在本系统中,由于采用NOR型Flash存储bootloader、内核和文件系统,所以可以直接访问内核所在地址区间的首地址,执行内核自己的引导程序,而且内核自带的引导程序功能强大,可以方便地内核的加载,向内核传递有关的硬件参数。本系统采用第一种加载方式。

（4）自举模式和内核启动模式的切换

       Bootloader一般要实现两种启动模式：自举模式和内核启动模式。自举模式也称为 bootstrap模式,该模式的主要作用是目标机通过串口与主机通信,可以接收主机发送过来的映像文件,例如内核、文件系统和应用程序,并将其固化在 Flash中,也可以将Flash中的映像文件上传到主机。内核启动模式允许嵌入式系统加电启动后加载μCLinux内核,将系统交由μCLinux操作系统管理。

        在本系统中,采用一个开关实现两种模式的切抽象。在系统的Flash中只有 bootloader时,首先将开关拔上去,提示系统进入自举模式,加电启动后,bootloader根据开关的状态,进入自举模式,接收主机发送过来的内核和文件系统的映像文件。接着将开关拔下来,提示系统进入内核启动模式,再按链,bootloader根据此时的开关状态进入内核启动模式,加载内核和文件系统,由操作系统接管系统。以后也可以根据需要,设置开关的状态,以提示系统进入不同的启动模式。

（5）地址映射表的配置和重映射

        地址映射表的配置包括设置Flash地址空间、SDRAM地址空间、外部I/O地址范围和处理器寄存器地址范围。ARM处理器加电后执行在地址0x0处的代码,因此在加电启动时,首先将存储了bootlader的Flash地址空间设置为 0x0-0x200000,将SDRAM的地址空间设置为0x1000000-0x2000000,当内核引导程序将内核拷贝到SDRAM后,再设置 SDRAM的地址空间为0x00x1000000,而Flash的地址空间为0x1800000-0x1A00000。这需要在内核引导程序中对 Flash和SDRAM的地址空间进行重映射。

本文采用的系统启动引导方案流程图如图1。

3 μCLinux内核的加载和初始化

        本启动方案中采用μCLinux自带的引导程序加载内核。该引导程序代码在 linux/arch/armnommu/boot/compressed目录,其中Head.s的作用最关键,它完成了加载内核的大部分工作; Misc.c则提供加载内核所需要的子程序,其中解压内核的子程序是Head.s调用的重要程序,另外内核的加载还必须知道系统必要的硬件信息,该硬件信息在hardware.h中并被Head.s所引用。