BootLoader的设计与实现资料.ppt

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1、嵌入式系统BootLoader的设计与实现S3C44B0X的BootLoader课件总目录2.移植前规划3.Bootloader1.绪论章节目录1.绪论1.1BootLoader简介内容提要1.绪论内容提要本章首先介绍了Bootloader的定义、特点、安装媒介、下载方式、和启动过程等方面的内容。1.1BootLoader简介(1)BIOS定义：BIOS（BasicInput/OutputSystem）是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序；主要功能:是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控

2、制。1.1BootLoader简介(2)嵌入式系统引导加载程序对于PC机来说，其开机后操作系统启动前的硬件初始化操作是由BIOS完成的；对于嵌入式系统来说，出于通用性、价格等方面的考虑，通常并没有像BIOS那样的固件程序；启动时用于完成初始化操作的引导加载程序必须自行编写，这段程序一般被称为Bootloader程序。BootLoaderBootLoader程序是系统加电（或复位）后运行的第一段软件代码。主要作用：通过这段代码，可以初始化系统硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便最终调用操作系统内核。1.1BootLoader简介(3)BootLoade

3、r特点BootLoader除了依赖CPU的体系结构外，还依赖于具体的嵌入式板级设备的配置；对于两块不同的嵌入式开发板，即使它们是基于同一种CPU而构建的，如果他们的硬件资源和配置不一致，要想让运行在一块板子上的BootLoader程序也能运行在另一块板子上，也还是需要作一些必要的修改。通用BootLoader综上所述，为嵌入式系统建立一个通用的BootLoader是很困难的；尽管如此，我们仍然可以对BootLoader（尤其是基于同种Core的微处理器）归纳出一些通用的概念和设计思路，用来指导用户特定BootLoader的设计与实现。1.1BootLoader简介(4)BootLoader安

4、装媒介系统加电或复位后，所有的CPU通常都从CPU制造商预先安排的地址上取指令。举例说明基于ARM7TDMICore的嵌入式系统中，系统在上电或复位时是从0x00000000地址开始取第一条指令执行，而在这个地址安排的通常就是系统的BootLoader程序。嵌入式系统通常都有某种类型的固态存储设备(比如ROM、EPROM或FLASH等)被安排这个起始地址上用来存放BootLoader程序。1.1BootLoader简介(5)BootLoader下载方式目标机串口网口JTAGMPURAMBOOTROM下载工具宿主机通过编程器将可执行目标文件烧写到BootROM中。通常通过串行口、网口或JTAG

5、等接口下载。1.1BootLoader简介(6)BootLoader启动过程为了增加BootLoader的通用性和可移植性，本文把启动过程分为stagel和stage2两个阶段。stage1阶段：执行的是用汇编语言来实现的依赖CPU体系结构的代码，这样可以提高系统的启动速度。stage2阶段：完成的是OS内核启动前的准备工作，多采用处理能力强、可移植性好的C语言来实现。最小启动代码stage1阶段执行的代码，我们称之为最小启动代码。所谓最小启动代码是指为了完成系统（OS或用户应用程序）启动所必须的最少硬件的初始化程序。1.3µC/OS-II移植流程Phase1Phase21.移植的硬件条件2

6、.编译器的选择3.工作状态的选择4.工作模式的选择5.BootLoader框架6.初始化流程7.编写最小启动代码移植前规划阶段操作系统移植阶段章节目录2.移植前规划2.1移植的硬件条件2.2编译器的选择2.3工作状态的选择2.4工作模式的选择内容提要2.2编译器的选择(2)常用的ARM编译器目前，比较流行的编译器有SDT、ADS、IAR、KEIL和GCC等，其中SDT和ADS均为ARM公司开发，ADS为SDT的升级版。本移植采用的编译器ADS1.2（ARMDeveloperSuite）集成开发环境。2.3工作状态的选择ARM处理器工作状态自从ARM7TDMICore以后，体系结构中具有T变种

7、的ARM处理器核可以工作在以下两种状态。ARM状态ARM状态下执行字对准的32位ARM指令；Thumb状态Thumb状态下执行半字对准的16位Thumb指令。两种工作状态可以进行相互切换。本移植采用的工作状态本移植只实现COS-II在ARM状态下工作。2.4工作模式的选择(1)ARM处理器工作模式与用户模式类似，但具有可以直接切换到其它模式等特权支持操作系统的特权任务系统(sys)未定义指令异常时进入此模式