Linux之Bootloader了解概念和啟動過程

Bootloader，簡而言之就是：它是一段小程序，在系統上電時開始執行，主要功能是初始化硬件設備、准備好軟件環境，最後調用操作系統內核。

Bootloader種類比較多，常見的X86上的有LILO,GRUB，ARM架構上比較有名的是U-boot,VIVI.  還有其他的RedBoot / Etherboot等

啟動Bootloader指令地址（ARM結構的cpu一般放在0x0000000地址處，而MIPS結構的CPU一般放在0xBFC00000）

Bootloader常見兩種操作模式：1。啟動加載模式（沒用戶介入） 2.下載模式（用戶命令操作）

Bootloader中典型分區結構圖：

*Bootloader上電後第一個程序。

*Boot parameters分區中一般存放一些可設置的參數，比如IP地址、串口波特率，要傳遞給內核的命令行參數。

*kernel,嵌入式板定制的內核，包含內核啟動參數

*Root filesystem文件系統，裡面包含了linux能夠運行的應用程序，和相關庫等。

@Bootloader的兩個階段了解

1.第一階段(使用匯編語言實現，依賴於cpu體系結構的初始化)

。硬件初始化（看門狗、RAM初始化等）

。為加載Bootloader的第二階段代碼准備RAM空間

。復制Bootloader的第二階段代碼到RAM空間中

。設置好棧

。調轉到第二階段代碼的入口點

2.第二階段（通常C語言實現，好處可讀性和移植性）

。初始化本階段要用到的硬件設備

。檢測系統內存映射（memory map）

。將內核映像和根文件系統系統映像從Flash讀到RAM內存中

。為內核設置啟動參數

@Bootloader與內核交互

Bootloader和內核交互是單向的，因為它們啟動有先後。

Bootloader傳遞參數給內核，有書說明：linux2.4.x後都是以數據結構：標記列表形式來傳遞啟動參數。

標記的數據結構為tag,由tag_header結構和 一個聯合union組成。如下：

1. struct tag_header {  
2. __u32 size;  
3. __u32 tag;  
4. ;  

1. struct tag_mem32 {  
2.     __u32   size;  
3.     __u32   start;  /* physical start address */  
4. };  

1. struct tag {  
2.     struct tag_header hdr;  
3.     union {  
4.         struct tag_core     core;  
5.         struct tag_mem32    mem;  //內存標記   
6.         struct tag_videotext    videotext;  
7.         struct tag_ramdisk  ramdisk;  
8.         struct tag_initrd   initrd;  
9.         struct tag_serialnr serialnr;  
10.         struct tag_revision revision;  
11.         struct tag_videolfb videolfb;  
12.         struct tag_cmdline  cmdline;  
13.   
14.         /* 
15.          * Acorn specific 
16.          */  
17.         struct tag_acorn    acorn;  
18.   
19.         /* 
20.          * DC21285 specific 
21.          */  
22.         struct tag_memclk   memclk;  
23.     } u;  
24. };