嵌入式 Linux 启动流程和 bootloader 介绍

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嵌入式 Linux 启动流程

简介

启动流程

Bootloader 简介

市面上可见的 bootloader

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入式 Linux 启动流程

简介

对于一个 SoC 芯片而言，bootloader 必不可少。因为一个 SoC 芯片一定不是独立存在的，它的载体是经过严格设计的一块硬件电路板。从电路板上电到 SoC 可以执行 Linux Kernel 并最终挂载文件系统，需要在不同阶段执行不同的特定代码。

SoC 上电伊始，根据设定的启动方式，在合适的地方运行 BootRom 代码，用于对 SoC 做一个最基本最简单的初始化。这是 SoC 执行的第一个程序。

当 SoC 执行完 BootRom 程序后，需要初始化与电路板相关的各种外设等，此时需要一份 Bootloader 来完成此项工作。

当电路板初始化完成后，SoC 可以执行任何的程序，包括加载 Kernel 以及文件系统等。

当然，若 SoC 内部 RAM 足够大同时又不考虑启动的灵活性，则完全可以将 BootRom 做成 bootloader，用于加载 Linux Kernel。

启动流程

一、硬件上电

二、一级启动：bootROM

    Boot ROM 是厂商都无法进行更改，固化在芯片内部的ROM；

    作用：确定用于启动的设备；从启动的设备的位置搬移一小段代码（4k/8k/16k）到RAM中运行，即SPL。

三、二级启动：SPL + uboot

1. SPL: Secondary Program Loader：

    作用：初始化 DDR；从启动的设备搬移第二段代码到 RAM 中，加载 uboot（有些 SoC 是将 bootloader 复制到 RAM 后，再进行 DDR 初始化）。

2. uboot: Universal boot loader：

    U-Boot 从启动设备上面读取、分析环境变量获得 kernel 和 rootfs 存储位置，以及所需的 kernel command line；

    自动检测系统 RAM 和 eMMC/Nand Flash 容量和参数；

    设置以太网口 MAC 地址，并配置好硬件准备加载 Linux kernel；

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