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- UID
- 1029342
- 性别
- 男
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另外，还必须确保所安排的地址范围的的确确是可读写的 RAM 空间，因此，必须对你所安
排的地址范围进行测试。具体的测试方法可以采用类似于 blob 的方法，也即：以 memor
y page 为被测试单位，测试每个 memory page 开始的两个字是否是可读写的。为了后面
叙述的方便，我们记这个检测算法为：test_mempage，其具体步骤如下：
1．先保存 memory page 一开始两个字的内容。
2．向这两个字中写入任意的数字。比如：向第一个字写入 0x55，第 2 个字写入 0xaa。
3．然后，立即将这两个字的内容读回。显然，我们读到的内容应该分别是 0x55 和 0xaa
。如果不是，则说明这个 memory page 所占据的地址范围不是一段有效的 RAM 空间。
4．再向这两个字中写入任意的数字。比如：向第一个字写入 0xaa，第 2 个字中写入 0x
55。
5．然后，立即将这两个字的内容立即读回。显然，我们读到的内容应该分别是 0xaa 和
0x55。如果不是，则说明这个 memory page 所占据的地址范围不是一段有效的 RAM 空间
。
6．恢复这两个字的原始内容。测试完毕。
为了得到一段干净的 RAM 空间范围，我们也可以将所安排的 RAM 空间范围进行清零操作
。
3.1.3 拷贝 stage2 到 RAM 中
拷贝时要确定两点：(1) stage2 的可执行映象在固态存储设备的存放起始地址和终止地址
；(2) RAM 空间的起始地址。
3.1.4 设置堆栈指针 sp
堆栈指针的设置是为了执行 C 语言代码作好准备。通常我们可以把 sp 的值设置为(stag
e2_end-4)，也即在 3.1.2 节所安排的那个 1MB 的 RAM 空间的最顶端(堆栈向下生长)。
此外，在设置堆栈指针 sp 之前，也可以关闭 led 灯，以提示用户我们准备跳转到 stag
e2。经过上述这些执行步骤后，系统的物理内存布局应该如下图2所示。
3.1.5 跳转到 stage2 的 C 入口点
在上述一切都就绪后，就可以跳转到 Boot Loader 的 stage2 去执行了。比如，在 ARM
系统中，这可以通过修改 PC 寄存器为合适的地址来实现。
http://tech.ccidnet.com/pub/attachme.../12/268047.gif
图2 bootloader 的 stage2 可执行映象刚被拷贝到 RAM 空间时的系统内存布局
3.2 Boot Loader 的 stage2
正如前面所说，stage2 的代码通常用 C 语言来实现，以便于实现更复杂的功能和取得更
好的代码可读性和可移植性。但是与普通 C 语言应用程序不同的是，在编译和链接 boot
loader 这样的程序时，我们不能使用 glibc 库中的任何支持函数。其原因是显而易见的
。这就给我们带来一个问题，那就是从那里跳转进 main() 函数呢？直接把 main() 函数
的起始地址作为整个 stage2 执行映像的入口点或许是最直接的想法。但是这样做有两个
缺点：1)无法通过main() 函数传递函数参数；2)无法处理 main() 函数返回的情况。一种
更为巧妙的方法是利用 trampoline(弹簧床)的概念。也即，用汇编语言写一段trampolin
e 小程序，并将这段 trampoline 小程序来作为 stage2 可执行映象的执行入口点。然后
我们可以在 trampoline 汇编小程序中用 CPU 跳转指令跳入 main() 函数中去执行；而当
main() 函数返回时，CPU 执行路径显然再次回到我们的 trampoline 程序。简而言之，
这种方法的思想就是：用这段 trampoline 小程序来作为 main() 函数的外部包裹(exter
nal wrapper)。
下面给出一个简单的 trampoline 程序示例(来自blob)：
.text
.globl _trampoline
_trampoline:
bl main
/* if main ever returns we just call it again */
b _trampoline
可以看出，当 main() 函数返回后，我们又用一条跳转指令重新执行 trampoline 程序―
―当然也就重新执行 main() 函数，这也就是 trampoline(弹簧床)一词的意思所在。
3.2.1初始化本阶段要使用到的硬件设备
这通常包括：（1）初始化至少一个串口，以便和终端用户进行 I/O 输出信息；（2）初始
化计时器等。在初始化这些设备之前，也可以重新把 LED 灯点亮，以表明我们已经进入
main() 函数执行。
设备初始化完成后，可以输出一些打印信息，程序名字字符串、版本号等。
3.2.2 检测系统的内存映射（memory map）
所谓内存映射就是指在整个 4GB 物理地址空间中有哪些地址范围被分配用来寻址系统的
RAM 单元。比如，在 SA-1100 CPU 中，从 0xC000,0000 开始的 512M 地址空间被用作系
统的 RAM 地址空间，而在 Samsung S3C44B0X CPU 中，从 0x0c00,0000 到 0x1000,0000
之间的 64M 地址空间被用作系统的 RAM 地址空间。虽然 CPU 通常预留出一大段足够的
地址空间给系统 RAM，但是在搭建具体的嵌入式系统时却不一定会实现 CPU 预留的全部
RAM 地址空间。也就是说，具体的嵌入式系统往往只把 CPU 预留的全部 RAM 地址空间中
的一部分映射到 RAM 单元上，而让剩下的那部分预留 RAM 地址空间处于未使用状态。由
于上述这个事实，因此 Boot Loader 的 stage2 必须在它想干点什么 (比如，将存储在
flash 上的内核映像读到 RAM 空间中) 之前检测整个系统的内存映射情况，也即它必须知
道 CPU 预留的全部 RAM 地址空间中的哪些被真正映射到 RAM 地址单元，哪些是处于 "u
nused" 状态的。 |
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