基于ARM的嵌入式BootLoader設計與啟動過程

3.5 呼叫主程序

當系統初始化完成后，就要轉入主程序，可由跳轉指令來完成。這部分代碼為C程序，主要負責uCLinux內核拷貝、 Ramdisk文件系統加載、設置啟動參數和串口通信等功能.程序最終完成內核壓縮文件和Ramdisk到RAM的拷貝，后跳轉到RAM中Linux Kernel的首地址，并交出控制權，到此Bootloader的任務完成。其中uCLinux在RAM中的空間分配為0x0c000000

-0x0c008000(uCLinux內核調度用)，0x0c008000-0x0c300000(uCLinux Kernel),0x0c300000

-0x0c800000(uCLinux Ramdisk)。以下程序為uCLinux內核和Ramdisk文件系統拷貝過程，FLASH_UC_KERNEL，FLASH_UC_RAMDISK分別為內核和文件系統在Flash的起始地址，RAM_UC

_ZIMAGE，RAM_UC_RAMDISK分別為RAM中uCLinux內核和文件系統的起始地址，FLASH_LEN_UC_

KERNEL，FLASH_LEN_UC_RAMDISK分別為兩者大小，拷貝完后，PC指針指向RAM_UC_ZIMAGE。程序主要部分如下：

/* Copy uClinux Kernel */

pSource = (unsigned int *)FLASH_UC_KERNEL;

pDest = (unsigned int *)RAM_UC_ZIMAGE;

for (loopcnt = 0;loopcnt (FLASH_LEN_UC_KERNEL>>2);loopcnt++)

{ *pDest++ = *pSource ++; }

/* Copy ramdisk */

pSource = (unsigned int *)FLASH_UC_RAMDISK;

pDest = (unsigned int *)RAM_UC_RAMDISK;

for (loopcnt = 0;loopcnt (FLASH_LEN_UC_RAMDISK>>2); loopcnt++)

{ *pDest++ = *pSource ++; }

/* Start Kernel */

fp = (UClinux_Entry)RAM_UC_ZIMAGE;

(*fp)(0);

4 uCLinux操作系統啟動過程

本系統采用RAM中啟動方式，將Flash中的內核先拷貝到RAM的某一段地址區間，再從該區間的首地址運行 uCLinux內核。當Bootloader完成系統初始化和拷貝完內核和Ramdisk以后，交出控制權，系統開始從RAM中執行uCLinux內核的引導程序Head.s，并將控制權交給它。在uCLinux中，Head.s在uCLinux-dist/linux-2.4.x/arch /armnommu/boot/compressed/head.s

里。Head.s非常關鍵，它完成了加載內核的大部分工作，主要是調用Misc.c中的解壓內核函數 (decompress_kernel)來完成，另外內核的加載還必須知道系統必要的硬件信息，該硬件信息在hardware.h中并被Head.s所引用。最后跳轉到調用內核函數(call_kernel)，將控制權交給解壓后的uCLinux系統[4]。系統啟動后將加載Ramdisk文件系統，進入用戶shell程序。
5 結束語

本系統采用Bootloader完成操作系統內核和文件系統拷貝到RAM的設計方法，提高了系統的實時性。目前，啟動代碼已經正常引導uCLinux操作系統，并實現了對輪式移動機器人驅動系統的控制，該嵌入式系統運行穩定，完全實現了設計目的。由于所選處理器的關系，本文的Bootloader是不支持Remap芯片的，但啟動裝載程序的原理都一樣，只要稍作修改就可用于支持Remap和MMU的芯片，而且對于其他操作系統同樣適用。

參考文獻

1 嚴國清,熊建設.S3C44B0X中BootLoader的實現.[J].數據采集與嵌入式系統.2004,(6):40-43

2 姜京梅,郭樹旭.ARM7啟動代碼設計方法與流程.[J].微計算機信息,2004,(20):78-79

3 費浙平.基于ARM的嵌入式系統開發—系統的初始化過程.[J].單片機與嵌入式系統應用，2003.9，80-83

4 黃克彬,葉梧,馮穗力.基于ARM+uCLinux嵌入式系統啟動引導的實現.[J].電子技術應用. http://

www.cvtech.com.cn/tech_detail.asp?newsid=223