bootloader介绍
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bootloader原理引言:在计算机系统中,bootloader(引导加载程序)是启动计算机操作系统的第一个程序。
它的主要作用是初始化系统硬件并加载操作系统内核,使计算机能够正常启动。
本文将详细介绍bootloader的原理和工作流程。
一、bootloader的作用bootloader是计算机启动过程中的重要组成部分,其作用主要有以下几个方面:1. 初始化硬件:bootloader负责初始化计算机系统的硬件设备,包括CPU、内存、外设等。
通过与硬件交互,确保系统能够正常运行。
2. 加载操作系统内核:bootloader从硬盘或其他存储设备中读取操作系统内核的镜像文件,并将其加载到内存中。
加载完成后,将控制权交给操作系统。
3. 提供启动选项:bootloader可以提供多个启动选项,允许用户选择不同的操作系统或系统配置。
这在多系统或多配置的计算机中尤为重要。
二、bootloader的工作流程1. 加电自检:当计算机加电时,CPU会首先执行自检程序,检测硬件设备是否正常工作。
自检完成后,将转移到bootloader程序上。
2. 加载bootloader:在计算机的硬盘或其他存储设备中,有一个固定的位置存放着bootloader程序。
CPU会通过读取存储设备上的引导扇区,将bootloader加载到内存中。
3. 初始化硬件:bootloader会初始化计算机的硬件设备,包括CPU、内存、硬盘、显示器等。
这些初始化操作是为了确保系统能够正常运行,并为操作系统的加载做好准备。
4. 加载操作系统内核:bootloader会从存储设备中读取操作系统内核的镜像文件,并将其加载到内存中的指定位置。
加载完成后,bootloader将控制权交给操作系统。
5. 启动操作系统:操作系统接管控制权后,会执行自己的初始化操作,并进入正常的工作状态。
至此,计算机的启动过程完成。
三、bootloader的实现方式bootloader的实现方式因计算机架构和操作系统而异。
第三节BootLoaderUn Re gi st er ed本节目标•深入理解BootLoader 启动过程•掌握uBoot 的定制•了解uBoot 的代码树构成•uBoot 的下载烧写Un Re gi st er edBootloader 定义•Bootloader 是硬件启动的引导程序,是启动操作系统的根本;•是在操作系统内核或用户应用程序运行之前运行的一段小程序。
通过这段小程序,可以初始化硬件设备、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,以便为最终调用准备好环境;•在一般典型的系统中,整个系统的加载启动任务就完全由Bootloader 来完成。
Un Re gi st er edBootloader 特点•Bootloader 不属于操作系统内核,采用汇编语言编写,因此针对不同的CPU 体系结构,这一部分代码不具有可移植性;•在移植操作系统时,这部分代码必须加以改写。
•Bootloader 不但依赖于CPU 的体系结构,而且依赖于嵌入式系统板级设备的配置。
Un Re gi st er edBootloader 启动模式•启动加载模式:在这种模式下,Bootloader 从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM 中运行,整个过程并没有用户的介入。
•下载模式:在这种模式下,目标机上的Bootloader 将通过串口或网络等通信手段从开发主机(Host )上下载内核映像和根文件系统映像等到RAM 中。
然后可以再被Bootloader 写到目标机上的固态存储媒质中,或者直接进行系统的引导。
Un Re gi st er edBootloader 基本功能•初始化硬件•将操作系统内核从Flash 拷贝到SDRAM 中,如果是压缩格式的内核,还要解压缩•改写系统的内存映射,原先Flash 起始地址映射为0地址,这时需要将RAM 的起始地址映射为0•提供Linux 内核的启动参数•启动Linux 内核•设置堆栈指针并将bss 段清零将来执行C 语言程序和调用子函数时要用到•改变pc 值,使得CPU 开始执行真正的操作系统内核。
式操作系统的镜像,包括使用外设端口如以太网、USB、串口、并口从开发计算机上下载,也可以从本地存储设备如FLASH、CF卡、DOC或硬盘读取镜像并且跳转执行。
在开发调试Windows CE系统的过程中,最常见的方法是通过以太网口从开发计算机下载操作系统镜像到目标设备,这种类型的BootLoader有一个专门的名字叫做Eboot,E就是Ethernet的首字母。
DeviceEmulator的BootLoader就是一个典型的Eboot。
除Eboot外,比较常见的还有使用串口端口、以Serial的首字母命名的Sboot,以及专用于PC原理机型的BiosLoader等。
1.2微软建议Windows CE的BootLoader所应实现的功能微软建议Windwos CE的Bootloader所应实现的功能主要有以下6项。
(1)Windows CE的BootLoader应该存放在嵌入式设备的非可易失的存储设备中,比如Flash存储器。
此外如果硬件支持的话,最好还应该对BootLoader所在的Flash存储块实行加锁(locking)以保护它在运行过程中不被破坏。
(2)BootLoader应该在加载Windows CE操作系统镜像的过程中对加载进度、状态及错误消息等信息进行提示输出,这一般通过一个目标嵌入式设备与开发PC的串口端口连接来实现。
(3)用户在开发Windows CE的BootLoader时,应该尽可能地利用微软所提供的支持库里的功能函数。
这样做不仅可以减小开发的工作量,也是为了保证所开发的BootLoader的软件质量。
(4)Windows CE的BootLoader不仅应该可以加载操作系统的镜像,也应该有能力加载BootLoader自身的镜像文件。
不仅是下载到嵌入式系统的RAM内存,还应该能够将操作系统的或者BootLoader自身的镜像写入系统的非可易失存储器中。
③2④(5)Windows CE的BootLoader应该有能力对所加载的镜像(操作系统的或者BootLoader 自身的)的数据执行校验,并且开发者要注意在校验完全通过之前不得将镜像的任何数据写入系统的非可易失存储器中。
bootloader详解-----程序及其功能和特点在进行嵌入式开发时,会碰到一个名词bootloader,那个东西不太好懂,不要说自己写bootloader,确实是能看懂他人的bootoader都比较困难。
本文详细的介绍了bootloader 的原理,回答了什么是bootloader,什么缘故要用bootloader。
看到后,希望您能明白什么是bootloader。
一、引言在专用的嵌入式板子运行GNU/Linux 系统已经变得愈来愈流行。
一个嵌入式Linux 系统从软件的角度看通常能够分为四个层次:1. 引导加载程序。
包括固化在固件(firmware)中的boot 代码(可选),和Boot Loader 两大部份。
2. Linux 内核。
特定于嵌入式板子的定制内核和内核的启动参数。
3. 文件系统。
包括根文件系统和成立于Flash 内存设备之上文件系统。
通经常使用ram disk 来作为root fs。
4. 用户应用程序。
特定于用户的应用程序。
有时在用户应用程序和内核层之间可能还会包括一个嵌入式图形用户界面。
经常使用的嵌入式GUI 有:MicroWindows 和MiniGUI 等。
引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码。
回忆一下PC 的体系结构咱们能够明白,PC 机中的引导加载程序由BIOS(其本质确实是一段固件程序)和位于硬盘MBR中的OS Boot Loader(比如,LILO 和GRUB 等)一路组成。
BIOS 在完成硬件检测和资源分派后,将硬盘MBR中的Boot Loader 读到系统的RAM 中,然后将操纵权交给OS BootLoader。
Boot Loader 的要紧运行任务确实是将内核映象从硬盘上读到RAM 中,然后跳转到内核的入口点去运行,也即开始启动操作系统。
而在嵌入式系统中,通常并无像BIOS 那样的固件程序(注,有的嵌入式CPU 也会内嵌一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由Boot Loader 来完成。
各类BOOTLOADER的介绍BOOTLOADER是硬件启动的引导程序,是启动OS的全然要进行烧录BOOTLOADER时要从主板的JTAGG口进行烧录,运算机端要用JTAG调试器和应该安装JTAG的驱动程序!在运算机端安装JTAG的驱动方式是:1、将JTAG头接到运算机的并口上2、NBOOT_DEBUG要紧通过网络EBOOT启动的引导第一要将NBOOT_DEBUG通过JTAG烧录到NANDFLASH 的第0块。
具体方式是:1、将JTAG调试器与运算机的并口连接,另外一端与主板的JTAG调试口相连接,这时打开电源。
2、运行NBOOT_DEBUG的目录中的文件3、如图,执行第0项,以后会显现:4、如图,再次执行第0项,以后屏幕会显现:5、现在要选择往FLASH中的什么位置写入文件,目前NBOOT_DEBUG要烧录到FLASH的第0块。
6、这时输入“0”现在在运算机屏幕上会显现EPPPPPPPPP的进度条,当进度条终止时请把电源断电。
7、以后要进行下一步工作,因为每一个BOOTLOADER要与不同的程序相配合,全数烧录完成以后才能够正常启动。
注:每一次烧录一个文件以后最好都从头断电后再次上电以后能够进行下一步工作。
这时要将EBOOT通过JTAG烧录到NANDFLASH 的第2块,这是能够进行WINCE的网络下载测试程序,用来测试PLATFROM BUILDER编辑出来的WINCE是不是能够正常利用。
程序是不是能够利用。
具体方式是:1、将JTAG调试器与运算机的并口连接,另外一端与主板的JTAG调试口相连接,这时打开电源。
2、运行EBOOOT的目录中的文件3、如图,执行第0项,以后会显现:4、如图,再次执行第0项,以后屏幕会显现:5、现在要选择往FLASH中的什么位置写入文件,目前EBOOT要烧录到FLASH的第2块。
6、这时输入“2”现在在运算机屏幕上会显现EPPPPPPPPP的进度条,当进度条终止时请把电源断电。
bootloader概念和功能
引导加载程序(bootloader)是一段位于计算机系统上电时运行的固件,其目的是加载操作系统(OS)内核或其他引导程序。
它又被称为引导程序或引导管理器。
引导加载程序的主要功能包括:
1. 启动硬件初始化:引导加载程序会对计算机硬件进行初始化和配置,以便后续的操作系统和应用程序能够正确地运行。
2. 加载操作系统:引导加载程序会从存储设备(如硬盘、固态硬盘或网络)中读取操作系统的内核文件,并将其加载到计算机内存中。
3. 校验和验证:引导加载程序会对加载的操作系统内核文件进行校验,以确保文件的完整性和正确性。
这通常涉及到校验和、数字签名或哈希函数等技术。
4. 多重引导:引导加载程序通常可支持多个操作系统的引导,用户可以根据需要选择要启动的操作系统。
这在多系统或多操作系统共存的情况下非常重要。
5. 错误处理和故障恢复:引导加载程序还可以检测和处理系统启动过程中的错误和故障。
它能够提供一些故障恢复的选项,例如回滚操作系统更新、修复损坏的系统文件等。
总的来说,引导加载程序是计算机启动过程中重要的一环,它负责将计算机从电源关闭状态转换为正常工作状态,并加载操作系统以供用户使用。
它具有管理和控制系统启动过程的功能,确保系统的正确和稳定运行。
BootLoader锁定本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核。
行之前运行。
可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态,以便为最U也会内嵌一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。
在一个基于ARM7TDM I00000000处开始执行,而在这个地址处安排的通常就是系统的BootLoader程序。
中文名启动装载外文名BootLoader说明系统启动前引导程序操作模式启动模式、交互模式1背景介绍Bootloader是嵌入式系统在加电后执行的第一段代码,在它完成CPU和相关硬件的初始化之后,再将操作系统映像或固化的嵌入式应用程序装在到内存中然后跳转到操作系统所在的空间,启动操作系统运行。
[1]对于嵌入式系统,Bootloader是基于特定硬件平台来实现的。
因此,几乎不可能为所有的嵌入式系统建立一个通用的Bootloader,不同的处理器架构都有不同的Bootloader 。
Bootloader不但依赖于CPU的体系结构,而且依赖于嵌入式系统板级设备的配置。
对于2块不同的嵌入式板而言,即使它们使用同一种处理器,要想让运行在一块板子上的B ootloader程序也能运行在另一块板子上,一般也都需要修改Bootloader的源程序。
反过来,大部分Bootloader仍然具有很多共性,某些Bo otloader也能够支持多种体系结构的嵌入式系统。
例如,U-Boot就同时支持PowerPC、ARM、MIPS和X86等体系结构2操作模式1.自启动模式:在这种模式下,bootloader从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM中运行,整个过程并没有用户的介入。
2.交互模式:在这种模式下,目标机上的bootloader将通过串口或网络等通行手段从开发主机(Host)上下载内核映像等到RAM中。
可以被bootloader写到目标机上的固态存储媒质中,或者直接进入系统的引导。
bootloader通俗解释【实用版】目录1.Bootloader 的通俗解释2.Bootloader 的功能和作用3.Bootloader 的种类和应用正文一、Bootloader 的通俗解释Bootloader,中文俗称“引导程序”,是计算机系统启动时运行的第一个程序。
它可以理解为一个“中介”,负责在操作系统启动前,协调硬件与软件之间的沟通,将操作系统从存储设备加载到内存中,并最终将控制权交给操作系统。
二、Bootloader 的功能和作用1.硬件初始化:Bootloader 负责对计算机硬件进行初始化,包括内存、外设、总线等,为操作系统运行做好准备。
2.加载操作系统:Bootloader 将操作系统从存储设备(如硬盘、U 盘等)中读取到内存中,为操作系统的启动提供支持。
3.设置启动参数:Bootloader 可以根据用户需求,设置不同的启动参数,例如选择不同的操作系统、进入 BIOS 设置等。
4.诊断和自检:Bootloader 可以对计算机硬件进行自检,诊断硬件是否存在问题,并在启动时显示相关信息,方便用户了解系统状态。
三、Bootloader 的种类和应用1.BIOS:BIOS(Basic Input/Output System,基本输入输出系统)是一种最基本的 Bootloader,主要应用于早期的计算机系统。
它主要负责硬件的初始化和操作系统的加载。
2.UEFI:UEFI(Unified Extensible Firmware Interface,统一可扩展固件接口)是一种更先进的 Bootloader,主要应用于现代计算机系统。
相较于 BIOS,UEFI 具有更好的兼容性和可扩展性,可以支持更多的硬件设备和操作系统。
3.GRUB:GRUB(GNU GRand Unified Bootloader,GNU 统一引导加载程序)是一种开源的 Bootloader,广泛应用于 Linux 系统。
bootloader里的分类Bootloader是计算机系统中的一个重要组成部分,它负责在计算机启动时加载操作系统,并为操作系统提供必要的硬件支持和初始化工作。
根据其功能和特点的不同,可以将bootloader分为以下几类:1. 主引导记录(MBR):主引导记录是位于硬盘的第一个扇区的512字节的数据块,也是硬盘分区表的存放位置。
MBR中包含引导程序的代码,它负责加载操作系统的引导扇区并将控制权转交给操作系统。
MBR的大小有限,因此其功能相对简单,只能加载操作系统的引导扇区。
2. 操作系统引导程序:操作系统引导程序位于硬盘分区中的特定扇区,通常是MBR引导扇区之后的第一个扇区。
操作系统引导程序负责加载操作系统的核心代码,完成一些必要的初始化工作,并将控制权转交给操作系统。
不同的操作系统有不同的引导程序,如Windows的NTLDR、GRUB等。
3. UEFI引导管理器:UEFI(统一固件接口)引导管理器是一种新一代的引导方式,取代了传统的BIOS引导方式。
UEFI引导管理器提供了更加灵活和功能丰富的引导方式,支持图形界面、网络引导、多操作系统启动等功能。
UEFI引导管理器通常存储在固件芯片中,由固件直接加载执行。
4. 引导加载程序(Bootloader):引导加载程序是操作系统的第一段代码,负责系统的初始化和加载操作系统的核心模块。
引导加载程序通常存储在硬盘分区中的特定位置,由MBR或操作系统引导程序加载执行。
引导加载程序的功能比较复杂,可以支持多操作系统的启动、引导参数的设置、硬件的初始化等。
5. 嵌入式引导程序:嵌入式引导程序是用于嵌入式系统的特定引导程序,它通常存储在闪存、EEPROM等非易失性存储器中。
嵌入式引导程序的功能和特点根据具体的嵌入式系统而有所不同,可以根据需求进行裁剪和扩展。
6. 网络引导程序(Netboot):网络引导程序是通过网络加载操作系统的引导程序,它可以通过PXE(Preboot Execution Environment)等网络协议实现。
bootloader 简介1.1 Bootloader移植的必要性Bootloader是与系统硬件环境高度相关的初始化软件,它担负着初始化硬件和引导操作系统的双重责任。
一些ARM平台可以共用同一种Bootloader,但是总的说来,每一个特定系统的Bootloader都会有所不同。
Bootloader广泛用于有操作系统的手持终端设备、智能家电及机顶盒等嵌入式设备上,它负责完成硬件初始化、操作系统引导和系统配制等。
Bootloader 移植是在特定硬件平台上操作系统移植至关重要的一步。
1.2 BootLoader所支持的CPU和嵌入式系统板每种不同的CPU体系结构都有不同的BootLoader。
有些BootLoader也支持多种体系结构的CPU,比如U-BOOT就同时支持ARM、MIPS、POWERPC等体系结构。
除了依赖于CPU 的体系结构外,BootLoader实际上也依赖于具体的嵌入式板级设备的配置。
也就是说,对于两块不同的嵌入式板而言,即使它们是基于同一种CPU而构建的,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,通常也都需要修改BootLoader的源程序。
1.3. Boot Loader的烧录和存储系统加电或复位后,所有的CPU通常都从某个由CPU制造商预先安排的地址上取指令。
比如,at91rm9200的CPU在复位时通常都从地址0x00000000取它的第一条指令。
这个地址依据特定的CPU而定。
通常片外启动时,基于CPU构建的嵌入式系统通常都有某种类型的固态存储设备(EEPROM或FLASH等,at91rm9200是0x10000000)被映射到这个预先安排的地址上。
因此在系统加电后,CPU将首先执行Boot Loader程序。
bootloader烧写到flash中,对于一个裸板有两种方式:(1)通过片内固化的loader加载bootloader:通常某些CPU内部ROM中固化了一段程序可以用于最初的程序下载,如A T91RM9200。
Bootloader的概念和作用(1)Bootloader的概念和作用Bootloader是嵌入式系统的引导加载程序,它是系统上电后运行的第一段程序,其作用类似于 PC 机上的 BIOS。
在完成对系统的初始化任务之后,它会将非易失性存储器(通常是 Flash或 DOC 等)中的Linux 内核拷贝到 RAM 中去,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过程有清晰的掌握。
(2)Bootloader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 Nor Flash 和Nand Flash 两种。
它们之间的不同在于: Nor Flash 支持芯片内执行(XIP, eXecute In Place),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Nand Flash并不支持XIP,所以要想执行 Nand Flash 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。
Bootloader 介绍bootloader 的定义:相当于pc 机的BIOS,在操作系统启动内核运行之前运行的一段小程序,通过这段小程序我们可以初始化cpu 内部的硬件设备,建立内存空间映射范围,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os 内核准备好正确的环境。
可以得出bootloader 主要有2 个任务,1 是初始化cpu 内部的硬件设备,2 是将os kernel 带到内存中去。
在讲bootloader 之前,我们先讲讲pc 机的启动过程,pc 机中有bois,这个是固化在硬件的,当pc 机一加电以后,bios 就会自己启动,完成硬件检测和资源的分配,然后将硬盘中的引导程序调入内存,然后把控制权交给引导程序,引导程序主要的用途就是将操作系统的kernel 调入内存,然后跳转到内核的开始地址,然后os 就开始启动了。
就pc 而言,启动的过程相对复杂,从bios--->引导程序(grub 等)---->os但是嵌入式系统来说,他没有bios 这样硬件,所以它的启动过程全部都是交给bootloader 去完成的。
bootloader 是放在flash 的最前面的位置,原因是:系统在加电或复位的时候,所有的cpu 通常都从cpu 制造商预先安排地址开始执行的,(通常是0x00000000 位置),所以bootloader 通常是放在flash 中的最前面的位置。
这是一个简易的flash 分布图,bootloader 在flash 的最前端。
关于bootloader 的启动过程还可以分为两种,1 是单阶段,2 是多阶段的现在很多的bootloader 是2 个阶段的stage 1 的步骤(用的是汇编)。
Bootloader过程简介1. 引言在计算机系统中,操作系统的启动过程是一个复杂而重要的过程。
在操作系统启动之前,计算机系统首先要执行一个称为Bootloader的程序。
Bootloader是一个小型的程序,负责加载操作系统并进行必要的准备工作。
在本文档中,我们将对Bootloader的过程进行简要介绍,包括其定义、功能和执行过程。
我们将使用Markdown格式来展示文档内容。
2. Bootloader的定义Bootloader是计算机系统引导的第一个程序。
它位于计算机内存的一个固定位置,通常是硬盘的引导扇区〔MBR〕或UEFI固件中的引导管理器。
3. Bootloader的功能Bootloader的主要功能可以归纳为以下几个方面:•硬件初始化:Bootloader负责初始化计算机的硬件,包括处理器、内存、外设等。
它会设置必要的存放器和内存映射表,以确保后续的操作系统可以正常运行。
•选择和加载操作系统:Bootloader通常会提供一个菜单或配置文件,供用户选择要启动的操作系统。
根据用户选择的操作系统,Bootloader会从硬盘或网络中加载相应的操作系统文件,并将控制权转交给操作系统。
•引导扩展程序:一些Bootloader还支持引导扩展程序。
它们可以加载和执行额外的程序,如驱动程序、启动菜单等。
这些扩展程序可以提供额外的功能和灵巧性。
•错误处理和恢复:Bootloader还负责错误处理和恢复机制。
如果在硬件初始化或操作系统加载过程中出现错误,Bootloader将负责处理错误,并显示相应的错误信息。
在某些情况下,Bootloader还可以提供恢复选项,例如从备份引导扇区或其他设备启动。
4. Bootloader的执行过程Bootloader的执行过程可以大致分为以下几个步骤:1.BIOS或UEFI固件启动:计算机加电后,首先执行BIOS或UEFI固件,这局部固件中包含了Bootloader的位置和初始化代码。
bootloader通俗解释摘要:1.Bootloader的概念与作用2.Bootloader的种类与区别3.Bootloader的应用场景4.如何选择合适的Bootloader5.Bootloader的编写与定制6.Bootloader的安全性与优化7.总结与展望正文:一、Bootloader的概念与作用Bootloader,简称“boot loader”,中文意为“引导加载程序”,是计算机启动时加载操作系统之前执行的一段程序。
它的主要作用是在计算机加电后,将操作系统加载到内存中并启动操作系统。
二、Bootloader的种类与区别根据硬件平台和操作系统的不同,Bootloader有多种类型。
常见的有:1.BIOS Bootloader:适用于基于BIOS(Basic Input/Output System)的计算机,如传统的x86架构。
2.UEFI Bootloader:适用于基于UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)的计算机,如现代的x86_64架构。
3.Linux Bootloader:主要用于加载Linux操作系统,如GRUB(GrandUnified Bootloader)。
4.Windows Bootloader:用于加载Windows操作系统,如NTLDR (Windows NT Loader)。
三、Bootloader的应用场景1.操作系统多重启动:允许用户在启动时选择不同的操作系统,如Windows和Linux。
2.操作系统修复:当操作系统无法正常启动时,通过Bootloader进入恢复模式,进行修复。
3.数据恢复:利用Bootloader启动特定的数据恢复工具,进行数据救援。
4.硬件测试:利用Bootloader启动硬件测试工具,如硬盘检测工具、内存检测工具等。
四、如何选择合适的Bootloader1.了解计算机硬件平台和操作系统:根据计算机使用的硬件架构和操作系统,选择相应的Bootloader。
bootload标准摘要:1.引导加载程序(Bootloader)简介2.Bootloader 的作用3.Bootloader 的两种类型:启动扇区和启动管理器4.常见的Bootloader 标准5.UEFI 标准简介6.UEFI 与传统Bootloader 的比较7.UEFI 的发展趋势和影响正文:引导加载程序(Bootloader)是计算机系统启动过程中的关键组件,负责将操作系统内核从存储介质加载到内存中并启动执行。
Bootloader 的主要作用是在计算机加电后初始化硬件,找到并加载操作系统的内核,从而使计算机能够正常运行。
Bootloader 分为两种类型:启动扇区和启动管理器。
启动扇区是计算机加电后BIOS 读取的第一个扇区,通常位于硬盘的0 磁道1 柱面1 扇区(也称为MBR,Master Boot Record),它包含一个引导程序,用于加载操作系统的内核。
而启动管理器则是在操作系统启动后,负责管理系统启动过程的程序。
在计算机发展过程中,出现了许多不同的Bootloader 标准。
早期常见的标准有:DOS 的IBM BIOS、微软的MS-DOS、GRUB(GRand UnifiedBootloader)等。
随着计算机技术的发展,UEFI(统一可扩展固件接口)标准逐渐成为主流。
UEFI 是一种基于x86 架构的Bootloader 标准,相较于传统的Bootloader,UEFI 具有更快的启动速度、更好的兼容性和更强的安全性。
UEFI 支持在计算机启动过程中直接访问网络,从而实现快速启动和网络唤醒等功能。
此外,UEFI 还支持启动多个操作系统,用户可以根据需要在UEFI 设置中选择要启动的操作系统。
UEFI 的出现对计算机产业产生了深远的影响。
随着UEFI 的普及,传统的Bootloader 逐渐被取代,计算机启动过程变得更加高效、安全和灵活。
此外,UEFI 也为计算机硬件和软件厂商提供了更大的创新空间,使得计算机技术得以不断进步。
bootloader原理引言:随着计算机技术的不断发展,操作系统的启动过程也变得越来越复杂。
而在这个启动过程中,bootloader扮演着至关重要的角色。
本文将深入探讨bootloader的原理及其在计算机启动过程中的作用。
一、什么是bootloader?在计算机系统中,bootloader是一个小型程序,位于系统的非易失性存储器中,负责在计算机加电后运行并加载操作系统。
它是操作系统与计算机硬件之间的桥梁,起到引导计算机启动的作用。
二、bootloader的启动过程1. 加电自检(Power-On Self-Test, POST):计算机加电后,首先进行自检,检查硬件设备是否正常工作。
2. BIOS固件初始化:自检完成后,计算机会执行基本输入输出系统(Basic Input/Output System, BIOS)固件,对硬件进行初始化和设置。
3. bootloader加载:BIOS固件首先从硬盘的主引导扇区(Master Boot Record, MBR)中读取并加载bootloader程序到内存中。
4. bootloader功能:一旦bootloader被加载到内存中,它会执行一系列操作,包括检测和初始化硬件设备、加载操作系统内核、设置系统参数等。
5. 操作系统启动:最后,bootloader会将控制权交给操作系统内核,从而完成操作系统的启动过程。
三、bootloader的功能1. 硬件初始化:bootloader负责检测和初始化计算机硬件设备,如CPU、内存、硬盘、显卡等,为操作系统的正常运行做准备。
2. 操作系统加载:bootloader加载操作系统内核到内存中,并设置正确的执行环境,以便操作系统能够正确运行。
3. 启动参数设置:bootloader负责设置操作系统的启动参数,如命令行参数、内存分配等,以满足不同的系统配置需求。
4. 引导选项:bootloader提供引导选项,让用户能够选择不同的操作系统或配置。
BootLoader
一. BootLoader简介
在专用的嵌入式板子运行GNU/Linux系统已经变得越来越流行。
一个嵌入式Linux系统从软件的角度看通常可以分为四个层次:
1、引导加载程序。
包括固化在固件(firmware)中的boot代码(可选),和BootLoader两大部分。
2、 Linux内核。
特定于嵌入式板子的定制内核以及内核的启动参数。
3、文件系统。
包括根文件系统和建立于Flash内存设备之上文件系统。
通常用ramdisk来作为rootfs。
4、用户应用程序。
特定于用户的应用程序。
有时在用户应用程序和内核层之间可能还会包括一个嵌入式图形用户界面。
常用的嵌入式GUI有:MicroWindows和MiniGUI懂。
引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码。
PC机中的引导加载程序由BIOS(其本质就是一段固件程序)和位于硬盘MBR中的OS BootLoader(比如,LILO和GRUB等)一起组成。
BIOS在完成硬件检测和资源分配后,将硬盘MBR 中的BootLoader读到系统的RAM中,然后将控制权交给OS BootLoader。
BootLoader的主要运行任务就是将内核映象从硬盘上读到 RAM 中,然后跳转到内核的入口点去运行,也即开始启动操作系统。
而在嵌入式系统中,通常并没有像BIOS那样的固件程序(注,有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。
比如在一个基于ARM7TDMI core的嵌入式系统中,系统在上电或复位时通常都从地址0x00000000处开始执行,而在这个地址处安排的通常就是系统的BootLoader程序。
简单地说,BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。
通过这段小程序,我们可以初始化硬件设备、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,以便为最终调用操作系统内核准备好正确
的环境。
通常,BootLoader是严重地依赖于硬件而实现的,特别是在嵌入式世界。
因此,在嵌入式世界里建立一个通用的BootLoader几乎是不可能的。
尽管如此,我们仍然可以对BootLoader归纳出一些通用的概念来,以指导用户特定的BootLoader设计与实现。
二、常见bootloader介绍
1.U-BOOT介绍
uboot是一个庞大的公开源码的软件。
他支持一些系列的arm体系,包含常见的外设的驱动,是一个功能强大的板极支持包。
其代码可以从projects/u-boot下载
U-BOOT是由PPCBOOT发展起来的,是PowerPC、ARM9、Xscale、X86等系统通用的Boot方案,从官方版本 0.3.2开始全面支持SC系列单板机。
u-boot是一个open source的bootloader,目前版本是。
u-boot是在ppcboot以及armboot 的基础上发展而来,虽然宣称是版本,却相当的成熟和稳定,已经在许多嵌入式系统开发过程中被采用。
由于其开发源代码,其支持的开发板众多。
唯一遗憾的是并不支持我们现在学习所用samsung 44B0X的开发板。
为什么我们需要u-boot显然可以将ucLinux直接烧入flash,从而不需要额外的引导装载程序(bootloader)。
但是从软件升级的角度以及程序修补的来说,软件的自动更新非常重要。
事实上,引导装载程序(bootloader)的用途不仅如此,但仅从软件的自动更新的需要就说明我们的开发是必要的。
同时,u-boot移植的过程也是一个对嵌入式系统包括软硬件以及操作系统加深理解的一个过程。
2。
vivi介绍(下载地址)
vivi是韩国mizi 公司开发的bootloader, 适用于ARM9处理器。
Vivi有两种工作模式:启动加载模式和下载模式。
启动加载模式可以在一段时间后(这个时间可更改)自行启动linux内核,这时vivi的默认模式。
在下载模式下,vivi为用户提供一个命令行接口,通过接口可以使用vivi提供的一些命令,如
下:
命令
功能
Load
把二进制文件载入Flash或RAM
Part
操作MTD分区信息。
显示、增加、删除、复位、保存MTD分区
Param
设置参数
Boot
启动系统
Flash
管理Flash,如删除Flash的数据
vivi代码分析
vivi的代码包括arch,init,lib,drivers和include等几个目录,共200多条文件。
Vivi主要包括下面几个目录:
arch:此目录包括了所有vivi支持的目标板的子目录,例如s3c2410目录。
drivers:其中包括了引导内核需要的设备的驱动程序(MTD和串口)。
MTD 目录下分map、nand和nor三个目录。
init:这个目录只有和两个文件。
和普通的C程序一样,vivi将从main函数开始执行。
lib:一些平台公共的接口代码,比如里的udelay()和mdelay()。
include:头文件的公共目录,其中的3c定义了这块处理器的一些寄存器。
Platform/定义了与开发板相关的资源配置参数,我们往往只需要修改这个文件就可以配置目标板的参数,如波特率、引导参数、物理内存映射等。