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

8 S0 @3 J% ]9 L4 M4 n( O8 m如同標題所提示的
4 d! e3 m7 w4 X8 g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
  I% m0 u5 g- `4 \那麼第一個跑到的程式碼是什麼?

- [. ~* M* C- s9 U# H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 i$ c9 O0 {9 l9 I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。)

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?
+ j* f5 N# e/ s9 d4 L- U+ y其實真實的過程並非如此單純，甚至還可以說相當複雜。
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- [2 {, h9 a. w# r- K在進入到bootloader之前，大致上還可以細分成兩到三個
  `9 v( p  T# I* j1 s" U& z% K( ]
! q0 F- d; r' @. v5 A1) Collect Hardware Information
6 c: r8 M& H; s  j$ {2) Run BootROM
% w" l' y  H- d7 c( K7 G4 l3) Initialize Boot Device
6 s2 X# ?- _' w
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。

gogojesse

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
6 ]: ~2 J+ s$ g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
a) 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)。

% K2 S" M( _. ^! S" x' B3) 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。
% }; \# i3 B0 B. Q5 o& R. E
: ~9 w7 K% G8 e- l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
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
5 S& A1 O6 A6 Y0 |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。

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
, ~" U) G: [+ i1 [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。
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