Bootloader是什么Bootloader的概念和引入及啟動方式等詳細資料概述。

　　一、Bootloader 的引入

　　從前面的硬件實驗可以知道，系統上電之后，需要一段程序來進行初始化：關閉WATCHDOG、改變系統時鐘、初始化存儲控制器、將更多的代碼復制到內存中等等。如果它能將操作系統內核（無論從本地，比如Flash；還是從遠端，比如通過網絡）復制到內存中運行，就稱這段程序為Bootloader。

　　簡單地說，Bootloader 就是這么一小段程序，它在系統上電時開始執行，初始化硬件設備、準備好軟件環境，最后調用操作系統內核。

　　可以增強 Bootloader 的功能，比如增加網絡功能、從PC 上通過串口或網絡下載文件、燒寫文件、將Flash 上壓縮的文件解壓后再運行等──這就是一個功能更為強大的Bootloader，也稱為Monitor。實際上，在最終產品中用戶并不需要這些功能，它們只是為了方便開發。

　　Bootloader 的實現嚴重依賴于具體硬件，在嵌入式系統中硬件配置千差萬別，即使是相同的CPU，它的外設（比如Flash）也可能不同，所以不可能有一個Bootloader 支持所有的CPU、所有的電路板。即使是支持CPU 架構比較多的U-Boot，也不是一拿來就可以使用的（除非里面的配置剛好與你的板子相同），需要進行一些移植。

　　二、 Bootloader 的啟動方式

　　CPU 上電后，會從某個地址開始執行。比如MIPS 結構的CPU 會從0xBFC00000 取第一條指令，而ARM 結構的CPU 則從地址0x0000000 開始。嵌入式單板中，需要把存儲器件ROM或Flash 等映射到這個地址，Bootloader 就存放在這個地址開始處，這樣一上電就可以執行。

　　在開發時，通常需要使用各種命令操作 Bootloader，一般通過串口來連接PC 和開發板，可以在串口上輸入各種命令、觀察運行結果等。這也只是對開發人員才有意義，用戶使用產品時是不用接串口來控制Bootloader 的。從這個觀點來看，Bootloader 可以分為兩種操作模式（Operation Mode）：

　　（1）啟動加載（Boot loading）模式。

　　上電后，Bootloader 從板子上的某個固態存儲設備上將操作系統加載到RAM 中運行，整個過程并沒有用戶的介入。產品發布時，Bootloader 工作在這種模式下。

　　（2）下載（Downloading）模式。

　　在這種模式下，開發人員可以使用各種命令，通過串口連接或網絡連接等通信手段從主機（Host）下載文件（比如內核映像、文件系統映像），將它們直接放在內存運行或是燒入Flash 類固態存儲設備中。

　　板子與主機間傳輸文件時，可以使用串口的xmodem/ymodem/zmodem 協議，它們使用簡單，只是速度比較慢；還可以使用網絡通過tftp、nfs 協議來傳輸，這時，主機上要開啟tftp、nfs服務；還有其他方法，比如USB 等。

　　像 Blob 或U-Boot 等這樣功能強大的Bootloader 通常同時支持這兩種工作模式，而且允許用戶在這兩種工作模式之間進行切換。比如，U-Boot 在啟動時處于正常的啟動加載模式，但是它會延時若干秒（這可以設置）等待終端用戶按下任意鍵而將U-Boot 切換到下載模式。如果在指定時間內沒有用戶按鍵，則U-Boot 繼續啟動Linux 內核。