一個嵌入式 Linux 系統(tǒng)從軟件角度看可以分為四個部分：引導(dǎo)加載程序（Bootloader）， Linux 內(nèi)核，文件系統(tǒng)，應(yīng)用程序。

　　當(dāng)系統(tǒng)首次引導(dǎo)時，或系統(tǒng)被重置時，處理器會執(zhí)行一個位于Flash/ROM中的已知位置處的代碼，Bootloader就是這第一段代碼。它主要用來初始化處理器及外設(shè)，然后調(diào)用 Linux 內(nèi)核。Linux 內(nèi)核在完成系統(tǒng)的初始化之后需要掛載某個文件系統(tǒng)作為根文件系統(tǒng)（Root Filesystem），然后加載必要的內(nèi)核模塊，啟動應(yīng)用程序。這就是嵌入式Linux系統(tǒng)啟動過程 Linux 引導(dǎo)的整個過程。

　　根文件系統(tǒng)是 Linux 系統(tǒng)的核心組成部分，它可以作為Linux 系統(tǒng)中文件和數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域，通常它還包括系統(tǒng)配置文件和運行應(yīng)用軟件所需要的庫。應(yīng)用程序可以說是嵌入式系統(tǒng)的“靈魂”，它所實現(xiàn)的功能通常就是設(shè)計該嵌入式系統(tǒng)所要達到的目標(biāo)。如果沒有應(yīng)用程序的支持，任何硬件上設(shè)計精良的嵌入式系統(tǒng)都沒有實用意義。

　　從以上分析可以看出 Bootloader在運行過程中雖然具有初始化系統(tǒng)和執(zhí)行用戶輸入的命令等作用，但它最根本的功能就是為了啟動 Linux 內(nèi)核，讓我們進一步分析 Bootloader 和 Linux 內(nèi)核在嵌入式系統(tǒng)中的關(guān)系和作用。

　　Bootloader啟動的兩個階段

　　從操作系統(tǒng)的角度看，Bootloader的總目標(biāo)就是正確地調(diào)用內(nèi)核來執(zhí)行。另外，由于Bootloader的實現(xiàn)依賴于CPU的體系結(jié)構(gòu)，因此大多數(shù)Bootloader都分為stage1和stage2兩大部分，以便使Bootloader的功能更加強大和提供更加良好的移植性能。

　　stage1主要是一些依賴于CPU體系結(jié)構(gòu)的代碼，比如硬件設(shè)備初始化代碼等。這一階段的代碼主要是通過匯編來實現(xiàn)的，已達到短小精悍和高效的目的。stage1為位置無關(guān)代碼，通常在Flash中運行。所以有的指令為相對尋址，可以在任何位置運行。

　　stage1負責(zé)的主要任務(wù)有：

　　① 硬件設(shè)備初始化包括：關(guān)閉Watchdog、關(guān)閉中斷、設(shè)置CPU的速度和時鐘頻率、配置SDRAM存儲控制器及IO、關(guān)閉處理器內(nèi)部指令/數(shù)據(jù)Cache等；

? ? ? ? ② 為加載Bootloader的stage2代碼準(zhǔn)備RAM空間（這個地址由鏈接腳本指定為運行域地址，通常為RAM的高端地址）測試內(nèi)存空間是否有效；

? ? ? ? ③ 復(fù)制Bootloader的stage2代碼到RAM空間中；

? ? ? ? ④ 設(shè)置好堆棧；

　　⑤ 跳轉(zhuǎn)到stage2的C函數(shù)入口點。stage2則是通常用C語言來實現(xiàn)，這樣可以實現(xiàn)更復(fù)雜的功能，而且代碼會具有更好的可讀性和可移植性。

? ? ? ?stage2負責(zé)的主要任務(wù)有：

　　① 初始化本階段要使到的硬件設(shè)備（如串口、Flash和網(wǎng)卡等）；

? ? ? ? ② 檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射；

　　③ 沒有用戶干預(yù)時將內(nèi)核映像從Flash讀到RAM空間中；

? ? ? ? ④ 為內(nèi)核設(shè)置啟動參數(shù)；

? ? ? ? ⑤ 調(diào)用內(nèi)核。

　　Bootloader 的啟動方式

　　1.網(wǎng)絡(luò)啟動方式

　　這種方式的開發(fā)板不需要較大的存儲介質(zhì)，跟無盤工作站有點類似，但是使用這種啟動方式之前，需要把Bootloader安裝到板上的EPROM或者Flash中。Bootloader通過以太網(wǎng)接口遠程下載Linux內(nèi)核映像或者文件系統(tǒng)。Bootloader下載文件一般都使用TFTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，還可以通過DHCP的方式動態(tài)配置IP地址。

　　2.硬盤啟動方式

　　傳統(tǒng)的Linux系統(tǒng)運行在臺式機或者服務(wù)器上，這些計算機一般都使用BIOS引導(dǎo)，并使用磁盤作為存儲介質(zhì)。Linux傳統(tǒng)上是LILO （Linux Loader） 引導(dǎo)，后來又出現(xiàn)了GUN的軟件 （Grand Unified Bootloader） 。 這兩種Bootloader廣泛應(yīng)用在X86的Linux系統(tǒng)上。

　　3. Flash啟動方式

　　大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)上都使用Flash存儲介質(zhì)。Flash有很多類型，包括NOR Flash、NAND Flash和其它半導(dǎo)體盤。它們之間的不同在于： NOR Flash 支持芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP， eXecute In Place），這樣代碼可以在Flash上直接執(zhí)行而不必拷貝到RAM中去執(zhí)行。而NAND Flash并不支持XIP，所以要想執(zhí)行 NAND Flash 上的代碼，必須先將其拷貝到 RAM中去，然后跳到 RAM 中去執(zhí)行。NOR Flash 使用最為普遍。Bootloader一般放在Flash的底端或者頂端，這需要根據(jù)處理器的復(fù)位向量來進行設(shè)置。可以配置成MTD設(shè)備來訪問Flash分區(qū)