第五章、Bootloader开发基础.pptVIP

第五章 BootLoader开发基础 讲授内容 一、BootLoader基础 ? BootLoader的启动 ? BootLoader的分类 ? BootLoader的基本原理 二、U-BOOT ? U-BOOT工程简介 ? U-BOOT源码结构分析 ? U-BOOT的编译 ? U-BOOT的移植 ? 添加U-BOOT命令 ? U-Boot的调试 ? U-Boot的使用 三、课堂答疑与交流 一、BootLoader基础 BootLoader是在操作系统运行之前执行的一段程序。 功能： ?初始化硬件设备 ?建立内存空间映像 ?建立合适的系统软硬件环境 ?为引导操作系统内核做好运行准备 BootLoader一定是基于特定硬件平台来实现的。几乎不可能为所有的嵌入式系统建立通用的BootLoader,不同的处理器架构有不同的BootLoader。 但BootLoader有许多共性，U-BOOT支持ARM、PowerPC、MIPS、X86等体系结构； 一、BootLoader基础 系统加电或复位后，所有CPU都会从某个地址开始执行，处理器设计确定。 X86的复位向量在高端（ECS、EIP全1）； ARM处理器在低端，从地址0读取第一条执令。嵌入式系统的开发板都要把板上的ROM或Flash映射到这个地址。 BootLoader程序可存储在ROM或Flash相应的位置上，系统加电后，CPU将首先执行它。 BootLoader启动是多阶段的，一是功能较为复杂，二是便于移植，一般为两阶段启动阶段。 BootLoader包含两种不同的操作模式: ? 本地加载模式：内核映像在板子上 ? 远程下载模式： 目标板必须与宿主机通过网络连接 BootLoader的主要功能是引导操作系统启动，有以下启动方式： ? 网络启动：先把BootLoader烧写到板子的EPROM或者FLASH中， BootLoader通过以太网接口远程下载内核映像或文件系统。 可通过以太网接口、串口、USB口下载，内核映像必须放置在宿主机的制定目录。 ? 磁盘启动：PC机或服务器采用。使用BIOS引导，但BIOS 并不直接引导操作系统，BootLoader一般位于主引导扇区。Linux支持多种引导方式。 ? FLASH启动方式：大多数嵌入式系统使用。FLASH有很多类型，包括NOR FLASH、NAND FLASH和其他半导体盘。 NOR FLASH使用最为普遍，支持随机访问，可以直接在FLASH上执行。 BootLoader的种类： 嵌入式系统已经有各种各样的BootLoader,种类划分也较多。 BootLoader与Monitor的区别： BootLoader只是引导设备并且执行主程序的固件； Monitor除具有BootLoader功能外，还提供了很多的命令行接口，可以调试、读/写内存、烧写FLASH、配置环境变量等。 目前均统称为BootLoader. 是 是 是 基于eCOS的引导程序 是 RedBoot 是 是 是 通用引导程序 是 U-Boot 否 是 否 完全替代BUIS的Linux引导程序 否 LinuxBIOS 否 否 是 通过以太网卡启动Linux系统的固件 否 Etherboot 否 否 是 从ROM引导Linux而不需要BIOS 否 ROLO 否 否 是 从DOS引导Linux 否 LoadLin 否 否 是 GNU的LILO替代程序 否 GRUB 否 否 是 Linux磁盘引导程序 否 LILO PowerPC ARM X86 描 述 Monitor BootLoader 注意：U-Boot已经成为ARM平台事实上标准的BootLoader. BootLoader的基本原理： BootLoader是依赖于硬件而实现的。 1. BootLoader的操作模式 ?启动加载（Bootloading）模式：产品发布的工作模式； ?下载（Downloading）模式：开发模式，具有命令行接口。 两种模式可切换。 2、 BootLoader与主机之间进行文件传输使用的通信协议 使用串口时，采用想xmodem/ ymodem/ zmodem协议中的一种； 使用以太网口时，采用TFTP协议； 3、 BootLoader的主要任务与典型结构框架 大多数BootLoader都分为s