应用启动与 bootloader

许多嵌入式设备上电后，会直接从 flash 中的某个地址开始执行代码。乐鑫芯片的启动过程稍微复杂一些，需要先设置 flash、缓存，并完成其他一些操作。为此，我们需要一个 bootloader：它是一个简单的应用程序，负责完成上述设置，然后跳转到其他代码开始执行。

乐鑫设备使用两级 bootloader 来启动应用程序：

一级 bootloader（ROM bootloader）：设置与架构相关的寄存器，检查启动模式和复位原因，并加载二级 bootloader。这个 bootloader 已固化在 ROM 中，是 SoC 的一部分，因此无需烧录，也无法修改。
二级 bootloader：加载你的应用程序，并设置内存（RAM、PSRAM 或 flash）。

虽然从_技术上_讲二级 bootloader 并非必需，但仍建议使用。它支持 OTA（一级 bootloader 只能从 flash 中的固定偏移处加载应用程序），并且可以启用 flash 加密和安全启动。详情请参阅 OTA 章节。

有关启动过程的更多信息，请参阅 ESP-IDF 文档。不过，其中某些内容可能仅适用于 ESP-IDF。

二级 bootloader

目前仅支持将 ESP-IDF bootloader 用作二级 bootloader。未来这一情况会有所改变，因为我们计划加入对 MCUBOOT 等其他 bootloader 的支持。

它使用 ESP 镜像格式，详情请参阅 ESP-IDF 文档。ESP-IDF bootloader 配合分区表，确定二进制文件的位置。

乐鑫设备的 flash 可以存储多个应用程序，以及校准数据、文件系统和参数存储等各种数据。为了管理这些内容，需要将分区表烧录到设备上的默认偏移处。

ESP-IDF 二级 bootloader 通过查看分区表，确定二进制文件的位置。分区表中的每个条目都有名称（标签）、类型（app、data 或其他类型）、子类型，以及分区在 flash 中的偏移。

使用 espflash 时，如果没有提供二级 bootloader 或分区表，espflash 会使用默认的 bootloader 和分区表；你也可以创建自定义分区表。

espflash 和 cargo-espflash 包含使用默认设置编译的预构建 ESP-IDF bootloader，无需额外配置即可开始使用。不过，如果需要更高级的功能或自定义设置，就需要自行构建 bootloader，以满足具体需求。

要构建自定义 ESP-IDF bootloader：

安装 ESP-IDF。
创建一个新项目，或进入已有项目。
- 最简单的方式是使用 esp-idf/examples 目录中的任意示例。
使用 idf.py menuconfig 或编辑 sdkconfig 文件，对 bootloader 进行所需的修改。
- 详情请参阅配置选项参考。
使用 idf.py set-target <CHIP_TARGET> build bootloader 构建 bootloader。
- 生成的 bootloader 二进制文件位于 build/bootloader/bootloader.bin。
通过 --bootloader 参数或配置文件，在 espflash/cargo-espflash 中使用构建好的 bootloader 二进制文件。