Bootloader的作用

为什么bootloader的代码都是用汇编写的

CPU上电后会从IO空间的某地址取第一条指令。但此时：PLL没有启动，CPU工作频率为外部输入晶振频率，非常低;CPU工作模式、中断设置等不确定;存储空间的各个BANK(包括内存)都没有驱动，内存不能使用。在这种情况下必须在第一条指令处做一些初始化工作，这段初始化程序与操作系统独立分开，称之为bootloader。

一个嵌入式Bootloader最初始部分的代码几乎必须是用汇编语言写成的，因为开发板刚上电后没有准备好C程序运行环境，比如堆栈指针SP没有指到正确的位置。汇编代码应该完成最原始的硬件设备初始化，并准备好C运行环境，这样后面的功能就可以用C语言来写了。

Bootloader的作用

初始化开发板上主要硬件（时钟，内存，硬盘），把操作系统从硬盘拷贝到内存，然后让CPU跳到内存中执行操作系统。nandflash本身不能运行程序，它里面的内容必须拷贝到RAM中才能运行，但是CPU上电后，RAM中是空的，谁来执行这个拷贝的工作呢？

bootloader阶段分为boot阶段和loader阶段

boot阶段

• 关闭影响CPU正常执行的外设

看门狗，相当于定时器，特点是里面有一个基准值，还有一个递减计数器；每个时钟周 期把寄存器里面的数值减1，当减到0时有一个reset复位信号，导致芯片重启

目的：防止程序死机

我们需要关闭它的原因是：如果不关闭就经常导致重启，这样不好

• 关闭中断
• 初始化时钟

把开发板的时钟设定在最优情

• 串口驱动
• 初始化内存控制器，DDRAM

验证内存是否工作，往地址里写一个值，读出来还是那个值，说明内存可以使用，间接 证明内存可读可写。

• 初始化硬盘，nand Flash

读驱动（从nand往外读数据），需要加载硬盘驱动

loader阶段

• 从硬盘指定的地址加载Kernel到内存指定的地址
• 跳转到内存Kernel所在的地址，执行

其实bootloader主要的必须的作用只有一个:就是把操作系统映像文件拷贝到RAM中去，然后跳转到它的入口处去执行。而操作系统文件的来源，可以是flash,sd card,PC(可以通过网络，USB，甚至串口传输）等等，所谓的EBOOT,UBOOT，其实就是表明了系统文件是通过Ethernet或者USB从PC传输过去的。

bootloader是不是必须的？

bootloader并不是必须的，如果我们的硬件有足够大的norflash，并且实现了XIP技术，那么WinCE 操作系统可以直接在norflash里面运行起来，不需要将它复制到RAM中去，所以bootloader就失去了作用。

但是考虑到成本因素，现在的硬件一般都不会配置这么大的norflash，image文件都存储在nand flash里面，所以都会用到bootloader。

总结

简单说来，Bootloader就是操作系统内核运行的一段小程序，完成进行初始化系统硬件设置的任务，包括CPU、SDRRAM、Flash、串口等初始化，时钟的设置、存储器的映射。

分为启动加载模式和下载模式。

(1)启动加载(Boot laoding)模式又称为“自主”(Autonomous)模式，是指 Bootloader 从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到 RAM 中运行，整个过程并没有用户的介入。

(2)在下载模式下，目标机上的 Bootloader 将先通过串口连接或网络连接等通信手段从宿主机下载文件。