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嵌入式操作系统详解
Stage1:4、设置堆栈指针 sp 对C 语言编写的程序应当准备运行堆栈 通常设置在上述1MB RAM 空间的最顶端 sp=(stage2_end-4) 注:堆栈是向下生长的 此外,在设置堆栈指针前,也可关闭 led 灯,以提示用户即将跳转到 stage2。 系统的物理内存布局 经过上述步骤后,系统的物理内存布局应该如下图所示 Stage1:跳转到 stage2 的 C 入口点 在上述一切都就绪后,就可以跳转到 Boot Loader 的 stage2 去执行了。 比如,在 ARM 系统中,这可以通过修改 PC 寄存器为合适的地址来实现 关于C入口点的疑惑 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。 但是与普通 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,不能使用 glibc 库中的任何支持函数。 其原因是显而易见的。??? 那么从哪里跳转进 main() 函数呢 最直接的想法就是直接把 main() 函数的起始地址作为整个 stage2 执行映像的入口点? 无法通过main() 函数传递函数参数; 无法处理 main() 函数返回的情况。 一种更为巧妙的方法是利用 trampoline(弹簧床)的概念。用汇编语言写一段trampoline 小程序,并将它来作为 stage2 可执行映象的执行入口点。在 trampoline中用 CPU 跳转指令跳入 main() 函数中去执行;当 main() 函数返回时,CPU 执行路径显然再次回到trampoline 程序。简而言之:用这段 trampoline 小程序作为 main() 函数的外部包裹(external wrapper)。 一个简单的 trampoline 程序示例(来自blob bootloader): .text .globl _trampoline _trampoline: bl main /* if main ever returns we just call it again */ b _trampoline 可以看出,当 main() 函数返回后,我们又用一条跳转指令重新执行 trampoline 程序――当然也就重新执行 main() 函数,这也就是 trampoline(弹簧床)一词的意思所在。 Boot Loader的stage2 通常包括以下步骤 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 Stage2:初始化要用的硬件设备 这通常包括: 初始化至少一个串口,以便和终端用户进行 I/O 输出信息; 初始化计时器等。 在初始化这些设备之前,也可重新把 LED 灯点亮,以表明已进入 main() 函数执行 设备初始化完成后,可以输出一些打印信息,程序名字字符串、版本号等。 Stage2:检测系统内存映射 所谓内存映射就是指 在整个 4GB 物理地址空间中有哪些地址范围被分配用来寻址系统的 RAM 单元。比如, SA-1100 CPU 中,从 0xC000,0000 开始的 512M 被用作系统的 RAM 地址空间 Samsung S3C44B0X CPU 中,从 0x0c00,0000 到 0x1000,0000 间的 64M 被用作系统的 RAM 地址空间 CPU使用一部分RAM空间,故要进行内存映射使其知道RAM的分配情况 嵌入式操作系统 -Boot Loader 李春杰 主要内容 Boot Loader的概念 Boot Loader的安装 Boot Loader的主要任务 Boot Loader的框架结构 部分开源的boot loader 引言 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Boot Loader两大部分 2. Linux内核。 特定于嵌入式板子的定制内核及内核的启动参数 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RAM-Disk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 引导加载程序 引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码 例如PC 机的引导加载程序,包括 BIOS(其本质就是一段固件程序) 位于硬盘 MBR 中的 OS Boot Loader 比如LILO、GRUB 等。 BIOS的主要任务是 进行硬件检测和资源分配 将MBR中的OS Boot Load
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