n 启动加载模式：这种模式也称为“自主”模式。也就是Bootloader从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM中运行，整个过程并没有用户的介入。这种模式是嵌入式产品发布时的通用模式。
n 下载模式：在这种模式下，目标机上的Bootloader将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机（Host）下载文件，比如：下载内核映像和根文件系统映像等。从主机下载的文件通常首先被Bootloader保存到目标机的RAM中，然后再被Bootloader写入到目标机上的Flash类固态存储设备中。Bootloader的这种模式在系统更新时使用。工作于这种模式下的Bootloader通常都会向它的终端用户提供一个简单的命令行接口。
（1）Bootloader的stage1。
在stage1中Bootloader主要完成以下工作。
n 基本的硬件初始化，包括屏蔽所有的中断、设置CPU的速度和时钟频率、RAM初始化、初始化外围设备、关闭CPU内部指令和数据cache等。
n 为加载stage2准备RAM空间，通常为了获得更快的执行速度，通常把stage2加载到RAM空间中来执行，因此必须为加载Bootloader的stage2准备好一段可用的RAM空间。
n 复制stage2到RAM中，在这里要确定两点：①stage2的可执行映像在固态存储设备的存放起始地址和终止地址；②RAM空间的起始地址。
n 设置堆栈指针sp，这是为执行stage2的C语言代码做好准备。
（2）Bootloader的stage2。
在stage2中Bootloader主要完成以下工作。
n 用汇编语言跳转到main入口函数。
由于stage2的代码通常用C语言来实现，目的是实现更复杂的功能和取得更好的代码可读性和可移植性。但是与普通C语言应用程序不同的是，在编译和链接Bootloader这样的程序时，不能使用glibc库中的任何支持函数。
n 初始化本阶段要使用到的硬件设备，包括初始化串口、初始化计时器等。在初始化这些设备之前可以输出一些打印信息。
n 检测系统的内存映射，所谓内存映射就是指在整个4GB物理地址空间中指出哪些地址范围被分配用来寻址系统的内存。
n 加载内核映像和根文件系统映像，这里包括规划内存占用的布局和从Flash上复制数据。
n 设置内核的启动参数。
U-Boot的特点如下。
n 开放源码；
n 支持多种嵌入式操作系统内核，如Linux、NetBSD、VxWorks、QNX、RTEMS、ARTOS、LynxOS；
n 支持多个处理器系列，如PowerPC、ARM、x86、MIPS、XScale；
n 较高的可靠性和稳定性；
n 高度灵活的功能设置，适合U-Boot调试、操作系统不同引导要求和产品发布等；
n 丰富的设备驱动源码，如串口、以太网、SDRAM、Flash、LCD、NVRAM、EEPROM、RTC、键盘等；
n 较为丰富的开发调试文档与强大的网络技术支持。
3．U-Boot主要功能
U-Boot可支持的主要功能列表。
n 系统引导：支持NFS挂载、RAMDISK（压缩或非压缩）形式的根文件系统。支持NFS挂载，并从Flash中引导压缩或非压缩系统内核。
n 基本辅助功能：强大的操作系统接口功能；可灵活设置、传递多个关键参数给操作系统，适合系统在不同开发阶段的调试要求与产品发布，尤其对Linux支持最为强劲；支持目标板环境参数多种存储方式，如Flash、NVRAM、EEPROM；CRC32校验，可校验Flash中内核、RAMDISK映像文件是否完好。
n 设备驱动：串口、SDRAM、Flash、以太网、LCD、NVRAM、EEPROM、键盘、USB、PCMCIA、PCI、RTC等驱动支持。
n 上电自检功能：SDRAM、Flash大小自动检测；SDRAM故障检测；CPU型号。
n 特殊功能：XIP内核引导。
n board：和一些已有开发板有关的代码，比如makefile和U-Boot.lds等都和具体开发板的硬件和地址分配有关。
n common：与体系结构无关的代码，用来实现各种命令的C程序。
n cpu：包含CPU相关代码，其中的子目录都是以U-BOOT所支持的CPU为名，比如有子目录arm926ejs、mips、mpc8260和nios等，每个特定的子目录中都包括cpu.c和interrupt.c，start.S等。其中cpu.c初始化CPU、设置指令Cache和数据Cache等；interrupt.c设置系统的各种中断和异常，比如快速中断、开关中断、时钟中断、软件中断、预取中止和未定义指令等；汇编代码文件start.S是U-BOOT启动时执行的第一个文件，它主要是设置系统堆栈和工作方式，为进入C程序奠定基础。
n disk：disk驱动的分区相关代码。
n doc：文档。
n drivers：通用设备驱动程序，比如各种网卡、支持CFI的Flash、串口和USB总线等。
n fs：支持文件系统的文件，U-BOOT现在支持cramfs、fat、fdos、jffs2和registerfs等。
n include：头文件，还有对各种硬件平台支持的汇编文件，系统的配置文件和对文件系统支持的文件。
n net：与网络有关的代码，BOOTP协议、TFTP协议、RARP协议和NFS文件系统的实现。
n lib_arm：与ARM体系结构相关的代码。
n tools：创建S-Record格式文件和U-BOOT images的工具。
/*
* These are defined in the board-specific linker script.
*/
.globl _bss_start （BSS段起始位置）
_bss_start:
.word __bss_start
.globl _bss_end
_bss_end:
.word _end
reset: （执行入口）
/*
* set the cpu to SVC32 mode;使处理器进入特权模式
*/
mrs r0,cpsr
bic r0,r0,#0x1f
orr r0,r0,#0xd3
msr cpsr,r0
relocate: （代码的重置） /* relocate U-Boot to RAM */
adr r0, _start /* r0 <- current position of code */
ldr r1, _TEXT_BASE /* test if we run from flash or RAM */
cmp r0, r1 /* don't reloc during debug */
beq stack_setup
ldr r2, _armboot_start
ldr r3, _bss_start
sub r2, r3, r2 /* r2 <- size of armboot */
add r2, r0, r2 /* r2 <- source end address */
copy_loop: （拷贝过程）
ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */
stmia r1!, {r3-r10} /* copy to target address [r1] */
cmp r0, r2 /* until source end addreee [r2] */
ble copy_loop
/* Set up the stack；设置堆栈 */
stack_setup:
ldr r0, _TEXT_BASE /* upper 128 KiB: relocated uboot */
sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area */
sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo */
int cpu_init (void)
{
/*
* setup up stacks if necessary；设置需要的堆栈
*/
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
IRQ_STACK_START=_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - CFG_GBL_DATA_SIZE - 4;
FIQ_STACK_START = IRQ_STACK_START - CONFIG_STACKSIZE_IRQ;
#endif
return 0;
}
int cleanup_before_linux (void) /* 准备加载linux */
{
/*
* this function is called just before we call linux
* it prepares the processor for linux
*
* we turn off caches etc ...
*/
unsigned long i;
disable_interrupts ();
/* memsetup.c */
/* memory control configuration */
/* make r0 relative the current location so that it */
/* reads SMRDATA out of FLASH rather than memory ! */
ldr r0, =SMRDATA
ldr r1, _TEXT_BASE
sub r0, r0, r1
ldr r1, =BWSCON /* Bus Width Status Controller */
add r2, r0, #52
0:
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
cmp r2, r0
bne 0b
