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;
14. /*
15. * Acorn specific
16. */
17. struct tag_acorn acorn;
19. /*
20. * DC21285 specific
21. */
22. struct tag_memclk memclk;
23. } u;
24. };