嵌入式系统的BootLoader技术.pptVIP

实验一 Boot Loader应用实验（1） 烧写XsBase255的BootLoader 编译生成XsBase255专用的JTAG程序 Jflash-XSBase255 编译生成XSBase的Boot Loader x-boot255 正确连线 利用JTAG烧写BootLoader [root@XSBase JTAG]# ./Jflash-XSBase255 x-boot255 第三十一页，共四十五页。 实验一 Boot Loader应用实验（2） 熟悉使用 Bootloader 指令，执行各个指令后将其结果与下表的 description进行比较 Usage Help Description 对各个指令的简单的说明。 Arguments None Example X-HYPER255 Help 第三十二页，共四十五页。 嵌入式系统开发原理与实践 陈文智 等 编著 清华大学出版社 重点大学计算机专业系列教材 第一页，共四十五页。 第四章 嵌入式系统的Boot Loader技术 1. Boot Loader程序的基本概念 2. Boot Loader的典型结构框架 3. Boot Loader实验 实验一 Boot Loader应用实验 实验二 U-BOOT的分析和移植 第二页，共四十五页。 1. Boot Loader程序的基本概念 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： 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 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。常用的嵌入式 GUI 有：MicroWindows 和 MiniGUI 懂。 第三页，共四十五页。 1. Boot Loader程序的基本概念 Boot Loader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序 初始化硬件设备和建立内存空间的映射图 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 第四页，共四十五页。 Boot Loader所支持的硬件环境 Boot Loader 是严重地依赖于硬件而实现的 每种不同的CPU体系结构都有不同的Boot Loader Boot Loader的安装地址 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。 系统的Boot Loader程序通常安排在地址0处 第五页，共四十五页。 Boot Loader相关的设备和机制 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 超级终端 Boot Loader的启动过程 通常多阶段的 Boot Loader 能提供更为复杂的功能，以及更好的可移植性 分为 stage 1 和 stage 2 两部分 第六页，共四十五页。 Boot Loader的操作模式 启动加载模式 下载模式 Boot Loader与主机之间的通信设备及协议 最常见的是串口，协议xmodem/ymodem/zmodem 以太网，协议tftp 常用嵌入式Bootloader U-boot:通用引导程序, ARM/XSCALE 平台 Blob: LART 等硬件平台的引导程序, StrongARM RedBoot:基于 eCos 的引导程序 第七页，共四十五页。 2. Boot Loader的典型结构框架 操作系统的角度看，Boot Loader的总目标就是正确地调用内核来执行 大多数Boot Loader都分为阶段1和阶段2两大部分 阶段1实现依赖于CPU体系结构的代码 (汇编) 阶段2实现一些复杂的功能 （C语言） 第八页，共四十五页。 2.1 Boot Loader阶段1介绍 Boot Loader 的阶段1通常包括以下步骤： 1）硬件设备初始化。 屏蔽所有的中断 设置CPU的速度和时钟频率 RAM初始化 初始化LED 关闭CPU内部指令／数据Cache 第九页，共四十五页。 2）为加载阶段2准备RAM空间 除了阶段2可执行映象的大小外，还必须把堆栈空间也考虑进来 一般1M就够了 Blob是0xc0200000开始的1MB空间 推荐：(RamEnd – 1MB