BIOS und Bootloader

Question 1

Ablauf des Boots?

Answer 1

1 BIOS befindet sich im ROM-Speicher
2 Beim Power-Up führt das BIOS Hardware-Initialisierungen
durch
3 BIOS startet Bootloader
4 1st-Stage Bootloader wird in den Hauptspeicher geladen
BIOS gibt die Programmkontrolle ab
5 Der 1st-Stage Bootloader lädt dann
entweder weitere Bootloader (2nd-Stage Bootloader)
oder den Betriebssystemkern

Question 2

Was sind die Aufgaben des BIOS?

Answer 2

• CPU aktivieren,
• power-on self test (POST) starten,
• CPU Caches aktivieren,
• Speicher initialisieren (rudimentäre Funktionen),
• weitere CPUs aktivieren (wenn vorhanden),
• Liste angeschlossener E/A Geräte erstellen (z.B. PCI
  Devices proben),
• Programme in den Boot ROMS dieser Geräte ausführen
  (z.B. Festplaenkontroller),
• Betriebssystemkernel starten

Question 3

Was sind die Aufgaben des Bootloaders?

Answer 3

• Basisinitialisierung der Hardware
  Memory Controller, Interrupt Controller, Ein-/Ausgabe
  Bausteine (z.B. Ethernet Controller)
• Kopieren des Kernelcode von einer Qelle in den
  Haupspeicher
  Flash
  ROM
• Kopieren eines Initramfs-Code von einer Qelle in den
  Hauptspeicher
  Flash
  ROM
  Netzwerk (z.B. tp)
• Starten des Embedded Systems
• Übergabe von notwendigen Start-Parametern
• Übergabe der Programmkontrolle

Question 4

Was sind Monitorfähigkeiten eines Bootloader?

Answer 4

Bootloader, wie beispielsweise »Das U-Boot oder Grub« enthalten häufig auch Monitorfunktionalitäten, also Operationen, um
❑ Hauptspeicherzellen zu lesen und zu schreiben,
❑ Bootparameter zu spezifizieren,
❑ die Bootquelle (Netzwerk, Flash) auszuwählen,
❑ das zu bootende Image auszuwählen und
❑ Recovery durchzuführen (neu flashen).
Wollen Sie einen Bootloader für ein Projekt auswählen, berücksichtigen
Sie die folgenden Kriterien bei der Auswahl:
❑ Unterstützung für die eigene Plattform (CPU, Speicherausbau, Peri-
pherie)
❑ Codeumfang
❑ Funktionsumfang (tftp-boot, nfs-boot, flash-boot, Monitorfunktionalität, Scripting-Fähigkeit)
❑ Lebendigkeit (Wartung, Pflege)
❑ Verbreitung

Question 5

Warum gibt manchmal 2 Bootloader(not complete)?

Answer 5

Funktionalität passt nicht in vordefinierten Speicher
Pointer zeigt auf Bootloader 2, der mehr Funktionen bietet.

first-boot loader initialize required MEMORY, Hardware,and some external device so for Bootloader 2 there is no limitation of MEMORY

Question 6

Was macht der 2 Stage Bootloader?

Answer 6

Stage 2 loads Kernel and RAMdisk
Kernel re-enumerates Hardware
- RAM Disk mounted -> Device driver modules loaded
- Filesystem mounted -> Device driver loaded
Run startup scripts and user apps

Question 7

Bootablauf detailed

Answer 7

Page 15 in Bootloader Firmware

Question 8

Welche Auswahlkriterien sind wichtig für den Bootloader?

Answer 8

Unterstützung für die Plaform
Codeumfang
Funktionsumfang
  tftp-boot
  nfs-boot
  sd-card-boot
  Monitorfunktionalität
  Skriptingfähigkeit
Lebendigkeit (Wartung/Pflege)
Verbreitung

Question 9

Bootloader mit und phne FS

Answer 9

Page 20 and 21 in Bootloader Firmware