6. BootLoader 与主机之间进行文件传输所用通信设备及协议 最常见的情况就是，目标机上的 Boot Loader 通过串口与主机之
间进行文件传输，传输协议通常是 xmodem／ymodem／zmodem 协议中
的一种。但是，串口传输的速度是有限的，因此通过以太网连接并借 助 TFTP 协议来下载文件是个更好的选择。
3.将 kernel 映像和根文件系统映像从 flash 上读 到 RAM 空间中。
4.为内核设置启动参数。 5.调用内核。
Boot Loader 的 stage1
1. 基本的硬件初始化
屏蔽所有的中断
– 为中断提供服务通常是 OS 设备驱动程序的责任，因此在 Boot Loader 的执行全过程中可以不必响应任何中断。中断屏蔽可以通 过写 CPU 的中断屏蔽寄存器或状态寄存器（比如 ARM 的 CPSR 寄 存器）来完成。
来实现，以达到短小精悍的目的。而 stage2 则通常用C 语言来实现，这样可以实现给复杂的功能（比如串口、以
太网接口的支持等） ，而且代码会具有更好的可读性和下步骤(以执行 的先后顺序)： 1. 硬件设备初始化 2. 为加载 Bootloader 的 stage2 准备 RAM 空间
系统映像的固态存储设备的典型空间分配结构图。
3. 用来控制 Boot Loader 的设备或机制 主机和目标机之间一般通过串口建立连接，Boot Loader 软件在 执行时通常会通过串口来进行 I/O，比如：输出打印信息到串口，从 串口读取用户控制字符等。
4. Boot Loader 的启动过程是单阶段（Single Stage）还是多阶段 （Multi-Stage） 通常多阶段的 Boot Loader 能提供更为复杂的功能，以及更好的 可移植性。从固态存储设备上启动的 Boot Loader 大多都是 2 阶段
这段程序是用汇编语言编写的，其后就用C语言编写。
总体上Bootloader主要完成以下工作：
初始化CPU速度； 初始化内存，包括启用内存库，初始化内存配置寄存器等； 初始化中断控制器，在系统启动时，关闭中断，关闭看门狗； 初始化串行端口（如果在目标上有的话）； 启用指令/数据高速缓存；
3.拷贝 stage2 到 RAM 中
拷贝时要确定两点：(1) stage2 的可执行映象在固态存储设备的存 放起始地址和终止地址；(2) RAM 空间的起始地址。 4. 设置堆栈指针 sp 堆栈指针的设置是为了执行 C 语言代码作好准备。通常我们可以把 sp 的值设置为(stage2_end-4)，也即在 前面所安排的那个 1MB 的 RAM 空间的最顶端(堆栈向下生长)。 此外，在设置堆栈指针 sp 之前，也可以关闭 led 灯，以提示用户 我们准备跳转到 stage2。
经过上述这些执行步骤后，系统的物理内存布局应该如下图2所示。
5.跳转到 stage2 的 C 入口点 在上述一切就绪后，就可以跳转到 Boot Loader 的 stage2 去执行。
此外，在论及这个话题时，主机方所用的软件也要考虑。比如，在 通过以太网连接和 TFTP 协议来下载文件时，主机方必须有一个软件
用来的提供 TFTP 服务。
5.1.2 Bootloader主要完成的工作
Bootloader从第一条指令跳转后，就开始初始化各
种最重要的硬件，比如CPU的工作频率、定时器、中断、 看门狗、检测RAM大小和Flash等。一般，硬件初始化的
Boot Loader 读到系统的 RAM 中，然后将控制权交给 OS Boot Loader。 Boot Loader 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 Boot Loader 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 Boot Loader 程序。
5.1.3 Bootloader 的启动流程
由于 Boot Loader 的实现依赖于 CPU 的体系结构， 因此大多数 Boot Loader 都分为 stage1 和 stage2 两 大部分。依赖于 CPU 体系结构的代码，比如设备初始化
代码等，通常都放在 stage1 中，而且通常都用汇编语言
不可能的。尽管如此，仍然可以对 Boot Loader 归纳出一些通用的概
念来，以指导用户特定的 Boot Loader 设计与实现
1. Boot Loader 所支持的 CPU 和嵌入式板
每种不同的 CPU 体系结构都有不同的 Boot Loader。有些 Boot Loader 也支持多种体系结构的 CPU，比如 U-Boot 就同时支持 ARM 体系结构和MIPS 体系结构。除了依赖于 CPU 的体系结构外，Boot Loader 实际上也依赖于具体的嵌入式板级设备的配置。这也就是说， 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 Boot Loader 程序也能运行在另一 块板子上，通常也都需要修改 Boot Loader 的源程序。
式与下载工作模式的区别。
启动加载（Boot loading）模式： 这种模式也称为"自主"（Autonomous）模式。也即 Boot Loader 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。 这种模式是 Boot Loader 的正常工作模式，因此在嵌入 式产品发布的时侯，Boot Loader 显然必须工作在这种 模式下。
设置堆栈指针；
设置参数区域并构造参数结构和标记,即引导参数；
执行POST（上电自检）来标识存在的设备并报告有何问题； 为电源管理提供挂起/恢复支持； 传输操作系统内核镜像文件到目标机。也可以将操作系统 内核镜像文件事先存放在Flash中，这样就不需要 Bootloader和主机传输操作系统内核镜像文件，这通常是 在做成产品的情况下使用。而一般在开发过程中，为了调 试内核的方便，不将操作系统内核镜像文件固化在Flash中， 这就需要主机和目标机进行文件传输； 跳转到内核的开始，在此又分为ROM启动和RAM启动。所谓 ROM启动就是用XIP技术直接在Flash中执行操作系统镜像文 件；所谓RAM启动就是指把内核镜像从Flash复制到RAM中， 然后再将PC指针跳转到RAM中的操作系统启动地址。
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 的体系结构可以知道，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 Boot Loader（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
下载（Downloading）模式： 在这种模式下，目标机上的 Boot Loader 将通过串 口连接或网络连接等通信手段从主机（Host）下载文件， 比如：下载内核映像和根文件系统映像等。从主机下载的 文件通常首先被 Boot Loader 保存到目标机的 RAM 中， 然后再被 Boot Loader 写到目标机上的FLASH 类固态存 储设备中。 Boot Loader 的这种模式通常在第一次安装内核与根 文件系统时被使用；此外，以后的系统更新也会使用 Boot Loader 的这种工作模式。工作于这种模式下的 Boot Loader 通常都会向它的终端用户提供一个简单的命 令行接口。
2. Boot Loader 的安装媒介（Installation Medium）
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，基于 ARM7TDMI core 的 CPU 在复位时通常都从地址 0x00000000 取它的第一条指令。而基于 CPU 构建的嵌入式系统通常都有某种类 型的固态存储设备(比如：ROM、EEPROM 或 FLASH 等)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。 下图1就是一个同时装有 Boot Loader、内核的启动参数、内核映像和根文件
3. 拷贝 Bootloader的 stage2 到 RAM 空间中
4. 设置好堆栈
5. 跳转到 stage2 的 C 入口点main()函数处
Boot Loader 的 stage2 通常包括以下步骤(以执行 的先后顺序)： 1.初始化本阶段要使用到的硬件设备。 2.检测系统内存映射(memory map)。
5.1.1 Bootloader基本概念
简单地说，Boot Loader 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，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，Boot Loader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 Boot Loader 几乎是
嵌入式系统设计—基于ARM微处理器S3C2410A
第5章 Bootloader设计基础
5.1 引言
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 Boot Loader 两大部分。
具体的地址范围可以任意安排。为了后面的叙述方便，这里把所
安排的 RAM 空间范围的大小记为：stage2_size(字节)，把起始地 址和终止地址分别记为：stage2_start 和 stage2_end(这两个地址