基于ARM的Boot Loader的设计与实现

论文摘要

计算机技术发展到今天,嵌入式系统的应用越来越广泛,嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机。嵌入式系统是继IT网络技术之后,又一个新的技术发展方向。由于嵌入式具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用的突出特征,目前已经广泛的应用于军事国防、消费电子、网络通讯、工业控制等各个领域。随着计算机技术和通信技术的发展,嵌入式系统的研究与开发也有着越来越重要的实际意义。 本论文首先介绍了嵌入式系统的概念、组成等。然后介绍了本嵌入式系统选择的硬件平台、软件平台,还叙述了当前市场上出现的一系列基于ARM内核的处理器,并对它们进行了简要的说明,最终确定了本系统所选择的处理器芯片——Samsung公司基于ARM920T内核的S3C2410X。Linux操作系统具有源代码公开、微内核、本身内置网络支持和高度模块化等优点,所以非常适合嵌入式系统。在分析比较了各种嵌入式操作系统后,本系统选择了Linux。 本论文是基于GPS/GPRS车载定位系统的软件部分,主要工作是研究了Boot Loader以下几个方面:概念、主要任务、框架结构、生成机理,在此过程中还介绍了需要用到的一系列软件工具的用法。在介绍Boot Loader生成机理的过程中,还详细分析了生成Boot Loader前各个目标文件所包含的段部分,在用脚本文件连接目标过程中一些变量值的变化等等。

论文目录

• 第一章 绪论
• §1-1 嵌入式系统综述
• 1-1-1 概念
• §1-2 课题背景
• 第二章 基于ARM920T的硬件平台
• §2-1 ARM处理器简介
• 2-1-1 ARM公司介绍
• 2-1-2 ARM微处理器核
• 2-1-3 ARM微处理器的选择
• §2-2 基于ARM9内核的S3C2410微处理器简介
• 2-2-1 CPU内核概述
• 2-2-2 ARM9内核工作状态
• 2-2-3 ARM9操作模式
• §2-3 S3C2410及其片上资源简介
• 2-3-1 三星S3C2410X处理器简介
• 2-3-2 S3C2410X片上资源
• 第三章 基于ARM-LINUX的软件平台
• §3-1 建立开发环境
• §3-2 LINUX的内核分析与解读
• 3-2-1 进程管理
• 3-2-2 进程的创建
• 3-2-3 进程的调度
• 3-2-4 内核机制
• 3-2-5 内存管理
• 3-2-6 设备管理
• 第四章 BOOT LOADER的分析
• §4-1 BOOT LOADER的概念
• §4-2 BOOT LOADER的主要任务与典型结构框架
• 4-2-1 Boot Loader的stage1
• 4-2-2 Boot Loader的stage2
• 第五章 BOOT LOADER的实现
• §5-1 GNU工具集
• §5-2 SECTION部分分析
• 5-2-1 HEAD.o的格式——ELF文件格式
• 5-2-2 ELF header
• 5-2-3 Section header table
• §5-3 GNU LD——连接工具
• 5-3-1 bios.ld
• 5-3-2 连接脚本中的SECTION命令
• §5-4 重定位生成可执行文件
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文