Booting
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源码类别:

嵌入式Linux

开发平台:

Unix_Linux

  1. Booting ARM Linux
  2. =================
  3. Author: Russell King
  4. Date  : 18 May 2002
  5. The following documentation is relevant to 2.4.18-rmk6 and beyond.
  6. In order to boot ARM Linux, you require a boot loader, which is a small
  7. program that runs before the main kernel.  The boot loader is expected
  8. to initialise various devices, and eventually call the Linux kernel,
  9. passing information to the kernel.
  10. Essentially, the boot loader should provide (as a minimum) the
  11. following:
  12. 1. Setup and initialise the RAM.
  13. 2. Initialise one serial port.
  14. 3. Detect the machine type.
  15. 4. Setup the kernel tagged list.
  16. 5. Call the kernel image.
  17. 1. Setup and initialise RAM
  18. ---------------------------
  19. Existing boot loaders: MANDATORY
  20. New boot loaders: MANDATORY
  21. The boot loader is expected to find and initialise all RAM that the
  22. kernel will use for volatile data storage in the system.  It performs
  23. this in a machine dependent manner.  (It may use internal algorithms
  24. to automatically locate and size all RAM, or it may use knowledge of
  25. the RAM in the machine, or any other method the boot loader designer
  26. sees fit.)
  27. 2. Initialise one serial port
  28. -----------------------------
  29. Existing boot loaders: OPTIONAL, RECOMMENDED
  30. New boot loaders: OPTIONAL, RECOMMENDED
  31. The boot loader should initialise and enable one serial port on the
  32. target.  This allows the kernel serial driver to automatically detect
  33. which serial port it should use for the kernel console (generally
  34. used for debugging purposes, or communication with the target.)
  35. As an alternative, the boot loader can pass the relevant 'console='
  36. option to the kernel via the tagged lists specifing the port, and
  37. serial format options as described in
  38.        linux/Documentation/kernel-parameters.txt.
  39. 3. Detect the machine type
  40. --------------------------
  41. Existing boot loaders: OPTIONAL
  42. New boot loaders: MANDATORY
  43. The boot loader should detect the machine type its running on by some
  44. method.  Whether this is a hard coded value or some algorithm that
  45. looks at the connected hardware is beyond the scope of this document.
  46. The boot loader must ultimately be able to provide a MACH_TYPE_xxx
  47. value to the kernel. (see linux/arch/arm/tools/mach-types).
  48. 4. Setup the kernel tagged list
  49. -------------------------------
  50. Existing boot loaders: OPTIONAL, HIGHLY RECOMMENDED
  51. New boot loaders: MANDATORY
  52. The boot loader must create and initialise the kernel tagged list.
  53. A valid tagged list starts with ATAG_CORE and ends with ATAG_NONE.
  54. The ATAG_CORE tag may or may not be empty.  An empty ATAG_CORE tag
  55. has the size field set to '2' (0x00000002).  The ATAG_NONE must set
  56. the size field to zero.
  57. Any number of tags can be placed in the list.  It is undefined
  58. whether a repeated tag appends to the information carried by the
  59. previous tag, or whether it replaces the information in its
  60. entirety; some tags behave as the former, others the latter.
  61. The boot loader must pass at a minimum the size and location of
  62. the system memory, and root filesystem location.  Therefore, the
  63. minimum tagged list should look:
  64. +-----------+
  65. base -> | ATAG_CORE |  |
  66. +-----------+  |
  67. | ATAG_MEM  |  | increasing address
  68. +-----------+  |
  69. | ATAG_NONE |  |
  70. +-----------+  v
  71. The tagged list should be stored in system RAM.
  72. The tagged list must be placed in a region of memory where neither
  73. the kernel decompressor nor initrd 'bootp' program will overwrite
  74. it.  The recommended placement is in the first 16KiB of RAM.
  75. 5. Calling the kernel image
  76. ---------------------------
  77. Existing boot loaders: MANDATORY
  78. New boot loaders: MANDATORY
  79. There are two options for calling the kernel zImage.  If the zImage
  80. is stored in flash, and is linked correctly to be run from flash,
  81. then it is legal for the boot loader to call the zImage in flash
  82. directly.
  83. The zImage may also be placed in system RAM (at any location) and
  84. called there.  Note that the kernel uses 16K of RAM below the image
  85. to store page tables.  The recommended placement is 32KiB into RAM.
  86. In either case, the following conditions must be met:
  87. - CPU register settings
  88.   r0 = 0,
  89.   r1 = machine type number discovered in (3) above.
  90.   r2 = physical address of tagged list in system RAM.
  91. - CPU mode
  92.   All forms of interrupts must be disabled (IRQs and FIQs)
  93.   The CPU must be in SVC mode.  (A special exception exists for Angel)
  94. - Caches, MMUs
  95.   The MMU must be off.
  96.   Instruction cache may be on or off.
  97.   Data cache must be off.
  98. - The boot loader is expected to call the kernel image by jumping
  99.   directly to the first instruction of the kernel image.