2.1.2 嵌入式系统的启动概述

在嵌入式系统加电后，会触发CPU的复位信号（reset），导致CPU复位。CPU复位操作完成之后，一般情况下会直接跳转到内存空间的固定位置，取得第一条指令，并开始执行。不同的CPU，第一条开始执行的指令的位置是不一样的，比如，在ARM系列的CPU中，第一条开始执行的指令在地址空间的开始处（即0x00000000位置，在32位CPU情况下），而在Intel系列的IA32构架CPU中，CPU开始执行的第一条指令，则位于0xFFFFFFF0位置。第一条指令所在的位置（一般称为启动向量），一般情况下是Boot ROM所在的位置，在Boot ROM中，存放了CPU开始执行的第一条指令。这是一条跳转指令，跳转到另外一个固定的位置继续执行。一个很常用的做法是在Boot ROM中存放了嵌入式系统的初始化代码，启动向量所在的跳转指令，其目标跳转地址则是这些初始化代码的开始处。这样嵌入式系统一旦加电，第一部分正式执行的代码，就是硬件系统的初始化代码。

对于硬件系统的初始化，有的情况下会十分复杂，需要初始化的硬件芯片（或硬件设备）非常多，这样必然导致初始化代码十分庞大，把这些庞大的初始化代码放在Boot ROM中是不合适的。因此在这种情况下，Boot ROM里面一般只存放了关键部件的初始化代码，比如CPU的初始化（工作模式的选择等）、MMU的初始化（页表、段表的建立）、中断控制器的初始化、简单输入/输出接口（比如，COM接口）的初始化等。另外，设备的初始化代码与嵌入式操作系统放在一起，作为操作系统的一部分代码来实现。

Boot ROM中的硬件初始化代码执行完毕，对基本的硬件环境完成初始化之后，下一步工作就是加载操作系统和应用软件了（在嵌入式系统中，操作系统和应用软件往往编译在一个二进制模块中）。这个过程会根据不同的配置，以及不同规模的应用，有不同的实现方式。在接下来的部分当中，我们对常见的加载方式进行描述。

一般情况下，操作系统和应用代码的映像存储在Flash当中，因此在加载的时候，必然涉及对Flash的操作。在嵌入式系统中，Flash一般是直接映射到CPU的地址空间中的，因此，使用CPU的访问内存指令，就可以直接完成对Flash的操作，无需额外提供Flash设备的驱动程序。但这种方式有一个缺点，就是占用了CPU的地址空间。若不采取这样的方式，而是把Flash当做存储外设（比如硬盘），则必须提供特定的驱动程序，来支撑对这种形态的Flash的访问。由于这时候操作系统还没有加载，Flash的驱动程序只能存放在Boot ROM中。