1.Bootloader作用：

    在系统上电时，初始化硬件设备、准备好软件环境、最后调用操作系统内核，将系统内核复制到内存中运行。

2.Bootloader的起始地址：

    ARM架构的CPU从地址0x0000000开始取第一条指令，该地址也是Bootloader的起始地址。

3.Bootloader的启动方式：

• 启动加载模式：上电后，Bootloader从板子的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM中运行，整个过程不需要用户的介入，用于产品发布。
• 下载模式：开发人员各种命令，通过串口连接或者网络连接等通信手段从主机下载文件（比如内核映像、文件系统映像），将它们直接放在内存运行或是烧入Flash类固态存储设备

4.Bootloader的两个启动阶段功能：

    （1）第一阶段，主要使用汇编实现，完成一些依赖于CPU体系结构的初始化，并调用第二阶段的代码：

• 硬件设备的初始化；
• 为加载Bootloader的第二阶段代码准备RAM空间；
• 复制Bootloader的第二阶段代码到RAM空间；
• 设置好堆栈；
• 跳转到第二阶段代码的C入口。

    硬件初始化包括：关闭WD、关中断、设置CPU的速度和时钟频率、RAM初始化。但都不是必须

    （2）Bootloader第二阶段使用C实现，实现更为复杂的功能：

• 初始化本阶段使用到的硬件设备；
• 检测系统内存映射；
• 将内核映像和根文件系统映像从Flash上读到RAM空间；
• 为内核设置启动参数；
• 调用内核。

将内核存放于适当位置后，直接跳到它的入口点即可调用内核。调用内核前，需要满足以下条件：

    （1）CPU寄存器设置：

• R0=0;
• R1=机器类型ID；
• R2=启动参数标记列表在RAM中起始基地址。

    （2）CPU工作模式：

• 必须禁止中断（IRQs和FIQs）；
• CPU必须为SVC模式。

    （3）Cache和MMU设置：

• MMU必须关闭；
• 指令Cache可以打开也可以关闭；
• 数据Cache必须关闭。

5.Bootloader与内核的交互：

    Bootloader与内核单向交互，将各类参数按照约定存放于固定位置后，再启动内核，内核启动后从该位置获得参数。

    参数具有固定的结构，以标记列表（tagged list）的形式来传递启动参数。标记列表以标记ATAG_CORE开始，以标记ATAG_NONE结束。

    标记的数据结构为tag，包含一个tag_header结构和一个联合（union）组成。

• tag_header表示标记的类型及长度，比如表示内存还是命令行参数等；
• union（联合）表示使用不同类型的标记，表示内存使用tag_mem32，表示命令行用tag_cmdline。

6.U-BOOT分析与移植

    u-boot（universal boot loader），是遵循GPL条款的开源项目。具有如下特点：

• 开放源码；
• 支持多种嵌入式操作系统内核，如Linux，Vxworks，NetBSD，QNX，RTEMS，ARTOS,LynxOS;
• 丰富的设备驱动源码：串口、以太网、SDRAM、Flash、LCD、eeprom、TRC、键盘等；
• 支持NFS挂载、RAMDISK形式的根文件系统；
• 支持NFS挂载，从Flash中引导压缩或非压缩系统内核；
• 支持目标板环境变量多种存储方式，如Flash、NVRAM、EEPROM；
• 上电自检功能：SDRAM、Flash大小自动检测，SDRAM故障检测，CPU型号；
• 特殊功能：XIP内部引导。

移植 U-Boot（一）