ARM應(yīng)用系統(tǒng)Boot Loader設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、一個嵌入式系統(tǒng)是為特殊的應(yīng)用建造的。硬件和軟件部件高度集成，丌發(fā)模型是硬件和軟件協(xié)同設(shè)計(jì)模型。BootLoader是嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的第一個環(huán)節(jié)，它涉及到許多硬件相關(guān)的知識，并緊密地將軟硬件銜接在一起，對于一個嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)后續(xù)的軟件開發(fā)至關(guān)重要。 由于ARM公司只設(shè)計(jì)內(nèi)核而不生產(chǎn)具體的芯片，即便是同一種內(nèi)核，不同廠家生產(chǎn)的芯片差別很大，因此不易寫出統(tǒng)一的BootLoader代碼，對于每一款基于不同類型ARM處理器或外圍硬件的

2、嵌入式板卡都要依靠不同的BootLoader來引導(dǎo)系統(tǒng)。這意味著對于調(diào)試應(yīng)用系統(tǒng)或者移植嵌入式操作系統(tǒng)到開發(fā)板的人來說，編寫B(tài)ootLoader第一道也是最重要的一道技術(shù)門檻。 而在嵌入式系統(tǒng)中，通常并沒有像BIOS那樣的固件程序(注：有的嵌入式CPU也會內(nèi)嵌一段短小的啟動程序)，因此整個系統(tǒng)的加載啟動任務(wù)就完全由BootLoader來完成。比如在基于ARM7TDMI的嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)在上電或復(fù)位時通常都從地址0x000000

3、00處開始執(zhí)行，而在這個地址處安排的通常就是系統(tǒng)的BootLoader程序。大多數(shù)BootLoader都包含兩種不同的操作模式，即啟動加載模式和下載模式。 啟動加載模式是指BootLoader從目標(biāo)機(jī)上的某個固態(tài)存儲設(shè)備上將操作系統(tǒng)加載到RAM中運(yùn)行，整個過程并沒有用戶的介入。這種模式是BootLoader的正常工作模式，因此在嵌入式產(chǎn)品發(fā)布的時侯，BootLoader顯然必須工作在這種模式下。下載模式是指BootLoader將

4、通過串口連接或網(wǎng)絡(luò)連接等通信手段從主機(jī)下載文件，比如：下載內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像等。從主機(jī)下載的文件通常首先被BootLoader保存到目標(biāo)機(jī)的RAM中，然后再被BootLoader寫到目標(biāo)機(jī)上的Flash類固態(tài)存儲設(shè)備中。BootLoader的這種模式通常在第一次安裝內(nèi)核與根文件系統(tǒng)時被使用；此外，以后的系統(tǒng)更新也會使用BootLoader的這種工作模式。 BootLoader根據(jù)設(shè)計(jì)功能的不同，其程序編寫和實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度也

5、各不相同。一個簡單的BootLoader程序僅僅完成串行口的初始化，并進(jìn)行通信，而功能完善的BootLoader可以支持比較復(fù)雜的命令集，對系統(tǒng)的軟硬件資源進(jìn)行合理的配置與管理和檢測。我們可以根據(jù)自身的需求來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。事實(shí)上，一個功能完善的BootLoader‘已經(jīng)相當(dāng)于一個微型的操作系統(tǒng)了。[3]。 實(shí)踐證明本文論述的BootLoader具有可移植性較好、節(jié)約系統(tǒng)存儲單元、系統(tǒng)控制能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可運(yùn)行在基于ARM7TDM