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

如同標題所提示的
' y! n; d1 a2 e: D一個 ARM 的系統在bootloader之前究竟有沒有事情可以做?
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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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: |* i/ c9 s  |( R% V4 X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
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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; V& K, u9 I0 I7 z& Q4 C7 c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?
其實真實的過程並非如此單純，甚至還可以說相當複雜。

4 `, T6 b. K' o! _, d( W% y在進入到bootloader之前，大致上還可以細分成兩到三個

1) Collect Hardware Information
) q. b, R4 m- m2) Run BootROM
* v4 _6 @, d5 H/ g1 \3) Initialize Boot Device

1) 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
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
  l$ v0 ?1 C+ p9 o* B3 {; j3 n的動作收集到的資訊，去做對應的工作，可能的工作例如
' u. w4 P) w- D$ J* fa) 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)。
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3) 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。

) `, `6 x& _+ b3 y8 H6 Y: ^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 A1 @$ I" `. l6 Y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。
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0 S, ~% b6 s3 f& Y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
# A  Y& d, V) K8 M  R+ }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。

blog link: http://gogojesseco.blogspot.com/2009/11/before-bootloader.html