原创 ARM Linux学习笔记3：Bootloader

 2009-7-21 23:22  5133 7 7 分类: MCU/ 嵌入式

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Bootloader的概念就是一个用于引导的loader，在系统上电的时候最先被运行，然后对硬件平台做最基本的初始化，最后把操作系统加载起来。不同的嵌入式操作系统都有自己的Bootloader，但是本质功能都是一样的。

在WinCE中用的最多的就是EBOOT，是一个基于网络的Bootloader，而且可以根据需要带有命令行菜单功能，网络调试功能以及文件系统的相关功能。

在Linux中用的最多的就是u-boot和vivi。

NORFlash with bootloader：

一般ARM处理器的片选0都会接有NORFlash，这样在ARM上电以后，会从0地址开始执行程序，也就是从NORFlash的0地址开始执行。所以把bootloader烧到NORFlash的0地址开始的地方，这样在上电以后，bootloader开始执行，可以在NORFlash里面执行，也可以自拷贝到SDRAM中执行。最后加载image并运行。

NANDFlash Boot with bootloader：

由于NORFlash容量小，价格贵，现在很多ARM处理器支持NandFlash引导。不同厂家的处理器对Nandflash的引导略有区别，具体要看datasheet。

(摘自S<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />3C2410用户手册)

S3C2410/S3C2440支持使用NAND来进行启动，但是启动代码并不是直接在NAND中执行的。在S3C2410/S3C2440中有一块名为Steppingstone，大小为4KB的SRAM。复位后，启动代码先从NAND FLASH的前4KB复制到Steppingstone，再从Steppingstone中执行以完成启动。具体过程：

1. 复位；
2. NAND FLASH的前4KB被复制到Steppingstone中；
3. Steppingstone被映射到nGCS0；
4. CPU从Steppingstone中执行启动代码。

在复制NAND FLASH的前4KB到Steppingstone的过程中，ECC不会被检查，这就必须保证所用NAND的前4KB没有坏位。如果使用三星的NAND FLASH，这一点是完全可以保证的，三星NAND FLASH的Block0是没有坏位的，访问时不用进行错误校验。使用其他品牌的NAND FLASH要看数据手册，确认其Block0在出厂时保证无错，方可与S3C2410/S3C2440配合使用，进行NAND方式的启动。

具体可以参考下面一篇文章：

从Nand Flash启动U-BOOT的基本原理

http://hi.baidu.com/zengzhaonong/blog/item/4b901ee9b5ef343cb90e2d16.html

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前4K的问题

如果S3C2410被配置成从Nand Flash启动， S3C2410的Nand Flash控制器有一个特殊的功能,在S3C2410上电后,Nand Flash控制器会自动的把Nand Flash上的前4K数据搬移到4K内部RAM中,并把0x00000000设置内部RAM的起始地址,CPU从内部RAM的0x00000000位置开始启动。这个过程不需要程序干涉。

程序员需要完成的工作,是把最核心的启动程序放在Nand Flash的前4K中。
启动程序的安排

由于Nand Flash控制器从Nand Flash中搬移到内部RAM的代码是有限的,所以在启动代码的前4K里,我们必须完成S3C2410的核心配置以及把启动代码(U-BOOT)剩余部分搬到RAM中运行。
u-boot源码不支持从nand flash启动，可是s3c2410支持从nand flash启动，开发板(sbc-2410x)加电后s3c2410将nand flash的前4k(保存有u-boot的部分功能--拷贝功能--把nand flash中的内容拷贝到SDRAM)拷贝到sram(s3c2410芯片内的sram)。这就需要修改u-boot源码，增加u-boot的功能: 使u-boot在得到执行权后能够将其自身拷贝到开发板上SDRAM中，以便处理器能够执行u-boot

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启动代码与（vivi和u-boot的bootloader）联系和区别

INIT.S，就是一个程序的开始部分，用来初始化板子。

VIVI和U-BOOT本身肯定也是包括板子的初始化代码的。VIVI和U-BOOT都是bootloader的一种。VIVI是专门针对2410设计的。而U-BOOT是比较通用的，可以通过修改配置用到不同的硬件平台上去。BOOTLOADER的作用一般是用来调试，烧写FLASH，装载操作系统镜像，或者用来装载用户程序。