深入剖析Bootloader源码：揭秘系统启动的
第一步
一、引言
Bootloader，作为计算机系统启动过程中的关键环节，负责从硬件层面将操作系统加载到内存中。本文将深入剖析Bootloader的源码，揭示其在系统启动过程中的作用和实现原理。
二、Bootloader的作用
1.加载操作系统内核：Bootloader的主要任务是加载操作系统内核，并将其加载到内存中。这包括查找内核文件、读取内核文件、将内核文件映射到内存中等。
2.初始化硬件设备：在操作系统内核加载之前，Bootloader需要对硬件设备进行初始化，确保硬件设备正常工作。
3.提供运行环境：Bootloader为操作系统内核提供一个基本的运行环境，包括内存管理、中断处理等。
4.选择启动模式：Bootloader支持多种启动模式，如从硬盘启动、从光盘启动等。
三、Bootloader的源码结构
1.入口函数：Bootloader的入口函数是系统启动的第一个执行的代码。其作用是初始化硬件设备，设置中断处理等。
2.设备初始化：设备初始化模块负责初始化硬件设备，如CPU、内存、硬盘等。
3.加载内核：加载内核模块负责查找内核文件、读取内核文件、将内核文件映射到内存中等。
4.启动内核：启动内核模块负责将操作系统内核加载到内存中，并跳转到内核入口地址，启动操作系统。
5.用户界面：用户界面模块提供用户交互功能，如显示启动菜单、选择启动模式等。
四、Bootloader源码剖析
1.入口函数：以U-Boot为例，其入口函数为start_main()。该函数负责初始化硬件设备，设置中断处理等。
2.设备初始化：设备初始化模块主要包括以下几个步骤：
（1）初始化CPU：设置CPU的工作模式、时钟频率等。
（2）初始化内存：检测内存大小、设置内存地址映射等。
（3）初始化硬盘：检测硬盘类型、读取硬盘主引导记录等。
3.加载内核：加载内核模块主要包括以下几个步骤：
（1）查找内核文件：通过文件系统查找内核文件，如查找在硬盘上的vmlinux文件。
（2）读取内核文件：将内核文件从硬盘读取到内存中。
（3）映射内核文件：将内核文件映射到内存中，为操作系统内核提供运行空间。
4.启动内核：启动内核模块主要包括以下几个步骤：
（1）跳转到内核入口地址：将CPU的执行流程跳转到操作系统内核的入口地址。
（2）启动操作系统：操作系统内核启动后，接管系统控制权。
五、总结
Bootloader作为系统启动过程中的关键环节，其源码的实现涉及到硬件设备初始化、内核文件加载、内存管理等多个方面。通过深入剖析Bootloader源码，我们可以更好地理解系统启动的过程，为操作系统开发、调试和维护提供有益的参考。