arm linux启动过程分析

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1、ARMLinux启动过程分析摘要：嵌入式Linux的可移植性使得我们可以在各种电子产品上看到它的身影。对于不同体系结构的处理器来说Linux的启动过程也有所不同。本文以S3C2410ARM处理器为例，详细分析了系统上电后bootloader的执行流程及ARMLinux的启动过程。关键词：ARMLinuxbootloader启动过程：TP3161.引言Linux最初是由瑞典赫尔辛基大学的学生LinusTorvalds在1991年开发出来的，之后在GNU的支持下，Linux获得了巨大的发展。虽然Linux在桌面PC机上的普及程度远不及微软的中去

2、，然后跳转到内核的第一条指令处继续执行，从而启动Linux内核。由此可见，bootloader和Linux内核有着密不可分的联系，要想清楚的了解Linux内核的启动过程，我们必须先得认识bootloader的执行过程，这样才能对嵌入式系统的整个启动过程有清晰的掌握。2.2Bootloader的执行过程不同的处理器上电或复位后执行的第一条指令地址并不相同，对于ARM处理器来说，该地址为0x00000000。对于一般的嵌入式系统，通常把Flash等非易失性存储器映射到这个地址处，而bootloader就位于该存储器的最前端，所以系统上电或复位后

3、执行的第一段程序便是bootloader。而因为存储bootloader的存储器不同，bootloader的执行过程也并不相同，下面将具体分析。嵌入式系统中广泛采用的非易失性存储器通常是Flash，而Flash又分为NorFlash和NandFlash两种。它们之间的不同在于：NorFlash支持芯片内执行（XIP，eXecuteInPlace），这样代码可以在Flash上直接执行而不必拷贝到RAM中去执行。而NandFlash并不支持XIP，所以要想执行NandFlash上的代码，必须先将其拷贝到RAM中去，然后跳到RAM中去执行。实际应

4、用中的bootloader根据所需功能的不同可以设计得很复杂，除完成基本的初始化系统和调用Linux内核等基本任务外，还可以执行很多用户输入的命令，比如设置Linux启动参数，给Flash分区等；也可以设计得很简单，只完成最基本的功能。但为了能达到启动Linux内核的目的，所有的bootloader都必须具备以下功能[2]：1)初始化RAM因为Linux内核一般都会在RAM中运行，所以在调用Linux内核之前bootloader必须设置和初始化RAM，为调用Linux内核做好准备。初始化RAM的任务包括设置CPU的控制寄存器参数，以便能正常

5、使用RAM以及检测RAM大小等。2)初始化串口串口在Linux的启动过程中有着非常重要的作用，它是Linux内核和用户交互的方式之一。Linux在启动过程中可以将信息通过串口输出，这样便可清楚的了解Linux的启动过程。虽然它并不是bootloader必须要完成的工作，但是通过串口输出信息是调试bootloader和Linux内核的强有力的工具，所以一般的bootloader都会在执行过程中初始化一个串口做为调试端口。3)检测处理器类型Bootloader在调用Linux内核前必须检测系统的处理器类型，并将其保存到某个常量中提供给Linux

6、内核。Linux内核在启动过程中会根据该处理器类型调用相应的初始化程序。4)设置Linux启动参数Bootloader在执行过程中必须设置和初始化Linux的内核启动参数。目前传递启动参数主要采用两种方式：即通过structparam_struct和structtag（标记列表，taggedlist）两种结构传递。structparam_struct是一种比较老的参数传递方式，在2.4版本以前的内核中使用较多。从2.4版本以后Linux内核基本上采用标记列表的方式。但为了保持和以前版本的兼容性，它仍支持structparam_struct参

7、数传递方式，只不过在内核启动过程中它将被转换成标记列表方式。标记列表方式是种比较新的参数传递方式，它必须以ATAG_CORE开始，并以ATAG_NONE结尾。中间可以根据需要加入其他列表。Linux内核在启动过程中会根据该启动参数进行相应的初始化工作。5)调用Linux内核映像Bootloader完成的最后一项工作便是调用Linux内核。如果Linux内核存放在Flash中，并且可直接在上面运行（这里的Flash指NorFlash），那么可直接跳转到内核中去执行。但由于在Flash中执行代码会有种种限制，而且速度也远不及RAM快，所以一般的

8、嵌入式系统都是将Linux内核拷贝到RAM中，然后跳转到RAM中去执行。不论哪种情况，在跳到Linux内核执行之前CUP的寄存器必须满足以下条件：r0＝0，r1＝处理器类型，r2