电或复位时，负责加载和启动应用程序。
本文将介绍单片机bootloader的原理和工作流程。
二、bootloader的作用bootloader是单片机系统的第一个运行的程序，其主要作用如下：1. 初始化系统的硬件资源，如时钟、中断等。
2. 加载和运行应用程序。
3. 支持固件更新，可以通过串口或其他接口加载新的应用程序。
4. 提供调试和故障排除的功能。
三、bootloader的原理bootloader的原理可以简要概括为以下几个步骤：1. 系统上电或复位后，单片机会从固定的地址开始执行代码，这个地址就是bootloader的入口地址。
2. bootloader首先会进行硬件初始化，包括时钟设置、中断向量表的初始化等。
3. 然后，bootloader会检查是否存在新的固件更新。
如果有更新，bootloader会加载新的固件到指定的存储空间。
4. 如果没有固件更新，bootloader会加载应用程序到内存中，并跳转到应用程序的入口地址开始执行。
5. 应用程序执行完毕后，bootloader可以对系统进行复位或其他操作。
四、bootloader的工作流程下面以一个简单的bootloader工作流程来说明其原理：1. 单片机上电或复位后，开始执行bootloader的代码。
2. bootloader首先进行硬件初始化，设置时钟、中断等。
3. bootloader会检查是否存在固件更新的标志。
如果有标志，则执行固件更新操作。
4. 如果没有固件更新标志，bootloader会加载应用程序到内存中，并跳转到应用程序的入口地址开始执行。
5. 应用程序执行完毕后，bootloader可以对系统进行复位或其他操作。
五、bootloader的优点bootloader具有以下几个优点：1. 灵活性高：bootloader可以根据需求加载不同的应用程序，实现系统的灵活升级和更新。
BootLoader启动流程
目录 CONTENTS
2
1
问题的提出
2
系统启动顺序
3
启动流程的两个阶段
4
折线图绘制实例
5
总结与思考
问题的提出
3
在学习BootLoader时，我们会发现，最初始阶段的代码都是使用汇编语言编 写的，而后续的代码则会使用高级语言（通常是C语言）进行编写。这其中有 什么必然性吗？
启动流程的两个阶段
5
BootLoader的启动通常分为两个阶段： ➢ 依赖于处理器体系结构的代码，如处理器初始化代码等，通常都放在第一阶段。此 时内存还不能使用，处理器直接从ROM中获取指令，代码用汇编语言来实现。 ➢ 第二阶段则运行在内存中，通常用C语言来实现，以便实现复杂的功能，而且有更好 的可读性和可移植性。
启动流程的两个阶段
BootLoader启动第一阶段的工作如 下： ➢ 设置异常向量。 ➢ 设置处理器的速度、时钟频率及 中断控制寄存器。 ➢ 初始化内存控制器。 ➢ 将ROM中的程序拷贝到R拷贝AM中。 ➢ 将堆栈指针指向正确的内存地址。 ➢ 跳转到RAM中执行。
电源
时钟
异常向量表 BootLoader程序
操作系统映像的并 拷 贝
嵌 入 式
操作系统的入口地址
处
理
器
RAM
系统的启动顺序
电源 时钟 BootRom RAM
最小系统
Local Bus 内存总线
嵌 入 式 处 理 器
内存控 制器
4
外 围 设 备
地址数据总线
嵌入式系统中的内存控制器通常集成在嵌入式处理器中，在系统启动的时候，由于内存控 制器还没有进行正确的配置，此时内存是无法使用的。没有了内存，就不能进行高级语言 的函数调用，这就是系统的初始代码只能使用汇编语言的原因。
第六讲(part1)--Bootloader技术分析
嵌入式系统中的引导程序
一般嵌入式系统没有BIOS 引导程序被称为Bootloader 引导程序完成硬件检测、资源分配和操作 系统内核的引导（拷贝+跳转） Bootloader还需要完成映像下载、flash 烧写、代码调试等功能 常用的开源Bootloader有u-boot、Blob、 redboot、vivi等
S3C2410不同boot方式的内存映射
从NandFlash启动的2410
S3c2410内置NandFlash控制器，支持 NandFlash boot模式 在NandFlash boot时，系统自动拷贝 NandFlash最初4K的代码到片内sram中 作为启动代码 前4K代码完成stage1的工作
4. 5.
一般的Bootloader的结构分成： 目标处理器相关代码，一般stage1的入口 代码在此目录中 目标板相关代码，一般stage2的入口代码 在此目录中 驱动代码，包括串口、网络、USB、以及 ROM操作驱动 命令处理代码 其他代码
Bootloader —— vivi
Mizi 为 Samsung 的 ARM开发板提供的一 种ARM bootloader 支持autoboot模式和prompt模式 支持xmodem文件传输 提供flash的操作功能，以及load、part、 param、boot等命令
PC 机的引导加载程序
所有 GRUB 和 LILO 需要在引导期间访问的数据 （包括 Linux 内核） 位于 /boot 目录中。/boot 目录既可以是一个单独的小分区，也可能会 驻留在根分区 (/)上。 在任一情况下，如果要使用 GRUB 或 LILO 来引 导Linux系统， /boot 所驻留的分区一定要遵守以下条例： 1）在前两个IDE 驱动器上：如果有两个IDE（或 EIDE）驱动器， /boot 必须要位于其中之一， 两个驱动器的限制也包括任何在主IDE控 制器上的IDE光盘驱动器。因此，如果在主控制器上有一个 IDE 硬盘， 和一个光盘驱动器， /boot 必须仅能位于第一个硬盘，即便你在次IDE 控制器上另有硬盘。 2）在第一个 IDE 或第一个 SCSI 驱动器上：如果你有一个 IDE（或 EIDE）驱动器以及一个或更多 SCSI 驱动器，/boot 必须位于IDE 驱动 器上或 ID 为 0 的 SCSI 驱动器上。 3）在前两个 SCSI 驱动器上：如果你只有 SCSI 硬盘，/boot 必须位于 ID 为 0 或 1 的驱动器上。 4）分区完全在柱面 1023 之下：无论是以上哪一种配置，容有 /boot 的分区必须要全部位于柱面 1023 之下。如果容有 /boot 的分区位于柱 面 1023 的两侧，所面对的情形可能是，GRUB 和 LILO 最初会起作用 （因为所有必需的信息都位于柱面 1023 之下）， 但是如果一个新内核 被载入后驻留在柱面 1023 之上的话，它们将会失败。
bootloader工作原理
bootloader工作原理一、引言在计算机系统中，bootloader（引导加载程序）是启动计算机系统的第一个程序，它负责初始化硬件设备、加载操作系统内核，并将控制权交给操作系统。
本文将深入探讨bootloader的工作原理，包括引导过程、启动流程、主要功能等。
二、引导过程引导过程是计算机系统启动的第一个阶段，它从系统上电开始，直到操作系统内核加载完毕。
下面是引导过程的详细步骤：1.上电自检（Power-On Self-Test, POST）：计算机硬件进行自检，检查硬件是否正常工作。
2.加载BIOS：计算机启动时会加载基本输入输出系统（BIOS），BIOS是计算机硬件和操作系统之间的桥梁。
3.寻找可引导设备：BIOS会根据预设的启动设备顺序（如硬盘、光盘、USB等）寻找可引导设备。
4.加载bootloader：一旦找到可引导设备，BIOS会将控制权交给该设备上的bootloader。
5.bootloader初始化：bootloader会初始化计算机硬件设备，如显示器、键盘等。
6.加载操作系统内核：bootloader会从磁盘或网络中加载操作系统内核到内存中。
7.跳转到操作系统内核：一旦操作系统内核加载完毕，bootloader会将控制权转交给内核，操作系统开始执行。
三、启动流程bootloader的启动流程可以分为三个阶段：主引导程序（Master Boot Record, MBR）、可加载程序（Loader Program）和操作系统内核。
下面详细介绍每个阶段的功能和流程：1. 主引导程序（MBR）MBR是位于硬盘的第一个扇区（512字节），它包含了主引导记录、分区表和结束标志。
主引导记录（Master Boot Record）占446字节，其中包含了bootloader 的代码。
分区表（Partition Table）占64字节，记录了硬盘的分区信息。
结束标志（Boot Signature）占2字节，用于标识MBR的结束。
BootLoader引导程序
BootLoader引导程序一、实验目的1.学会配置linux下的minicom和windows下的超级终端2.了解bootloader的基本概念和框架结构3.了解bootloader引导操作系统的过程4.掌握bootloader程序的编译方法5.掌握bootloader程序的使用方法二、实验内容1. 学习x-loader 作用和编译过程2.学习uboot作用和编译过程3.学习bootloader的操作三、实验设备PentiumII以上的PC机， LINUX操作系统四、BOOTLOADER程序说明完整的系统由x-loader、u-boot、kernel（内核）、rootfs（根文件系统）组成，x-loader 是一级引导程序，其作用是初始化CPU，拷贝u-boot到内存，然后把控制权交给u-boot。
当OMAP3530上电时，memory controller(内存控制器)还未初始化，这个任务便由完成的x-loader。
初始化外部RAM控制器，把u-boot读到外部RAM，之后把控制入口交给。
u-boot 是二级引导程序，其作用主要是引导内核，提供映像更新，同用户进行交互。
系统结构图如下：1. BootLoader的作用在嵌入式系统中，BootLoader的作用与PC机上的BIOS类似，其主要作用：（1）初始化硬件设备；（2）建立内存空间的映射图；（3）完成内核的加载，为内核设置启动参数。
通过BootLoader可以完成对系统板上的主要部件如CPU、SDRAM、Flash、串行口等进行初始化，也可以下载文件到系统板上，对Flash进行擦除与编程。
当运行操作系统时，它会在操作系统内核运行之前运行，通过它，可以分配内存空间的映射，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准备好正确的环境。
通常，BootLoader 是依赖于硬件而实现的，特别是在嵌入式系统中。
因此，在嵌入式系统里建立一个通用的 BootLoader 几乎是不可能的，不同的处理器架构都有不同的BootLoader。
uboot 代码运行流程
uboot 代码运行流程U-Boot代码运行流程U-Boot（Universal Bootloader）是一个开源的引导加载程序，广泛应用于嵌入式系统中。
它负责在系统上电后初始化硬件并加载操作系统内核，是系统启动的重要一环。
下面将从U-Boot代码的运行流程方面进行介绍。
1. 启动阶段当系统上电后，处理器会从预定义的存储器地址开始运行代码。
U-Boot的启动代码通常存放在ROM中，处理器会从ROM的起始地址开始执行。
启动代码负责初始化处理器和一些外设，然后跳转到U-Boot的入口点。
2. 入口点U-Boot的入口点是指U-Boot的main()函数。
在启动代码的最后，会调用main()函数，从而进入U-Boot的主循环。
U-Boot的主循环负责处理用户输入的命令，并根据命令执行相应的操作。
3. 硬件初始化在main()函数中，首先会进行硬件的初始化工作。
这包括初始化串口、初始化存储器控制器、初始化网络接口等。
硬件初始化的目的是为了确保系统能够正常运行，并为后续的操作做好准备。
4. 系统启动硬件初始化完成后，U-Boot会尝试从存储设备（如闪存、SD卡）中加载操作系统内核镜像。
U-Boot会根据预定义的启动命令（例如bootcmd）来确定从哪个设备加载内核镜像，并执行相应的加载操作。
加载完成后，U-Boot会将控制权交给操作系统内核，进入操作系统的启动阶段。
5. 用户交互一般情况下，U-Boot会在系统启动后进入命令行界面，等待用户输入命令。
用户可以通过串口、网络等方式与U-Boot进行交互，执行各种操作，例如烧写固件、修改配置等。
U-Boot提供了丰富的命令集，可以满足不同的需求。
6. 系统重启当用户输入重启命令或系统发生异常时，U-Boot会执行系统重启操作。
重启操作包括重新初始化硬件、重新加载内核镜像等步骤，以重新启动系统。
U-Boot会将控制权交给重新加载的内核，然后进入内核的启动流程。
总结：U-Boot代码的运行流程包括启动阶段、入口点、硬件初始化、系统启动、用户交互和系统重启等几个关键步骤。
Bootloader初始化启动过程分析
今天我们讨论一下PXA255芯片的bootloader的初始化过程，也就是start_xscale。
S的汇编文件中包含的内容。
E1开发板的硬件配置是这样的，400M Turbo模式运行的PXA255处理器，32M Flash和64M SDRAM。
start_xscale。
S包含的主要内容是系统上电后的初始化过程，依次为：屏蔽硬件中断、初始化GPIO引脚、初始化Flash和SDRAM、拷贝bootloader代码到SDRAM中、拷贝内核代码到SDRAM中、最后跳转到bootloader的main程序中去执行。
关于PXA255芯片的详细信息请参阅《PXA255 Developer’s Manual》.1 屏蔽硬件中断ldr r12, =INTERRUPT_CONTROL_BASEldr r0，=0x00000000str r0，［r12，＃ICMR］str r0，［r12, ＃ICLR］这一部分的代码很简单，即使将中断屏蔽寄存器ICMR置0，屏蔽所有硬件中断。
2 初始化GPIO引脚gpio_init：ldr r12, =GPIO_BASEldr r0, =GAFR0L_V ALUEstr r0, [r12, ＃GAFR0_L］ldr r0, =GAFR0U_V ALUEstr r0, ［r12，#GAFR0_U]ldr r0，=GAFR1L_VALUEstr r0, [r12, #GAFR1_L]ldr r0，=GAFR1U_V ALUEstr r0，［r12，＃GAFR1_U］ldr r0, =GAFR2L_V ALUEstr r0, ［r12, ＃GAFR2_L]ldr r0, =GAFR2U_V ALUEstr r0, ［r12, #GAFR2_U］ldr r0, =GPSR0_V ALUEstr r0, ［r12, #GPSR0］ldr r0，=GPSR1_V ALUEstr r0, ［r12, #GPSR1]ldr r0, =GPSR2_V ALUEstr r0，［r12，＃GPSR2］ldr r0，=GPCR0_V ALUEstr r0，［r12, #GPCR0］ldr r0，=GPCR1_V ALUEstr r0，［r12，＃GPCR1]ldr r0, =GPCR2_V ALUEstr r0, ［r12, ＃GPCR2]ldr r0，=GPDR0_V ALUEstr r0，[r12，＃GPDR0］ldr r0, =GPDR1_V ALUEstr r0, [r12，#GPDR1]ldr r0，=GPDR2_V ALUEstr r0, ［r12，＃GPDR2]// Clear the peripheral control register bits，so that we can use gpio as configured aboveldr r1，=PSSRldr r2, =（PSSR_RDH | PSSR_PH)str r2, ［r1]mov pc, lr这里我们着重讨论关于GPIO的功能寄存器的设置，也就是GAFR寄存器，有几个问题要注意：1 静态存储器空间nCS0的片选信号没有与GPIO脚复用,,这是因为由于芯片当复位时自动跳转到地址0运行，因此对这一块地址需要专用的片选信号。
U-Boot启动过程--详细版的完全分析
(一)U-Boot启动过程--详细版的完全分析我们知道，bootloader是系统上电后最初加载运行的代码。
它提供了处理器上电复位后最开始需要执行的初始化代码。
在PC机上引导程序一般由BIOS开始执行，然后读取硬盘中位于MBR(Main Boot Record，主引导记录)中的Bootloader(例如LILO或GRUB),并进一步引导操作系统的启动。
然而在嵌入式系统中通常没有像BIOS那样的固件程序，因此整个系统的加载启动就完全由bootloader来完成。
它主要的功能是加载与引导内核映像一个嵌入式的存储设备通过通常包括四个分区：第一分区：存放的当然是u-boot第二个分区：存放着u-boot要传给系统内核的参数第三个分区：是系统内核（kernel）第四个分区：则是根文件系统如下图所示：u-boot是一种普遍用于嵌入式系统中的Bootloader。
Bootloader介绍Bootloader是进行嵌入式开发必然会接触的一个概念，它是嵌入式学院<嵌入式工程师职业培训班>二期课程中嵌入式linux系统开发方面的重要内容。
本篇文章主要讲解Bootloader 的基本概念以及内部原理，这部分内容的掌握将对嵌入式linux系统开发的学习非常有帮助！Bootloader的定义：Bootloader是在操作系统运行之前执行的一小段程序，通过这一小段程序，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。
意思就是说如果我们要想让一个操作系统在我们的板子上运转起来，我们就必须首先对我们的板子进行一些基本配置和初始化，然后才可以将操作系统引导进来运行。
具体在Bootloader中完成了哪些操作我们会在后面分析到，这里我们先来回忆一下PC的体系结构：PC机中的引导加载程序是由BIOS和位于硬盘MBR中的OS Boot Loader（比如LILO和GRUB等）一起组成的，BIOS在完成硬件检测和资源分配后，将硬盘MBR中的Boot Loader读到系统的RAM中，然后将控制权交给OS Boot Loader。
bootloader程序的比较与分析
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过程简介
Bootloader过程简介1. 引言在计算机系统中，操作系统的启动过程是一个复杂而重要的过程。
在操作系统启动之前，计算机系统首先要执行一个称为Bootloader的程序。
Bootloader是一个小型的程序，负责加载操作系统并进行必要的准备工作。
在本文档中，我们将对Bootloader的过程进行简要介绍，包括其定义、功能和执行过程。
我们将使用Markdown格式来展示文档内容。
2. Bootloader的定义Bootloader是计算机系统引导的第一个程序。
它位于计算机内存的一个固定位置，通常是硬盘的引导扇区〔MBR〕或UEFI固件中的引导管理器。
3. Bootloader的功能Bootloader的主要功能可以归纳为以下几个方面：•硬件初始化：Bootloader负责初始化计算机的硬件，包括处理器、内存、外设等。
它会设置必要的存放器和内存映射表，以确保后续的操作系统可以正常运行。
•选择和加载操作系统：Bootloader通常会提供一个菜单或配置文件，供用户选择要启动的操作系统。
根据用户选择的操作系统，Bootloader会从硬盘或网络中加载相应的操作系统文件，并将控制权转交给操作系统。
•引导扩展程序：一些Bootloader还支持引导扩展程序。
它们可以加载和执行额外的程序，如驱动程序、启动菜单等。
这些扩展程序可以提供额外的功能和灵巧性。
•错误处理和恢复：Bootloader还负责错误处理和恢复机制。
如果在硬件初始化或操作系统加载过程中出现错误，Bootloader将负责处理错误，并显示相应的错误信息。
在某些情况下，Bootloader还可以提供恢复选项，例如从备份引导扇区或其他设备启动。
4. Bootloader的执行过程Bootloader的执行过程可以大致分为以下几个步骤：1.BIOS或UEFI固件启动：计算机加电后，首先执行BIOS或UEFI固件，这局部固件中包含了Bootloader的位置和初始化代码。
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。
bootloader 三种启动模式
bootloader 三种启动模式HTC手机中用的bootloader称为HBoot,不知道是不是HTC Bootloader 之意，从官网的源码看这个bootloader不象是u-boot的改版。
(当然这个也不太确定HBOOT就是完全使用与Android相同的源码）/?p=platform/bootable/bootloader/legacy.git;a=tree ;f=include;hb=HEAD在Android 的刷机时，经常会听到SPL，Recovery 模式，和fastboot 模式。
这些术语是什么含意呢？如果在嵌入式Linux开发时使用过u-boot,对这种几种模式还是比较好理解。
1.SPLSPL的全称是Second Program Loader,是比较准确意思是第二阶段程序装载器,在Linux 下没有这么奇怪的名字，好象是HTC从Windows Mobile手机引进来，为了统一名称而采用的名字。
WM下，第一阶段是称为 IPL,它的全称是Initial Program Loader,它是硬件上电后启动第一个程序。
负责最初硬件（Nand Flash,CPU,SDRAM)的初始化。
然后再把SPL程序装到RAM 当中。
SPL可以做更多复杂的硬件初始化，并且往往也支持很多复杂命令，比如网络，USB下载。
SPL再将操作系统装入到RAM中运行。
即IPL --> SPL--> OS .到了HTC生产Android后，仍然采用这样的名字，以统一起来.设计成这样复杂的结构原因有很多，专业嵌入式Linux开发人员一般都要明白为什么这样做,主要原因是设计比较灵活。
在Linux下，一般的bootloader是把两阶段工作一起做了，象u-boot就是如此。
在复杂一点的CPU，分成独立两阶段的bootloader,象s3c6410 的SD 卡启动，首先是由SD卡引导区中中的IROM启动，然后它再SD卡上FAT分区的u-boot的程序。
bootloader原理
bootloader原理引言:随着计算机技术的不断发展，操作系统的启动过程也变得越来越复杂。
而在这个启动过程中，bootloader扮演着至关重要的角色。
本文将深入探讨bootloader的原理及其在计算机启动过程中的作用。
一、什么是bootloader？在计算机系统中，bootloader是一个小型程序，位于系统的非易失性存储器中，负责在计算机加电后运行并加载操作系统。
它是操作系统与计算机硬件之间的桥梁，起到引导计算机启动的作用。
二、bootloader的启动过程1. 加电自检（Power-On Self-Test, POST）：计算机加电后，首先进行自检，检查硬件设备是否正常工作。
2. BIOS固件初始化：自检完成后，计算机会执行基本输入输出系统（Basic Input/Output System, BIOS）固件，对硬件进行初始化和设置。
3. bootloader加载：BIOS固件首先从硬盘的主引导扇区（Master Boot Record, MBR）中读取并加载bootloader程序到内存中。
4. bootloader功能：一旦bootloader被加载到内存中，它会执行一系列操作，包括检测和初始化硬件设备、加载操作系统内核、设置系统参数等。
5. 操作系统启动：最后，bootloader会将控制权交给操作系统内核，从而完成操作系统的启动过程。
三、bootloader的功能1. 硬件初始化：bootloader负责检测和初始化计算机硬件设备，如CPU、内存、硬盘、显卡等，为操作系统的正常运行做准备。
2. 操作系统加载：bootloader加载操作系统内核到内存中，并设置正确的执行环境，以便操作系统能够正确运行。
3. 启动参数设置：bootloader负责设置操作系统的启动参数，如命令行参数、内存分配等，以满足不同的系统配置需求。
4. 引导选项：bootloader提供引导选项，让用户能够选择不同的操作系统或配置。
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。
stc8 bootloader 例程
stc8 bootloader 例程（原创版）目录1.STC8 Bootloader 简介2.STC8 Bootloader 例程的作用3.如何编写 STC8 Bootloader 例程4.STC8 Bootloader 例程的实际应用正文【1.STC8 Bootloader 简介】STC8 Bootloader 是一款针对 STC8 系列单片机的启动程序。
启动程序（Bootloader）是一种特殊的程序，它在系统启动时执行，用于初始化硬件和加载操作系统。
对于 STC8 系列单片机来说，Bootloader 起到了至关重要的作用，因为它可以帮助开发者简化系统启动过程，提高系统稳定性和可靠性。
【2.STC8 Bootloader 例程的作用】STC8 Bootloader 例程是 Bootloader 程序中的一个重要组成部分，它主要用于初始化单片机的硬件资源，包括时钟、中断、串口等。
此外，它还可以设置单片机的工作模式，例如低功耗模式、高速模式等。
通过编写 Bootloader 例程，开发者可以自定义单片机的启动行为，从而满足不同应用场景的需求。
【3.如何编写 STC8 Bootloader 例程】编写 STC8 Bootloader 例程需要掌握一定的单片机知识和编程技巧。
以下是编写 Bootloader 例程的基本步骤：（1）分析单片机的硬件结构，了解各个寄存器的功能和用途。
（2）阅读 STC8 Bootloader 的参考手册，熟悉相关函数和 API。
（3）编写代码，初始化单片机的硬件资源，设置工作模式等。
（4）使用调试工具，例如仿真器、编程器等，对 Bootloader 例程进行调试和测试，确保其功能正确、稳定可靠。
【4.STC8 Bootloader 例程的实际应用】STC8 Bootloader 例程在实际应用中具有广泛的应用前景。
它可以用于开发各种基于 STC8 系列单片机的嵌入式系统，例如智能家居、工业控制、医疗设备等。
uboot启动流程
uboot启动流程U-Boot是一款开源的嵌入式引导加载程序（bootloader），主要用于嵌入式系统的引导启动。
它是一个跨平台的引导加载程序，可以在不同的处理器架构和操作系统上运行。
下面将介绍U-Boot的启动流程。
U-Boot启动流程主要包括三个阶段：启动ROM代码、启动SPL（Secondary Program Loader）和启动U-Boot。
首先，当嵌入式设备上电后，处理器会首先执行固定在芯片内部的启动ROM代码。
这些代码主要完成一些基本的硬件初始化工作，例如设置栈指针、初始化外设等。
然后，启动ROM 代码会从预定义的启动设备（例如闪存、SD卡等）中加载SPL。
接下来，SPL（Secondary Program Loader）被加载到内存中执行。
SPL是一个较小的引导加载程序，主要作用是完成一些必要的初始化和硬件配置。
SPL会初始化内存控制器、外设等，并加载U-Boot镜像到内存中。
最后，U-Boot被加载到内存中执行。
U-Boot是一个功能强大的引导加载程序，拥有丰富的命令和功能。
它可以根据不同的系统配置进行配置和扩展，并提供了丰富的调试和测试功能。
U-Boot的启动流程主要可以分为以下几个步骤：1. CPU初始化：U-Boot开始执行后，首先进行CPU的初始化工作，包括设置栈指针、cache的初始化等。
2. 设备初始化：接下来，U-Boot会初始化外设设备，例如串口、网络接口等。
这些设备的初始化是为了后续的调试和配置工作做准备。
3. 系统环境的初始化：U-Boot会读取存储在非易失性存储设备（例如NAND闪存、SD卡等）中的环境变量，根据这些变量进行系统的初始化配置。
4. 设备驱动的加载：U-Boot会加载并初始化必要的设备驱动程序，以便后续的硬件操作可以正常进行。
5. 启动命令的执行：U-Boot会根据配置文件中的设置，执行预定义的启动命令。
这些命令可以是启动操作系统、加载应用程序等。
8 u-boot程序分析
阶段二详细分析
board_init_f()
A.gd_t数据结构空间分配 B.回调一组初始化函数 C.对gd_t数据结构进行初始化 D.relocate_code(U-Boot重定义代码，即自搬移)
阶段二详细分析
阶段二详细分析
board_init_r()详细分析
简化board_init_r()函数后，如下：
u-boot是通过命令来操作的，等待用户输入命 令，然后执行命令
cmd_tbl_t命令的执行分析 类型的定义如下
run_command()函数是查找并执行用户输入的命 令，分析器代码如下：
•解析用户输入的字符串； •经过解释后，用户输入的命令 以及命令后面的参数分割成独立 的字符串，并保存在argv数组中 •argc是命令+参数的个数 以命令名字查找对应的cmd_tbl_t结构体； cmdtp指向命令对应的该结构体； 通过指针cmdtp，执行命令对应的函数 cmdtp->cmd();
阶段一源码分析
load_uboot
根据不同启动设备，调用对应启动函数
阶段一源码分析
load_uboot
根据不同启动设备，调用对应启动函数
阶段一源码分析
把uboot代码从启动设备拷贝内存，跳转到 after_copy，在内存中执行
阶段一源码分析
after_copy
主要工作是点亮LED，保存启动信息，调board_init_f
教学要求
熟悉u-boot的代码 理解u-boot源码的两个阶段主要完成的工作 理解用户输入命令后u-boot执行的流程 掌握向u-boot添加自定义命令的方法
u-boot的启动流程
分析u-boot的链接脚本 （board/samsung/tiny4412/u-boot.lds）可以知道， u-boot的入口是start.S start.S（arch/arm/cpu/armv7/start.S）
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BOOTLOADER启动程序分析——基于工程D003_Malata35P_63509_chinese桂洁2007.12.3 .eboot.nb0是第一次被JTAG烧到NOR。
以后，bootloader负责对：xip.bin：先写到RAM，再烧到nand flash；nk.bin：直接写到RAM；eboot.bin：由eboot.nb0下载，先写到RAM，再烧到nor flash。
上电后：eboot本身会将自己写到RAM。
也会把nand中的镜像写到RAM中再执行。
程序一上电，自动执行0x00000000处的指令。
所以，只要把这条指令设定好，下面就可以按我们自己的思想进行设计。
一．f wxsc1.s位于：D:\WINCE420\PLA TFORM\SEUICBSP\KERNEL\HAL\ARM这是startup。
他是一个汇编程序。
1.入口为：LEAF_ENTRY StartUp，第一条语句是：B Reset_Handler，放在0x00000000处。
所以上电后首先执行这条指令。
2.Reset_Handler，是StartUp的主体。
根据复位类型进行硬件的初始化。
具体步骤为（可能不是很准确）：串口初始化，CPU进入特殊指令模式，关MMU，关中断，检查复位原因，初始化硬件（GPIO，内存，中断控制器，时钟，PowerManager），通过串口打印信息，查SDRAM，bootloader将自己写到RAM，检查正确性，跳到RAM，设置并使能MMU，Cache，设堆。
3.最后一条语句是bl main。
跳到main函数。
二main1．main位置：D:\WINCE420\PLA TFORM\SEUICBSP\EBOOT\main.c。
作用：调用BootloaderMain()。
2．BootloaderMain位置：D:\WINCE420\PUBLIC\COMMON\OAK\DRIVERS\ETHDBG\BLCOMMON\blco mmon.c作用：这是bootloader的框架。
KernelRelocate：将全局变量重定位到RAM。
OEMDebugInit：初始化调试串口。
2.1 OEMPlatformInit1．ShowOutState(OUT_INIT)：显示logo，设置LED控制器。
2．设置时钟。
3．初始化nand：Nand_FMD_Init。
把对flash的操作接口定位到nand 上：如pfnFMD_Init= Nand_FMD_Init、g_pFlashInfo = &NandFlsInfo、g_pFlashAddress=&g_NandFlashAddress=EXPBD_FLASH_BASE_U_VIRTUAL=0x9C 600000+0x20000000。
4．初始化Nor：g_NorFlashAddress.MemBase.Reg[0] = FLASH_START=BOOT_FLASH_BASE_U_VIRTUAL=0x0x98300000+0x20000000。
5．从Nor中读出eboot的配置CFG到pEbootCFG。
6．进入烧录模式选择。
未按键：START_LAUNCH；Debug模式：打印菜单，根据用户选择：PrintMenuAndConfig返回T，START_LAUNCH，否则，CONTINUE。
并根据是否需要下载镜像，设置g_DownloadImage：需要下载为TRUE，镜像已存在不需下载为FALSE。
2.1.1 START_LAUNCH：（不按键）不用下载镜像;只是将falsh（0xB8380000）中的镜像写到ram(0xA00B9000),并从ram中启动镜像,或者直接从ram中启动。
pEbootCFG->bWriteBINToFlash==T，表示上一次是把镜像从RAM中烧到FLASH中的，所以这次要从flash中将镜像写到RAM中，并从RAM中启动。
使用Bootpart库函数：BP_OpenPartition打开flash的binfs分区；BP_SetDataPointer 设置指向将要从flash分区中读出的数据的指针；BP_ReadData从指针指向的地方读出镜像到ram。
（Bootpart库是微软提供的按照块设备的形式操作flash库。
在flash 初始化时提供的操作接口就是给这个库使用的。
通过bootpart库bootloader将存储在flash中的镜像读取到ram中。
）注：NOR中放三个东西：eboot、eboot配置（EbootCFG）、logo。
2.1.2 CONTINUE:根据pEbootCFG，如果是以太网下载，初始化boot device。
2.2OEMPreDownload根据OEMPlatformInit中设置的g_DownloadImage做操作：1．g_DownloadImage==TRUE；需要下载镜像，初始化下载设备。
对USB下载只是输出串口信息：“Ready to download image via usb”。
返回：BL_DOWNLOAD。
2．g_DownloadImage==FALSE：不需下载镜像。
无操作。
返回：BL_JUMP。
3．出错，返回：BL_ERROR。
2.3 DownloadImage （参考《BIN文件的格式》）DownloadImage实现把镜像从端口读到RAM。
对于EBOOT.bin，bin 文件中描述的地址是0x80078000，实际加载到RAM中（0XA00B8000），并写到flash0XB8300000。
对于Xip . bin，bin文件中描述的地址是0x800B8000，实际加载到RAM中（0XA00B8000），暂不写到flash。
由于OEMAddressTable中将RAM的物理地址（A00000000）和虚拟地址映射（80000000）了，所以以后对80000000的操作即为对A00000000的操作。
1．从端口读.bin文件的前7个字节（内容固定），放到字节数组hdr[7]中。
这里是“B000FF”加一个回车。
注：对于multiBin，是“X000FF”加回车。
multiBin指多个bin文件，每个负责一个部分，如负责驱动的，负责文件系统的…每个bin 文件可以被放到不同的位置。
2．从端口读.bin文件的下四个字节，是整个镜像将要放到的RAM 的虚拟地址dwImageStart= EBOOT . bin 80078000Xip . bin 800B8000再读下四个字节，是整个镜像的长度dwImageLength。
3．在串口输出镜像的一些信息: dwImageStart，dwImageLength。
4．OEMV erifyMemory (dwImageStart, dwImageLength)。
检查bin文件中包含的镜像起始地址，以此判断究竟是何种bin文件，相应的设置fileType。
5．OEMIsFlashAddr (dwImageStart) 判断是否要将这个文件烧到flash。
对EBOOT.bin,返回fIsFlash=TRUE。
对NK.bin ，xip.bin返回fIsFlash =FALSE。
6．OEMReadData，读出各段的首址dwRecAddr，大小dwRecLen，校验码dwRecChk。
7．While循环，写到RAM（A000xxxx以上）。
7.1 OEMReadData(DWORD cbData, LPBYTE pbData)从端口读长度为cbData的内容到pbData所指区域。
7.2 IsKernelRegion(DWORD dwRegionStart, DWORD dwRegionLength) 判断dwRegionStart,开始的长为dwRegionLength是不是内核区域。
对nk.bin,xip.bin,返回TRUE，Eboot.bin返回FALSE。
7.3 OEMMapMemAddr(DWORD dwImageStart, DWORD dwAddr)：将下载地址映射到SDRAM物理地址（A）部分。
对于EBOOT.bin，dwAddr=800B8000+段相对偏移。
返回dwAddr +20000000。
对NK . bin、Xip . bin，dwAddr不变，返回：dwAddr+200000007.4 最后从.bin文件中读出launch地址xip，nk：0x800B9000。
但是实际的是0xA00B90008．对于EBOOT.bin，fIsFlash=TRUE，调用OEMWriteFlash将EBOOT 镜像烧到Flash。
2.4 OEMLaunch作用：1．将xip.bin NK.bin烧到flash（0xB8380000）；下载结束，根据下载协议需要发结束信号；1．创建分区；2．将RAM中的镜像烧到flash：BP_WriteData；3．保存eboot的configure：StoreEBootCFG(pEbootCFG)；4．对于xip.bin，dwLaunchAddr=0XA00B9000；5．Launch2（dwLaunchAddr）。
至此，Bootloader 结束。
另外，对于nk.bin：要去掉ENABLE BINFS FILE SYSTEM。
重新编译。
Cache在RAM（0xA00B8000）,不写到flash。
Launch（0xA00B9000）。
掉电就没有。
选择菜单“4”，“B”，使得pEbootCFG->bwriteBINtoFlash=FALSE，pEbootCFG->pBinfs=FALSE;选“D”，开始download nk.bin。
三关于FLASH的几个函数3.1 BOOL OEMWriteFlash (DWOR dwImageStart, DWORD dwImageLength) 将镜像从RAM烧到FLASH。
对于eboot.bin，“Writing 0xA00B8000 to flash address 0xB8300000 (length=0x27B40).”。
传入的d wImageStart=80078000，通过调用pDataBuffer=OEMMapMemAddr(dwImageStart, dwImageStart)，pDataBuffer将指向A00B8000，这里是镜像cache在RAM中的地方。
发送握手信号。
dwImageStart = FLASH_START=B8300000。
这是将要烧到的flash 的地址。
FlashWrite(dwImageStart(B830000), pDataBuffer(A00B8000), dwImageLength)。