Autoboot bootloader 分析报告 - Read.DOC

Autoboot for db1200源码分析报告 1. Autoboot简介 2 2. Autoboot的编译和安装 2 3. Autoboot程序分析 5 3.1整体框架 5 3.2 LCD显示模块 5 3.3 内核加载模块 6 3.3.1 整体架构分析 6 3.3.2 加载不同格式内核的处理（应用层） 8 3.3.3 DataFunctions 文件系统（数据层） 10 3.3.4 DiskFunctions磁盘系统（驱动层） 12 附件二：YAMON间接加载Autoboot引导过程截屏 18  Autoboot简介 Autoboot是一种通用的bootloader，主要用来从各种媒介设备上寻找、加载和执行多种格式的内核镜像文件。一般来讲Bootloader加载内核的过程主要分两个阶段stage1和stage2，stage1的工作是设备初始化，为stage2准备RAM空间，拷贝stage2到RAM空间中，设置好堆栈等操作，这些代码通常用汇编语言来编写以达到短小精悍的目的(reset.S,platform/DB1200/reset_db1200.S)，stage2通常包括初始化本阶段要使用到的硬件设备，如存储内核文件的外部存储器、检测系统内存映射、将内核镜像文件加载到内存中并为内核设置启动参数等阶段，该阶段的代码主要用C语言编写。 在AMD Au1200开发板上，Autoboot可以以两种方式运行：一是用YAMON作为引导管理器，Autoboot被YAMON间接的加载和运行；二是独立运行（standalone）方式，该方式将Autoboot写入偏移地址0xBFC0000处，然后将开发板上的启动选择开关打到另一边，在下一次启动开发板时，处理器会自动从0xBFC0000执行Autoboot进行内核的加载运行。其实这两种模式的区别就在于编译的时候有无加入stage1部分的代码，独立运行模式含有stage1和stage2，而间接加载模式只使用了stage2部分的代码，由YAMON充当stage1部分的工作。Autoboot的源代码主要是由stage2部分的C语言程序组成。 该版本支持的外部存储介质有： Flash：板载内存映象Flash，不需文件分区。 PCMCIA/CF卡：通过PC卡读卡器加载CF卡上的内存镜像文件，支持FAT16/FAT32分区格式 SD卡：支持FAT16分区格式 硬盘：支持FAT16/32分区格式 不支持Linux的EXT分区。 该版本的Autoboot支持的内核镜像文件的格式有三种： ELF（可执行链接格式ELF二进制格式） SREC（Motorola S-Record文本格式） BIN (WinCE二进制格式) Autoboot的编译和安装 先解压缩booter.tgz得到一个booter目录，在其根目录有一个make.rules的文件，该文件决定了使用什么交叉编译环境来对源代码进行编译和连接，缺省的情况如下： 可以看到，缺省的TOOLCHAIN是gcc，它使用的编译器是/usr/local/comp/mips-elf/gcc-3.2，而我们使用的是/opt/montavista/pro/devkit/mips/fp_le/bin/下面的交叉编译器，而hhl大体（之所以说大体是因为路径还有一点点不同）对应着这些编译器，所以将“＃TOOLCHAIN = hhl”前的“＃”去掉，为“TOOLCHAIN = gcc”加上“＃”注释掉。然后把hhl对应的编译器路径做小的修改，由“TOOLSDIR = /opt/hardhat/devkit/mips/fp_le” 修改为“TOOLSDIR = /opt/montavista/pro/devkit/mips/fp_le”,最后把第145行的“LIBS += -lc”注释掉防止后面编译出错。 2、接下来配置编译的目标、平台和类型，可以使用make menuconfig 和 make config命令来启动一个向导进行配置。 下图为使用make config配置使用DB1200平台，编译目标定为BooterStandalone形式的Autoboot，从图中可以看到，平台在这里是不可选的，唯一可以选择的是编译Booter还是BooterStandalone，前者为使用YAMON加载的格式，后者为直接可以从CPU加载的格式，编译向导会后者加入CONFIG_APPS_BOOTER_STANDALONE宏定义，后面的make操作会根据该宏定义决定是否在目标文件中加入reset.S即stage1阶段的代码。 3、编译：执行make进行源代码编译，make首先使用根目录下的Makefile文件，然后转移到使用$(BOOTERROOT)/platform/Makefile继续执行，