Before Bootloader~

gogojesse

最近相當忙，Blog也荒廢了好一陣子，利用一點時間上來澆澆水

7 D. h, ]4 K8 Z如同標題所提示的
1 }: U% I4 }7 K: D; j/ l4 b一個 ARM 的系統在bootloader之前究竟有沒有事情可以做?
& O& K; q1 r) d2 \
首先，一個系統必須先上電之後才會跑
那麼第一個跑到的程式碼是什麼?
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刻板印象上，聽說CPU會跑去一個固定的位置去抓第一道指令，這個位置通常是一
- `7 u7 \% _/ F# A$ [, K7 G' G8 U" t! L個flash ROM裡頭放著BIOS or bootloader，bootloader被執行之後，就會將kernel
載入RAM，bla..bla..bla.....最後完成開機。(以上的印象在wince or Linux皆適用。)
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那麼before bootloader不就應該什麼也沒有? 因為通電後就跑bootloader了不是嗎?
/ m/ [- c% y6 h3 g! `其實真實的過程並非如此單純，甚至還可以說相當複雜。
, A$ T6 j1 }& v8 h8 c
2 N( ~. i) |- ^  c' k+ ~在進入到bootloader之前，大致上還可以細分成兩到三個
" Y; @0 a' H. T: L/ w0 H* b+ q* Z
8 t) o* v: _1 y' K  \6 @6 k1) Collect Hardware Information
2) Run BootROM
3) Initialize Boot Device
" z! W$ u- n& H; z4 y
$ x. b5 s/ ]. z1) 第一個動作是收集硬體的資訊，主要包含CPU跑多快?是哪種記憶體?跑多快?這個收集的
動作通常由硬體做，或者是固定的資料(因為板子layout好就固定，不需要改來改去)，所以
通常非常快就結束。結束後，CPU這時候才會真正被通上電源。

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2) 上電之後，CPU其實不是去外部的flash ROM拿資料，而是在那內部自己本身的一個ROM
0 t, |% \8 V# u  A裡頭拿資料開始執行，這個ROM通常叫做BootROM。BootROM裡頭的程式就分析剛剛第一
的動作收集到的資訊，去做對應的工作，可能的工作例如
" P' q5 f5 V& Z# u! G0 V& Ya) 設置程式執行的stack (需要用到CPU裡頭的SRAM or Cache)
b) 初始化DDR RAM，以便可以將bootloader執行使用(有些系統還是放在bootloader自己做)。
, X7 y, w0 E( Q2 {! s3 p6 J6 d
& u; K! b8 S/ W0 O: R2 n- o6 f( m3) 一開始的初始化結束後，接著就可以初始化可能放置bootloader的地方，例如
SATA/PCIE/外部FLASH ROM等等。這樣便可以到這幾個可能的位置去找到bootloader。

以上就是在進入到bootloader可能的動作，CPU會支援這樣的功能，原因是希望可以讓CPU
3 T% M9 }- ]5 R" N8 V支援更多種的開機方式，例如可以用SPI Flash，或是接SATA Disk等等，這樣客戶在使用
這顆CPU的時候，可以選擇的boot device就比較多種類，甚至版子就可以省掉flash ROM
的cost直接把bootloader放到硬碟上。
5 W. h! p/ @& Z1 l3 N. t  r
, l9 E# W; D: U以上粗略的解釋before bootloader的可能的動作，會說『可能』是因為各家做法多多少少
有些差異，但其實想達到的目的都是差不多的。而且因為bootROM可能只能燒錄一次，所以
增加一些彈性，可以避免以後無法重新燒錄，又需支援不同介面的窘況。

: R( O$ a3 o6 m. S) _8 hblog link: http://gogojesseco.blogspot.com/2009/11/before-bootloader.html