bootloader的最终目的是启动内核，而在启动内核前要进行一系列的初始化：
关闭看门狗、改变系统时钟、初始化存储控制器、重定位代码（将更多的代码复制到内存中去）等，
然后将内核从nand flash读到SDRAM中，为内核传递启动参数，跳到相应的地址启动内核。
1. 关闭看门狗
向WTCON寄存器WTCON中写入零
汇编代码：
ldr r0, =0x53000000
mov r1, #0
str r1, [r0]
C代码：(调用C代码之前必须先设置栈，即sp指针，指令mov sp, #4096)
#define WTCON (*(volatile unsigned long *)0x53000000)
void disable_watch_dog(void)
{
WTCON = 0; // 关闭WATCHDOG很简单，往这个寄存器写0即可
}
2. 设置系统时钟
汇编代码：
#define S3C2440_MPLL_400MHZ ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x01))
ldr r0, =0x4c000014
// mov r1, #0x03; // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,PDIVN=1
mov r1, #0x05; // FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8
str r1, [r0]
/* 如果HDIVN非0，CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” */
mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0 /* 读出控制寄存器 */
orr r1, r1, #0xc0000000 /* 设置为“asynchronous bus mode” */
mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0 /* 写入控制寄存器 */
/* MPLLCON = S3C2440_MPLL_200MHZ */
ldr r0, =0x4c000004
ldr r1, =S3C2440_MPLL_400MHZ
str r1, [r0]
C代码：
void clock_init(void)
{
// LOCKTIME = 0x00ffffff; // 使用默认值即可
CLKDIVN = 0x03; // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,PDIVN=1
// 潜入汇编的写法，语法上的要求。
/* 如果HDIVN非0，CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” */
__asm__(
"mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* 读出控制寄存器 */
"orr r1, r1, #0xc0000000\n" /* 设置为“asynchronous bus mode” */
"mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* 写入控制寄存器 */
);
MPLLCON = S3C2440_MPLL_200MHZ; /* 现在，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
}
3. 初始化SDRAM
汇编代码：
ldr r0, =MEM_CTL_BASE
adr r1, sdram_config /* sdram_config的当前地址 */
add r3, r0, #(13*4)
1:
ldr r2, [r1], #4
str r2, [r0], #4
cmp r0, r3 // 比较r0和r1的值
bne 1b // bne 表示如果不相同跳转的标号为1的地方，后面跟一个b表示跳转到前面的1标号，如果跳转到后面去将b改为f即可
sdram_config:
.long 0x22011110 //BWSCON
.long 0x00000700 //BANKCON0
.long 0x00000700 //BANKCON1
.long 0x00000700 //BANKCON2
.long 0x00000700 //BANKCON3
.long 0x00000700 //BANKCON4
.long 0x00000700 //BANKCON5
.long 0x00018005 //BANKCON6
.long 0x00018005 //BANKCON7
.long 0x008C04F4 // REFRESH
.long 0x000000B1 //BANKSIZE
.long 0x00000030 //MRSRB6
.long 0x00000030 //MRSRB7
C代码：
void memsetup(void)
{
volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;
/* 这个函数之所以这样赋值，而不是像前面的实验(比如mmu实验)那样将配置值
* 写在数组中，是因为要生成”位置无关的代码”，使得这个函数可以在被复制到
* SDRAM之前就可以在steppingstone中运行
*/
/* 存储控制器13个寄存器的值 */
p[0] = 0x22011110; //BWSCON
p[1] = 0x00000700; //BANKCON0
p[2] = 0x00000700; //BANKCON1
p[3] = 0x00000700; //BANKCON2
p[4] = 0x00000700; //BANKCON3
p[5] = 0x00000700; //BANKCON4
p[6] = 0x00000700; //BANKCON5
p[7] = 0x00018005; //BANKCON6
p[8] = 0x00018005; //BANKCON7
/* REFRESH,
* HCLK=12MHz: 0x008C07A3,
* HCLK=100MHz: 0x008C04F4
*/
p[9] = 0x008C04F4;
p[10] = 0x000000B1; //BANKSIZE
p[11] = 0x00000030; //MRSRB6
p[12] = 0x00000030; //MRSRB7
}
/*
* 初始化SDRAM后，必须重新设置栈，且将sp指针内存的指向最高，因为栈是重高地址向低地址向下增长的，
* 即使用命令ldr sp, =0x34000000 (将0x34000000赋值给sp指针，ldr是一条伪指令，当0x34000000数字很大的时候不能转换为一个立即数的时候，会通过几条汇编指令来完成)
*/
4. 初始化nand控制器
bl nand_init // 汇编调用C函数
/* 初始化NAND Flash */
void nand_init(void)
{
// 这三个值结合S3C2440手册和nand flash手册设置时序
#define TACLS 0
#define TWRPH0 1
#define TWRPH1 0
/* 设置时序 */
NFCONF = (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);
/* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选 */
NFCONT = (1<<4)|(1<<1)|(1<<0);
}
5. 重定位代码
// 汇编中调用C函数时，r1传递函数的第一个参数，r2传递函数的第二个参数，r3传递函数的第三个参数
mov r0, #0
ldr r1, =_start // 来自汇编代码的第一行
// .text
// .global _start
// _start:
ldr r2, =__bss_start // __bss_start 来自链接脚本
sub r2, r2, r1
bl copy_code_to_sdram
void copy_code_to_sdram(unsigned char *src, unsigned char *dest, unsigned int len)
{
int i = 0;
/* 如果是NOR启动 */
if (isBootFromNorFlash())
{
while (i < len)
{
dest[i] = src[i];
i++;
}
}
else
{
//nand_init();
nand_read((unsigned int)src, dest, len);
}
}
void nand_select(void)
{
NFCONT &= ~(1<<1);
}
void nand_deselect(void)
{
NFCONT |= (1<<1);
}
void nand_cmd(unsigned char cmd)
{
volatile int i;
NFCMMD = cmd;
for (i = 0; i < 10; i++);
}
void nand_addr(unsigned int addr)
{
unsigned int col = addr % 2048;
unsigned int page = addr / 2048;
volatile int i;
NFADDR = col & 0xff;
for (i = 0; i < 10; i++);
NFADDR = (col >> 8) & 0xff;
for (i = 0; i < 10; i++);
NFADDR = page & 0xff;
for (i = 0; i < 10; i++);
NFADDR = (page >> 8) & 0xff;
for (i = 0; i < 10; i++);
NFADDR = (page >> 16) & 0xff;
for (i = 0; i < 10; i++);
}
void nand_wait_ready(void)
{
while (!(NFSTAT & 1));
}
unsigned char nand_data(void)
{
return NFDATA;
}
void nand_read(unsigned int addr, unsigned char *buf, unsigned int len)
{
int col = addr % 2048;
int i = 0;
/* 1. 选中 */
nand_select();
while (i < len)
{
/* 2. 发出读命令00h */
nand_cmd(0x00);
/* 3. 发出地址(分5步发出) */
nand_addr(addr);
/* 4. 发出读命令30h */
nand_cmd(0x30);
/* 5. 判断状态 */
nand_wait_ready();
/* 6. 读数据 */
for (; (col < 2048) && (i < len); col++)
{
buf[i] = nand_data();
i++;
addr++;
}
col = 0;
}
/* 7. 取消选中 */
nand_deselect();
}
链接脚本为：
SECTIONS {
. = 0x33f80000; // 起始链接地址
.text : { *(.text) } // 代码段
. = ALIGN(4); // 四字节对齐
.rodata : {*(.rodata*)} // 只读数据段
. = ALIGN(4);
.data : { *(.data) } // 数据段
. = ALIGN(4);
__bss_start = .; //bss段开始地址
.bss ALIGN(4) : { *(.bss) *(COMMON) }
__bss_end = .; //bss段结束地址
}
6. 清bss段（bss段是没有初始化的全局变量和初始化为零的全局变量）
void clear_bss(void)
{
extern int __bss_start, __bss_end; // __bss_start, __bss_end变量的值在链接脚本中设置的
int *p = &__bss_start;
for (; p < &__bss_end; p++)
*p = 0;
}
7. 传递启动参数
a. 初始化串口
void uart0_init(void)
{
GPHCON |= 0xa0; // GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0
GPHUP = 0x0c; // GPH2,GPH3内部上拉
ULCON0 = 0x03; // 8N1(8个数据位，无较验，1个停止位)
UCON0 = 0x05; // 查询方式，UART时钟源为PCLK
UFCON0 = 0x00; // 不使用FIFO
UMCON0 = 0x00; // 不使用流控
UBRDIV0 = UART_BRD; // 波特率为115200
}
b. 将内核从nand flash中读到SDRAM中
nand_read(0x60000+64, (unsigned char *)0x30008000, 0x200000);
读入的内核是uImage，它包含64字节的头部和内核文件。
c. 设置启动参数
/* 2. 设置参数 */
puts("Set boot params\n\r");
setup_start_tag();
setup_memory_tags();
setup_commandline_tag("noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0");
setup_end_tag();
static struct tag *params;
void setup_start_tag(void)
{
params = (struct tag *)0x30000100; // 设置传入参数的首地址
params->hdr.tag = ATAG_CORE;
params->hdr.size = tag_size (tag_core);
params->u.core.flags = 0;
params->u.core.pagesize = 0;
params->u.core.rootdev = 0;
params = tag_next (params);
}
void setup_memory_tags(void)
{
params->hdr.tag = ATAG_MEM;
params->hdr.size = tag_size (tag_mem32);
params->u.mem.start = 0x30000000; // 设置内存的首地址
params->u.mem.size = 64*1024*1024; // 设置内存的大小
params = tag_next (params);
}
int strlen(char *str)
{
int i = 0;
while (str[i])
{
i++;
}
return i;
}
void strcpy(char *dest, char *src)
{
while ((*dest++ = *src++) != '\0');
}
void setup_commandline_tag(char *cmdline) // 设置参数
{
int len = strlen(cmdline) + 1;
params->hdr.tag = ATAG_CMDLINE;
params->hdr.size = (sizeof (struct tag_header) + len + 3) >> 2;
strcpy (params->u.cmdline.cmdline, cmdline);
params = tag_next (params);
}
void setup_end_tag(void)
{
params->hdr.tag = ATAG_NONE;
params->hdr.size = 0;
8. 启动内核
void (*theKernel)(int zero, int arch, unsigned int params); // 定义一个函数指针
theKernel = (void (*)(int, int, unsigned int))0x30008000; // 设置函数指针的值
theKernel(0, 1999, 0x30000100); // 跳到该地址去执行，启动内核