小贴士
1. ESP32内部有一部分ROM，存放着第一级引导程序。这个做法和很多处理器一致。
启动流程
1. ROM中的第一级引导加载程序将闪存偏移0x1000的第二级引导加载程序（4K偏移，bootloader.bin）加载到RAM（IRAM和DRAM）。
2. 第二级引导程序从闪存加载分区表和主应用程序映像（64K偏移，hello-world.bin）。 主应用程序包含RAM段和通过闪存缓存映射的只读段。
3. 主应用程序图像执行。 此时可以启动第二个CPU和RTOS调度程序。
第一阶段（芯片内部ROM自动完成）
ESP32内有两个对称的CPU，分别叫PRO CPU和APP CPU，芯片上电复位后，PRO CPU将立即开始运行，执行复位向量代码，而APP CPU保持复位。启动过程中，PRO CPU执行所有初始化。复位向量始终位于ESP32芯片掩码ROM中的地址0x40000400，不能修改。
复位向量代码通过检查GPIO_STRAP_REG寄存器（与Bootstrap引脚有关）来确定引导模式。
GPIO_STRAP_REG[5:0]的BIT5到BIT0分别对应MTDI，GPIO0，GPIO2，GPIO4，MTDO，GPIO5。
还记得之前教程里的BOOTSTRAP图么，就是这么回事。
如果是正常启动模式，则加载0x1000(4K)偏移的bootloader，而如果是下载模式，那么就进入串口下载状态。
第二阶段（SPI FLASH中4K偏移存放的Bootloader）
在ESP-IDF中，闪存中位于0x1000位置的二进制映像是bootloader，源码在esp-idf/components/bootloader目录中。 ESP-IDF中使用两级boot的方法主要是用来增加灵活性，方便扩展闪存加密，安全引导和空中更新（OTA）相关的各种功能。
Bootloader会读取偏移0x8000处的分区表找到Factory数据和OTA分区，并根据在OTA信息分区中找到的数据来决定哪一个进行引导。
简单看一下bootloader中的关键代码
void bootloader_main() { /* 必要的外设配置 */ clock_configure(); uart_console_configure(); wdt_reset_check(); ESP_LOGI(TAG, "ESP-IDF %s 2nd stage bootloader", IDF_VER); /* 关闭看门狗 */ REG_CLR_BIT( RTC_CNTL_WDTCONFIG0_REG, RTC_CNTL_WDT_FLASHBOOT_MOD_EN ); REG_CLR_BIT( TIMG_WDTCONFIG0_REG(0), TIMG_WDT_FLASHBOOT_MOD_EN ); /* 打印FLASH信息 */ print_flash_info(&fhdr); /* 读取分区表 */ if (!load_partition_table(&bs)) { ESP_LOGE(TAG, "load partition table error!"); return; } /* 加载分区表中的APP数据 */ esp_image_metadata_t image_data; if (!load_boot_image(&bs, boot_index, &image_data)) { return; } /* 将加载的段复制到RAM，为映射段设置高速缓存，并启动应用程序 */ unpack_load_app(&image_data); }
应用程序阶段（运行64K偏移地址存放的hello-world.bin）
在这之前ESP32还通过PRO CPU运行，而APP CPU处于复位状态。PRO CPU运行到了components/esp32/cpu_start.c代码中的call_start_cpu0函数，启用堆分配器后释放APP CPU的复位状态，APP CPU会直接运行到start_cpu1函数等待调度。
当PRO CPU在start_cpu0功能中进行初始化时，APP CPU在start_cpu1功能中旋转，等待在PRO CPU上启动调度程序。一旦在PRO CPU上启动了调度程序，APP CPU上的代码也启动了调度程序。
到这里基本上清楚了，从一上电到FreeRTOS调度，都是PRO CPU在运行，最后把APP CPU的环境准备好后，让APP CPU也参与调度，这就是双核的好处。比如20个任务，如果仅有1个CPU，那么它要处理20个任务。如果两个CPU，那每个CPU仅处理10个任务即可。
完整的启动LOG（可以从源码中对照打印内容来分析这份log）
ets Jun 8 2016 00:22:57 rst:0x1 (POWERON_RESET),boot:0x13 (SPI_FAST_FLASH_BOOT) ets Jun 8 2016 00:22:57 rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x13 (SPI_FAST_FLASH_BOOT) configsip: 0, SPIWP:0xee clk_drv:0x00,q_drv:0x00,d_drv:0x00,cs0_drv:0x00,hd_drv:0x00,wp_drv:0x00 mode:DIO, clock div:2 load:0x3fff0010,len:4 load:0x3fff0014,len:5404 load:0x40078000,len:0 load:0x40078000,len:12028 entry 0x40078f24 I (45) boot: ESP-IDF v3.0-dev-265-g969f1bb9 2nd stage bootloader I (45) boot: compile time 16:21:50 I (78) boot: Enabling RNG early entropy source... I (78) boot: SPI Speed : 40MHz I (78) boot: SPI Mode : DIO I (88) boot: SPI Flash Size : 16MB I (101) boot: Partition Table: I (112) boot: ## Label Usage Type ST Offset Length I (135) boot: 0 nvs WiFi data 01 02 00009000 00006000 I (158) boot: 1 phy_init RF data 01 01 0000f000 00001000 I (182) boot: 2 factory factory app 00 00 00010000 00100000 I (205) boot: End of partition table I (218) esp_image: segment 0: paddr=0x00010020 vaddr=0x3f400020 size=0x077b0 ( 30640) map I (279) esp_image: segment 1: paddr=0x000177d8 vaddr=0x3ffb0000 size=0x02d84 ( 11652) load I (293) esp_image: segment 2: paddr=0x0001a564 vaddr=0x40080000 size=0x00400 ( 1024) load 0x40080000: _iram_start at ??:? I (302) esp_image: segment 3: paddr=0x0001a96c vaddr=0x40080400 size=0x056a4 ( 22180) load I (356) esp_image: segment 4: paddr=0x00020018 vaddr=0x400d0018 size=0x263a8 (156584) map 0x400d0018: _flash_cache_start at ??:? I (524) esp_image: segment 5: paddr=0x000463c8 vaddr=0x40085aa4 size=0x0d234 ( 53812) load 0x40085aa4: prvProcessTimerOrBlockTask at /Users/mango/ESP/esp-idf/components/freertos/./timers.c:466 I (593) esp_image: segment 6: paddr=0x00053604 vaddr=0x400c0000 size=0x00000 ( 0) load I (627) boot: Loaded app from partition at offset 0x10000 I (628) boot: Disabling RNG early entropy source... I (629) cpu_start: Pro cpu up. I (640) cpu_start: Starting app cpu, entry point is 0x40080dec 0x40080dec: call_start_cpu1 at /Users/mango/ESP/esp-idf/components/esp32/./cpu_start.c:192 I (0) cpu_start: App cpu up. I (673) heap_init: Initializing. RAM available for dynamic allocation: I (693) heap_init: At 3FFAE2A0 len 00001D60 (7 KiB): DRAM I (712) heap_init: At 3FFB66C0 len 00029940 (166 KiB): DRAM I (731) heap_init: At 3FFE0440 len 00003BC0 (14 KiB): D/IRAM I (751) heap_init: At 3FFE4350 len 0001BCB0 (111 KiB): D/IRAM I (770) heap_init: At 40092CD8 len 0000D328 (52 KiB): IRAM I (790) cpu_start: Pro cpu start user code I (848) cpu_start: Starting scheduler on PRO CPU. I (191) cpu_start: Starting scheduler on APP CPU. Hello world! This is ESP32 chip with 2 CPU cores, WiFi/BT/BLE, silicon revision 0, 16MB external flash Restarting in 10 seconds...