den Reset-Vektor der Anwendung laden und dorthin springen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\nDie Vektortabelle der Anwendung enthält bei Cortex-M-Systemen am Anfang den Startwert des Main Stack Pointer und danach den Reset-Vektor. Deshalb wird beim Sprung nicht einfach die Startadresse der Anwendung wie eine normale Funktion aufgerufen. Der Bootloader muss die Startbedingungen der Anwendung so herstellen, dass sie nicht von Zuständen des Bootloaders abhängt.<\/p>\n\n\n\n
Wo wird ein Bootloader verwendet?<\/h2>\n\n\n\n
Bootloader werden in Mikrocontroller-Systemen eingesetzt, deren Firmware nach der Auslieferung aktualisiert werden soll. Das betrifft Geräte, die im Feld betrieben werden und bei denen ein Update über eine vorhandene Schnittstelle erfolgen muss.<\/p>\n\n\n\n
Ein Bootloader kann genutzt werden, wenn der vorinstallierte Bootloader eines Mikrocontrollers nicht zum System passt. Gründe können eine nicht zugängliche Schnittstelle, ein ungeeigneter Update-Auslöser oder eine nicht passende Speicherorganisation sein. Auch eigene Anforderungen an Prüfschritte, Update-Markierungen oder den Ablauf des Firmware-Wechsels können einen eigenen Bootloader erforderlich machen.<\/p>\n\n\n\n
Typische Einsatzkontexte sind Systeme mit separater Anwendungsfirmware, Flash-Speicher mit festen Löschgrößen und Update-Kanälen, die nicht vom Hersteller-Bootloader abgedeckt werden.<\/p>\n\n\n\n
Eigenschaften<\/h2>\n\n\n\n
Ein Bootloader benötigt einen fest reservierten Speicherbereich. Wenn der Bootloader am Anfang des Programmspeichers liegt, wird er nach einem Reset zuerst ausgeführt. Die Anwendung beginnt dann an einer höheren Adresse.<\/p>\n\n\n\n
Die Speicheraufteilung muss zur Löschstruktur des Flash-Speichers passen. Flash-Speicher ist in Pages, Sectors, Blocks oder Banks gegliedert. Die kleinste löschbare Einheit legt fest, wie Bootloader und Anwendung getrennt werden müssen. Bootloader und Anwendung sollten nicht in derselben löschbaren Einheit liegen, weil das Löschen eines Anwendungsteils sonst auch Bootloader-Code entfernen könnte.<\/p>\n\n\n\n
Die Linker-Konfigurationen von Bootloader und Anwendung müssen zueinander passen. Der Bootloader erhält einen Flash-Bereich, der für ihn reserviert ist. Die Anwendung erhält eine Startadresse außerhalb dieses Bereichs. Für beide Firmware-Images werden getrennte Linker-Dateien oder getrennte Linker-Einstellungen verwendet.<\/p>\n\n\n\n
Ein Bootloader benötigt außerdem eine Update-Bedingung. Ein GPIO-Pin kann beim Reset abgefragt werden. Alternativ kann die Anwendung vor einem Software-Reset einen Marker in Flash, EEPROM oder in einem gemeinsam definierten RAM-Bereich setzen. Der Bootloader liest diesen Marker nach dem Neustart und wechselt dann in den Update-Modus. Wenn ein nichtflüchtiger Marker verwendet wird, sollte er beim Eintritt in den Update-Modus wieder gelöscht werden, damit ein späterer Neustart ohne neues Update nicht dauerhaft im Update-Modus bleibt.<\/p>\n\n\n\n
Abgrenzung zu verwandten Begriffen<\/h2>\n\n\n\n
Boot-ROM als Gegensatz zum Bootloader ist fest im Mikrocontroller oder Systemchip vorhanden und wird vor dem Bootloader ausgeführt. Sie enthält herstellerspezifischen Startcode. Ein Bootloader im Flash-Speicher kann dagegen Teil der eigenen Firmware sein und an die eigene Speicheraufteilung und die eigenen Update-Abläufe angepasst werden.<\/p>\n\n\n\n
Die Anwendungsfirmware enthält die eigentliche Gerätefunktion. Sie kann unabhängig vom Bootloader gebaut werden. Der Bootloader startet diese Anwendung, nachdem er Prüfung und Update-Entscheidung abgeschlossen hat.<\/p>\n\n\n\n
In-System Programming bezeichnet eine Möglichkeit, Programmspeicher über eine Programmierschnittstelle zu beschreiben. In-Application Programming bezeichnet Mechanismen, mit denen Code aus der laufenden Firmware heraus Flash-Inhalte ändern kann. Ein Bootloader kann solche Mechanismen nutzen, ist aber selbst der Programmteil, der den Update-Ablauf steuert.<\/p>\n\n\n\n
Ein Linker-Skript ist kein Bootloader. Es beschreibt, welche Speicherbereiche ein Firmware-Image verwenden darf. Für ein System mit Bootloader legt das Linker-Skript der Anwendung fest, dass deren Code nicht an der Flash-Basisadresse des Bootloaders beginnt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Ein Bootloader ist ein Programmteil, der nach dem Start eines Mikrocontrollers ausgef\u00fchrt werden kann und die Firmware einer Anwendung l\u00e4dt, startet oder aktualisiert. Bei Mikrocontrollern liegt er meist in einem eigenen Bereich des Flash-Speichers. Nach einem Reset entscheidet der Bootloader, ob eine vorhandene Anwendung gestartet wird oder ob ein Update-Vorgang beginnen soll. Was bedeutet ist […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"menu_order":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-2324","glossary","type-glossary","status-publish","hentry"],"blocksy_meta":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.pickplace.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/2324","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.pickplace.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.pickplace.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/glossary"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pickplace.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.pickplace.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/2324\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2325,"href":"https:\/\/www.pickplace.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/2324\/revisions\/2325"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.pickplace.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2324"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}