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# Boot之bootrom启动顺序是怎么样的
## 引言
在计算机系统启动过程中，bootrom（启动只读存储器）扮演着至关重要的角色。它是系统上电后最先执行的代码，负责初始化硬件、加载引导加载程序（bootloader）并最终将控制权交给操作系统。本文将深入探讨bootrom的启动顺序，从硬件初始化到操作系统的加载，详细解析这一复杂而精密的过程。
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## 1. 什么是bootrom？
bootrom是嵌入在处理器或主板上的只读存储器（ROM），包含系统启动时必需的固件代码。它的主要功能包括：
- **硬件初始化**：配置CPU、内存控制器、时钟等关键硬件
- **安全验证**：检查后续加载的代码（如bootloader）的完整性和真实性
- **引导加载**：从存储设备（如Flash、eMMC、SD卡等）加载bootloader
bootrom通常由芯片厂商预先烧录，用户无法直接修改，这保证了系统启动的基础安全性。
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## 2. bootrom启动的硬件基础
### 2.1 复位向量（Reset Vector）
当系统上电或复位时，CPU会从预定义的地址（复位向量）开始执行指令。这个地址通常指向bootrom的起始位置。
```assembly
示例（ARM架构）：
复位向量地址：0x00000000
第一条指令：LDR PC, =Reset_Handler
bootrom需要首先配置： - 系统时钟（PLL/DLL） - 电源管理单元（PMU） - 电压调节器
在DRAM可用之前，bootrom可能使用： - 芯片内部SRAM - Cache作为临时内存（如ARM的TCM）
// 伪代码示例
void start_bootrom() {
disable_interrupts();
setup_exception_vectors();
init_stack_pointer(0x20000000); // 使用内部SRAM
}
| 外设 | 初始化动作 |
|---|---|
| 时钟 | 配置PLL，设置CPU/总线频率 |
| 串口 | 初始化调试输出接口（可选） |
| GPIO | 设置关键引脚状态（如启动模式选择） |
| 定时器 | 初始化看门狗定时器 |
bootrom会按预设顺序尝试从不同设备加载bootloader：
graph TD
A[开始] --> B{检测启动介质}
B -->|eMMC| C[加载eMMC boot分区]
B -->|SPI Flash| D[读取0x8000偏移]
B -->|SD卡| E[读取MBR]
B -->|无设备| F[进入USB下载模式]
现代bootrom通常包含安全机制： - 数字签名验证：使用RSA/ECC验证bootloader签名 - 哈希校验：计算SHA-256等哈希值比对 - 防回滚：检查镜像版本号是否高于最低允许版本
验证失败会导致系统进入恢复模式或完全锁定。
# 典型串口输出示例
[BOOTROM] Version 1.2.3
[CLOCK] PLL locked at 800MHz
[DRAM] Initializing DDR4...
bootrom的启动顺序是计算机系统中最精密的基础过程之一。从硬件初始化到安全验证，每个步骤都至关重要。理解这一过程不仅有助于系统调试，也是设计可靠嵌入式系统的关键。随着技术的发展，bootrom的功能将更加丰富，但其核心目标始终不变——为系统提供安全、可靠的启动基础。
“计算机的启动过程就像一场精心编排的交响乐，而bootrom就是那位举起指挥棒的第一人。” —— 匿名工程师 “`
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