bootloader介绍
bootloader原理

bootloader原理引言:在计算机系统中,bootloader(引导加载程序)是启动计算机操作系统的第一个程序。
它的主要作用是初始化系统硬件并加载操作系统内核,使计算机能够正常启动。
本文将详细介绍bootloader的原理和工作流程。
一、bootloader的作用bootloader是计算机启动过程中的重要组成部分,其作用主要有以下几个方面:1. 初始化硬件:bootloader负责初始化计算机系统的硬件设备,包括CPU、内存、外设等。
通过与硬件交互,确保系统能够正常运行。
2. 加载操作系统内核:bootloader从硬盘或其他存储设备中读取操作系统内核的镜像文件,并将其加载到内存中。
加载完成后,将控制权交给操作系统。
3. 提供启动选项:bootloader可以提供多个启动选项,允许用户选择不同的操作系统或系统配置。
这在多系统或多配置的计算机中尤为重要。
二、bootloader的工作流程1. 加电自检:当计算机加电时,CPU会首先执行自检程序,检测硬件设备是否正常工作。
自检完成后,将转移到bootloader程序上。
2. 加载bootloader:在计算机的硬盘或其他存储设备中,有一个固定的位置存放着bootloader程序。
CPU会通过读取存储设备上的引导扇区,将bootloader加载到内存中。
3. 初始化硬件:bootloader会初始化计算机的硬件设备,包括CPU、内存、硬盘、显示器等。
这些初始化操作是为了确保系统能够正常运行,并为操作系统的加载做好准备。
4. 加载操作系统内核:bootloader会从存储设备中读取操作系统内核的镜像文件,并将其加载到内存中的指定位置。
加载完成后,bootloader将控制权交给操作系统。
5. 启动操作系统:操作系统接管控制权后,会执行自己的初始化操作,并进入正常的工作状态。
至此,计算机的启动过程完成。
三、bootloader的实现方式bootloader的实现方式因计算机架构和操作系统而异。
第三节 Bootloader

第三节BootLoaderUn Re gi st er ed本节目标•深入理解BootLoader 启动过程•掌握uBoot 的定制•了解uBoot 的代码树构成•uBoot 的下载烧写Un Re gi st er edBootloader 定义•Bootloader 是硬件启动的引导程序,是启动操作系统的根本;•是在操作系统内核或用户应用程序运行之前运行的一段小程序。
通过这段小程序,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,以便为最终调用准备好环境;•在一般典型的系统中,整个系统的加载启动任务就完全由Bootloader 来完成。
Un Re gi st er edBootloader 特点•Bootloader 不属于操作系统内核,采用汇编语言编写,因此针对不同的CPU 体系结构,这一部分代码不具有可移植性;•在移植操作系统时,这部分代码必须加以改写。
•Bootloader 不但依赖于CPU 的体系结构,而且依赖于嵌入式系统板级设备的配置。
Un Re gi st er edBootloader 启动模式•启动加载模式:在这种模式下,Bootloader 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。
•下载模式:在这种模式下,目标机上的Bootloader 将通过串口或网络等通信手段从开发主机(Host )上下载内核映像和根文件系统映像等到RAM 中。
然后可以再被Bootloader 写到目标机上的固态存储媒质中,或者直接进行系统的引导。
Un Re gi st er edBootloader 基本功能•初始化硬件•将操作系统内核从Flash 拷贝到SDRAM 中,如果是压缩格式的内核,还要解压缩•改写系统的内存映射,原先Flash 起始地址映射为0地址,这时需要将RAM 的起始地址映射为0•提供Linux 内核的启动参数•启动Linux 内核•设置堆栈指针并将bss 段清零将来执行C 语言程序和调用子函数时要用到•改变pc 值,使得CPU 开始执行真正的操作系统内核。
BootLoader的理论知识介绍

式操作系统的镜像,包括使用外设端口如以太网、USB、串口、并口从开发计算机上下载,也可以从本地存储设备如FLASH、CF卡、DOC或硬盘读取镜像并且跳转执行。
在开发调试Windows CE系统的过程中,最常见的方法是通过以太网口从开发计算机下载操作系统镜像到目标设备,这种类型的BootLoader有一个专门的名字叫做Eboot,E就是Ethernet的首字母。
DeviceEmulator的BootLoader就是一个典型的Eboot。
除Eboot外,比较常见的还有使用串口端口、以Serial的首字母命名的Sboot,以及专用于PC原理机型的BiosLoader等。
1.2微软建议Windows CE的BootLoader所应实现的功能微软建议Windwos CE的Bootloader所应实现的功能主要有以下6项。
(1)Windows CE的BootLoader应该存放在嵌入式设备的非可易失的存储设备中,比如Flash存储器。
此外如果硬件支持的话,最好还应该对BootLoader所在的Flash存储块实行加锁(locking)以保护它在运行过程中不被破坏。
(2)BootLoader应该在加载Windows CE操作系统镜像的过程中对加载进度、状态及错误消息等信息进行提示输出,这一般通过一个目标嵌入式设备与开发PC的串口端口连接来实现。
(3)用户在开发Windows CE的BootLoader时,应该尽可能地利用微软所提供的支持库里的功能函数。
这样做不仅可以减小开发的工作量,也是为了保证所开发的BootLoader的软件质量。
(4)Windows CE的BootLoader不仅应该可以加载操作系统的镜像,也应该有能力加载BootLoader自身的镜像文件。
不仅是下载到嵌入式系统的RAM内存,还应该能够将操作系统的或者BootLoader自身的镜像写入系统的非可易失存储器中。
③2④(5)Windows CE的BootLoader应该有能力对所加载的镜像(操作系统的或者BootLoader 自身的)的数据执行校验,并且开发者要注意在校验完全通过之前不得将镜像的任何数据写入系统的非可易失存储器中。
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。
各类BOOTLOADER的介绍

各类BOOTLOADER的介绍BOOTLOADER是硬件启动的引导程序,是启动OS的全然要进行烧录BOOTLOADER时要从主板的JTAGG口进行烧录,运算机端要用JTAG调试器和应该安装JTAG的驱动程序!在运算机端安装JTAG的驱动方式是:1、将JTAG头接到运算机的并口上2、NBOOT_DEBUG要紧通过网络EBOOT启动的引导第一要将NBOOT_DEBUG通过JTAG烧录到NANDFLASH 的第0块。
具体方式是:1、将JTAG调试器与运算机的并口连接,另外一端与主板的JTAG调试口相连接,这时打开电源。
2、运行NBOOT_DEBUG的目录中的文件3、如图,执行第0项,以后会显现:4、如图,再次执行第0项,以后屏幕会显现:5、现在要选择往FLASH中的什么位置写入文件,目前NBOOT_DEBUG要烧录到FLASH的第0块。
6、这时输入“0”现在在运算机屏幕上会显现EPPPPPPPPP的进度条,当进度条终止时请把电源断电。
7、以后要进行下一步工作,因为每一个BOOTLOADER要与不同的程序相配合,全数烧录完成以后才能够正常启动。
注:每一次烧录一个文件以后最好都从头断电后再次上电以后能够进行下一步工作。
这时要将EBOOT通过JTAG烧录到NANDFLASH 的第2块,这是能够进行WINCE的网络下载测试程序,用来测试PLATFROM BUILDER编辑出来的WINCE是不是能够正常利用。
程序是不是能够利用。
具体方式是:1、将JTAG调试器与运算机的并口连接,另外一端与主板的JTAG调试口相连接,这时打开电源。
2、运行EBOOOT的目录中的文件3、如图,执行第0项,以后会显现:4、如图,再次执行第0项,以后屏幕会显现:5、现在要选择往FLASH中的什么位置写入文件,目前EBOOT要烧录到FLASH的第2块。
6、这时输入“2”现在在运算机屏幕上会显现EPPPPPPPPP的进度条,当进度条终止时请把电源断电。
bootloader概念和功能

bootloader概念和功能
引导加载程序(bootloader)是一段位于计算机系统上电时运行的固件,其目的是加载操作系统(OS)内核或其他引导程序。
它又被称为引导程序或引导管理器。
引导加载程序的主要功能包括:
1. 启动硬件初始化:引导加载程序会对计算机硬件进行初始化和配置,以便后续的操作系统和应用程序能够正确地运行。
2. 加载操作系统:引导加载程序会从存储设备(如硬盘、固态硬盘或网络)中读取操作系统的内核文件,并将其加载到计算机内存中。
3. 校验和验证:引导加载程序会对加载的操作系统内核文件进行校验,以确保文件的完整性和正确性。
这通常涉及到校验和、数字签名或哈希函数等技术。
4. 多重引导:引导加载程序通常可支持多个操作系统的引导,用户可以根据需要选择要启动的操作系统。
这在多系统或多操作系统共存的情况下非常重要。
5. 错误处理和故障恢复:引导加载程序还可以检测和处理系统启动过程中的错误和故障。
它能够提供一些故障恢复的选项,例如回滚操作系统更新、修复损坏的系统文件等。
总的来说,引导加载程序是计算机启动过程中重要的一环,它负责将计算机从电源关闭状态转换为正常工作状态,并加载操作系统以供用户使用。
它具有管理和控制系统启动过程的功能,确保系统的正确和稳定运行。
7.uboot基础知识(1)

在这种模式下,BootLoader将通过串口或网口从主机下载程序到 目标机。例如,下载内核映像,根文件系统映像,应用程序等。
2. u-boot简介
u-boot是由德国DENX小组开发的BootLoader,其全称是Universal Boot Loader。
u-boot的开发目标是支持尽可能多的嵌入式处理器和嵌入式操作系统, 它目前已支持数百种嵌入式开发板和各种CPU,包括ARM, PowerPC, MIPS, X86, Coldfire等,同时还支持Linux,NetBSD,VxWorks等多种嵌入 式操作系统的引导。
进入Ubuntu Linux操作系统的 图形化界面。
打开桌面上的【终端】,进入命令行界面。到/home/cvtech/目录 下,查看u-boot-s5pv210源代码。
在u-boot-s5pv210文件夹中包含的目录说明如下: board:目标板相关文件,主要包含SDRAM、Flash驱动。 common:独立于处理器体系结构的通用代码,如内存大小检测与故障检
除此之外,uboot还有内存操作命令、nand flash操作命令等。 内存操作命令
cmp:内存比较命令。 cp: 内存拷贝命令。 md: 内存显示命令。 mw: 内存填充命令。 mtest:内存测试命令。 Nand flash操作命令 nand info:查看nand flash芯片信息命令。 nand erase:nand flash擦除命令。 nand scrub: nand flash擦除命令,会将坏块信息也擦除掉。 nand read:nand flash读命令。 nand write:将数据从SDRAM写入nand flash。 nand ecc:设置nand flash的ecc校验方法。
BootLoader

BootLoader锁定本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核。
行之前运行。
可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态,以便为最U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。
在一个基于ARM7TDM I00000000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。
中文名启动装载外文名BootLoader说明系统启动前引导程序操作模式启动模式、交互模式1背景介绍Bootloader是嵌入式系统在加电后执行的第一段代码,在它完成CPU和相关硬件的初始化之后,再将操作系统映像或固化的嵌入式应用程序装在到内存中然后跳转到操作系统所在的空间,启动操作系统运行。
[1]对于嵌入式系统,Bootloader是基于特定硬件平台来实现的。
因此,几乎不可能为所有的嵌入式系统建立一个通用的Bootloader,不同的处理器架构都有不同的Bootloader 。
Bootloader不但依赖于CPU的体系结构,而且依赖于嵌入式系统板级设备的配置。
对于2块不同的嵌入式板而言,即使它们使用同一种处理器,要想让运行在一块板子上的B ootloader程序也能运行在另一块板子上,一般也都需要修改Bootloader的源程序。
反过来,大部分Bootloader仍然具有很多共性,某些Bo otloader也能够支持多种体系结构的嵌入式系统。
例如,U-Boot就同时支持PowerPC、ARM、MIPS和X86等体系结构2操作模式1.自启动模式:在这种模式下,bootloader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。
2.交互模式:在这种模式下,目标机上的bootloader将通过串口或网络等通行手段从开发主机(Host)上下载内核映像等到RAM中。
可以被bootloader写到目标机上的固态存储媒质中,或者直接进入系统的引导。
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BootLoader
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。
通常,BootLoader是严重地依赖于硬件而实现的,特别是在嵌入式世界。
因此,在嵌入式世界里建立一个通用的BootLoader几乎是不可能的。
尽管如此,我们仍然可以对BootLoader归纳出一些通用的概念来,以指导用户特定的BootLoader设计与实现。
二、常见bootloader介绍
1.U-BOOT介绍
uboot是一个庞大的公开源码的软件。
他支持一些系列的arm体系,包含常见的外设的驱动,是一个功能强大的板极支持包。
其代码可以从projects/u-boot下载
U-BOOT是由PPCBOOT发展起来的,是PowerPC、ARM9、Xscale、X86等系统通用的Boot方案,从官方版本 0.3.2开始全面支持SC系列单板机。
u-boot是一个open source的bootloader,目前版本是。
u-boot是在ppcboot以及armboot 的基础上发展而来,虽然宣称是版本,却相当的成熟和稳定,已经在许多嵌入式系统开发过程中被采用。
由于其开发源代码,其支持的开发板众多。
唯一遗憾的是并不支持我们现在学习所用samsung 44B0X的开发板。
为什么我们需要u-boot显然可以将ucLinux直接烧入flash,从而不需要额外的引导装载程序(bootloader)。
但是从软件升级的角度以及程序修补的来说,软件的自动更新非常重要。
事实上,引导装载程序(bootloader)的用途不仅如此,但仅从软件的自动更新的需要就说明我们的开发是必要的。
同时,u-boot移植的过程也是一个对嵌入式系统包括软硬件以及操作系统加深理解的一个过程。
2。
vivi介绍(下载地址)
vivi是韩国mizi 公司开发的bootloader, 适用于ARM9处理器。
Vivi有两种工作模式:启动加载模式和下载模式。
启动加载模式可以在一段时间后(这个时间可更改)自行启动linux内核,这时vivi的默认模式。
在下载模式下,vivi为用户提供一个命令行接口,通过接口可以使用vivi提供的一些命令,如
下:
命令
功能
Load
把二进制文件载入Flash或RAM
Part
操作MTD分区信息。
显示、增加、删除、复位、保存MTD分区
Param
设置参数
Boot
启动系统
Flash
管理Flash,如删除Flash的数据
vivi代码分析
vivi的代码包括arch,init,lib,drivers和include等几个目录,共200多条文件。
Vivi主要包括下面几个目录:
arch:此目录包括了所有vivi支持的目标板的子目录,例如s3c2410目录。
drivers:其中包括了引导内核需要的设备的驱动程序(MTD和串口)。
MTD 目录下分map、nand和nor三个目录。
init:这个目录只有和两个文件。
和普通的C程序一样,vivi将从main函数开始执行。
lib:一些平台公共的接口代码,比如里的udelay()和mdelay()。
include:头文件的公共目录,其中的3c定义了这块处理器的一些寄存器。
Platform/定义了与开发板相关的资源配置参数,我们往往只需要修改这个文件就可以配置目标板的参数,如波特率、引导参数、物理内存映射等。