Bootloader到底是什么？（新手必看）

当 CPU 上电后，Linux 系统不会立即运行。通常，CPU 会跳转到一个只读存储器（例如 ROM）的指定地址，执行一段初始引导代码（例如 BIOS）。这段代码的任务是完成部分硬件初始化工作，并将控制权交给 Bootloader。Bootloader 进一步完成硬件配置，将 Linux 内核和文件系统加载到内存中，为操作系统启动做好准备。

Bootloader 通常只运行一次，在完成引导后，控制权会转移到内存中加载的 Linux 内核，进行正常的系统运行。Bootloader 通常被称为“引导加载程序”。

Bootloader启动流程

Bootloader 的主要功能是确保系统在启动时能够正确地加载和运行操作系统。其启动流程通常分为以下几个步骤：

1. CPU上电/复位：当设备上电或复位时，CPU 进入执行模式，开始处理启动流程。
2. 执行初始引导代码：该代码存储在独立固件（如 BIOS）或 SoC 的 ROM（如 BootROM）中。它的任务是初始化基础硬件，包括内存、I/O 设备，为加载 Bootloader 做好准备。
3. Bootloader 第一阶段：此阶段，代码进一步初始化硬件资源，尤其是内存控制器，确保核心资源（例如 RAM）正常工作，为操作系统启动做准备。
4. Bootloader 第二阶段：将Linux内核和文件系统从非易失性存储设备（如闪存、硬盘、SD 卡）或远程网络磁盘中加载到RAM中，为内核执行提供必要的数据和系统环境。
5. Linux内核执行：当内核被加载到内存中并接管控制权后，开始执行操作系统的引导过程，最终进入系统的正常运行状态，供用户使用。

下图简洁地概述了从 CPU 上电、引导加载程序运行到操作系统加载的全过程，突出了引导加载程序在确保系统正常运行中的关键作用。

常用的Bootloader

市面上的 Bootloader 多种多样，由于 Yocto 项目具备开源属性，兼容的种类越来越多。

Yocto 项目不仅支持为嵌入式 Linux 系统（如 ARM 和 MIPS 架构）构建的 Bootloader，例如 U-Boot，还支持为通用 Linux 系统（例如 x86 架构）构建的 Bootloader，例如 GRUB，GRUB 适用于桌面和服务器系统。

下表列出了常用于引导 Linux 系统的 Bootloader 及其在当前 Yocto 项目中的支持情况。

表：常用的Bootloader类型

Bootloader	支持的常用处理器架构	描述
U-Boot	ARM、MIPS、x86、PowerPC	Linux 嵌入式设备中最常用的 Bootloader，支持多种硬件平台，灵活且高度可定制，适用于资源受限的嵌入式系统
GRUB	x86、x86_64、ARM、UEFI	通用 Linux 系统的标准 Bootloader，支持多操作系统引导，广泛应用于桌面、服务器及 UEFI 系统
SYSLINUX	x86、x86_64	轻量级引导加载程序，常用于 USB 或光盘启动，适合简单的引导任务和安装介质引导
barebox	ARM、MIPS、PowerPC	嵌入式系统的轻量化 Bootloader，设计简洁，类似于 U-Boot，适用于资源受限的设备
RedBoot	ARM、MIPS、x86	早期嵌入式系统使用的 Bootloader，支持网络引导和内存启动，现已逐渐被其他引导程序取代
rEFInd	x86_64、ARM (UEFI)	多操作系统引导管理器，支持 UEFI 系统，能够引导 Linux、macOS 和 Windows 操作系统
LILO (Linux Loader)	x86、x86_64	早期 Linux 系统的引导加载程序，支持从 MBR 引导，现已逐渐被功能更丰富的 GRUB 所取代
ELILO (EFI LILO)	x86、x86_64 (UEFI)	适用于 EFI/UEFI 系统的引导程序，用于启动 Linux 内核，已逐渐被 GRUB2 所取代