Bootloader 是嵌入式系统软件开发的第一个环节， 它紧密地将软硬件衔接在一起， 对于一个嵌入式设备后续的软件开发至关重要。Blob 是一款功能强大的Bootloader，S3C44B0 是三星公司一款基于ARM7TDMI 的嵌入式通用处理器。本文详细介绍Blob 在基于S3C44B0 的开发板上的运行原理与移植过程。
Bootloader 对于嵌入式设备来说至关重要，它涉及到许多硬件相关的知识。对于自制的嵌入式开发板， 它又是不可跳过的步骤， 所以很多人对于它感到很头痛。本文将以一款优秀的Bootloader Blob 为例，详细讲解它的运行原理以及在S3C44B0 通用处理器上的移植过程，为在嵌入式设备上的后续软件开发打下基础 。
1 Blob 简介
Blob 是Boot Loader Object 的缩写，是一款功能强大的Bootloader。它遵循GPL，源代码完全开放。Blob 既可以用来简单的调试，也可以启动Linux kernel。Blob 最初是Jan-Derk Bakker和Erik Mouw 为一块名为LART(Linux Advanced Radio Terminal)的板子写的，该板使用的处理器是StrongARM SA-1100。现在Blob 已经被移植到了很多CPU 上，包括S3C44B0。
MBA44B0 是一款基于S3C44B0 的开发板。本文将以运行在MBA44B0 开发板上的Blob 的源代码为基础，再针对自己的开发板进行Blob 的移植。开发板的主要配置为：
- 三星ARM7 处理器S3C44B0 ；
- 2MB 的Flash，地址范围0x0000 0000~0x0020 0000；
- 8MB 的SDRAM，地址范围0x0c00 0000~0x0c80 0000；
- 1 个串口，2 个LED 灯；
- JTAG 接口；
- 晶振为6MHz ，系统主频为60MHz 。
2 Blob 的运行过程分析
图1 为Blob 程序启动流程。
Blob 编译后的代码定义最大为64KB，并且这64KB又分成两个阶段来执行。第一阶段的代码在start.s 中定义，大小为1KB，它包括从系统上电后在0x00000000 地址开始执行的部分。这部分代码运行在Flash 中，它包括对S3C44B0 的一些寄存器的初始化和将Blob 第二阶段代码从Flash 拷贝到SDRAM 中。除去第一阶段的1KB 代码， 剩下的部分都是第二阶段的代码。第二阶段的起始文件为trampoline.s，被复制到SDRAM 后，就从第一阶段跳转到这个文件开始执行剩余部分代码。第二阶段最大为63KB，单词trampoline 词义为“蹦床”，所以在这个程序中进行一些BSS 段设置， 堆栈的初始化等工作后，最后跳转到main.c 进入C 函数。
我们的移植主要需要对上述的几个文件进行修改。在进行移植以前，首先需要对存储器的地址空间分配了解清楚。关于存储器空间的定义在/include/blob arch/mba44b0.h中。图2 为在Flash 中的存储器空间分布，图3 为启动后在SDRAM 中的存储器空间分布。
如图2 所示，2MB 的Flash 空间分别分配给了Blob、kernel、ramdisk。系统上电后， 先执行第一阶段代码， 进行相应的初始化后，将Blob 第二阶段代码复制到RAM 地址blob_abs_base，然后跳转到第二阶段开始执行。
在第二阶段中， 从汇编跳转到C 的Main()函数， 继续进行如下工作：
- 外围的硬件初始化( 串口，USB 等)；
- 从Flash 中将kernel 加载到SDRAM 的kernel 区域；
- 从Flash 中的ramdisk 加载到SDRAM 的ramdisk 区域；
- 根据用户选择，进入命令行模式或启动kernel。
在我们使用的开发板上，kernel 选用uClinux。由于Flash 的存储空间有限，所以存放在Flash 中的uClinux 内核是经过压缩的。Blob 将压缩的uClinux 内核加载到SDRAM 地址0x0c300000。如果选择启动uClinux，那么压缩的uClinux内核将自解压.Text段到0x0c00800(见uClinux/arch/armnommu/Makefile)，然后再跳转到该处，开始运行uClinux。具体的uClinux 移植在此就不详细讨论了。
在SDRAM 的存储器空间分配图中， 可以看到有blob_base 和blob_abs_base 两部分。blob_abs_base 大家已经知道了， 是Blob 将自身的第二阶段代码复制到SDRAM 所在的区域，而blob_base 则是从Blob 进行自升级或调试的区域。举例说明， 假如Blob 已经能正常运行了，但是对于Flash 的擦写还不能支持得很好，就可以使用已经运行的Blob 通过串口将新编译好的Blob 下载到SDRAM 中该区域进行运行调试。调试通过后， 可以通过Blob 烧写进Flash，覆盖原来的Blob 进行升级。这样就不必因为对Blob 做了一点小的改动就重新烧写Flash，从而减少了烧写Flash 的次数。
