boot loader能全部用C程序编写吗?

对于这一问题的答案是：不能。C程序中所有的代码都是以函数的形式出现的。可能有人要说在C中也可以嵌入汇编代码，能不能用这种方式来实现整个boot
loader呢？再看看题目，这里只考虑所有的代码只能是以函数的形式出现。那C程序中函数调用要一个什么样的环境呢？堆栈！我们写C程序时在函数名的后面，就是用花括号将代码括起来的，开始的花括号其实可以理解为有一段汇编代码（具体细节以后会有文章进行解释）对堆栈进行操作。那堆栈从哪来呢？显然，堆栈是一块内存区，也就是说我们用C程序写代码之前，必须保证内存已经初始化好了、可以用了。回忆一下，我们在《什么是boot
loader》一文中提到，SDRAM内存芯片的初始化是boot
loader中很重要的一步。也就是说，我们必须保证初始化好了SDRAM内存芯片后，才能进行C函数调用。因此，完全用C语言来实现boot
loader是不可行的。

像Bootloader 这样底层的程序一般认为是要用纯汇编来写的。但是用汇编写的程序
可读性肯定没有用C写的程序好。汇编程序不宜维护，没办法向其它类型的CPU
去移植。这些方面C的程序是没有问题的！_

那么Bootloader能否用纯C语言去写呢？不可能。因为有些操作特殊寄存器的指

令也是特殊指令，用C是实现不了的。有些功能用C也是不能实现的。用C不能
作的有：
1. 操作CP15寄存器的指令
2. 中断使能
3. 堆栈地址的设定

所以，只要知道这几条汇编指令可以了，不必学习所有的汇编指令。是不是上手很
快呀。下面来看看我们在Bootloader中所用到的汇编部分：

asm ("_my_start:
mov r14, #0x70
mcr p15, 0, r14, c1, c0, 0 /* MMU dISAbled, 32 Bit mode, Little endian */
mrs r14, cpsr
bic r14, r14, #0x1f /* Mask */
orr r14, r14, #0xc0 + 0x13 /* Diasble IRQ and FIQ, SVC32 Mode */
msr cpsr, r14
ldr r13, =0xc0020000 /* Setup Stack */
");

简单吧，比看几十K的汇编程序感觉好得多吧。
也许你会问：硬件的初始化怎么办？那是要操作寄存器的。
我说：看看这段C的代码：

*((DWORD*)(dwHardwareBase + HW1_SYSCON1)) = SYSCON1_VALUE;

明白了吧，ARM中把寄存器映射在内存中了，就跟读写内存没有区别。
现在编写程序的问题已经全部解决了，但是否就没有问题了呢？不是。你的程序应
该写成什么样呢？怎么编译生成二进制文件呢？
让我们先写一个程序试一下吧：

#define DWORD unsigned int
int main(void)
{
register DWORD dwHardwareBase;
asm ("_my_start:
mov r14, #0x70
mcr p15, 0, r14, c1, c0, 0 /* MMU dISAbled, 32 Bit mode, Little endian */
mrs r14, cpsr
bic r14, r14, #0x1f /* Mask */
orr r14, r14, #0xc0 + 0x13 /* Diasble IRQ and FIQ, SVC32 Mode */
msr cpsr, r14
ldr r13, =0xc0020000 /* Setup Stack */
");
dwHardwareBase = (DWORD)0x80000000;
return 0;
}

编译一下：
C:>ccarm -c -O2 -mcpu=arm710 -mlittle-endian -nostdlib -fvolatile
-nostdinc –static
sam1.c
C:>ldarm -o sam1.out -Ttext 10000000 sam1.o
ldarm: warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 10000000
sam1.o(.text+0xc):fake: undefined reference to `__gccmain'
sam1.o(.text+0xc):fake: relocation truncated to fit: ARM_26 __gccmain

我们发现应该把main定义成_start

#define DWORD unsigned int
void start(void)
//gcc需要把它定义成_start，VxWorks的egcs要把它定义成start。
{
register DWORD dwHardwareBase;
asm ("_my_start:
mov r14, #0x70
mcr p15, 0, r14, c1, c0, 0 /* MMU dISAbled, 32 Bit mode, Little endian */
mrs r14, cpsr
bic r14, r14, #0x1f /* Mask */
orr r14, r14, #0xc0 + 0x13 /* Diasble IRQ and FIQ, SVC32 Mode */
msr cpsr, r14
ldr r13, =0xc0020000 /* Setup Stack */
");
dwHardwareBase = (DWORD)0x80000000;
}

编译一下：

C:>ccarm -c -O2 -mcpu=arm710 -mlittle-endian -nostdlib -fvolatile
-nostdinc –static
sam1.c
C:>ldarm -o sam1.out -Ttext 10000000 sam1.o
C:>objdumparm -d sam1.out > sam1.asm
现在来看看汇编的源代码：

sam1.out: file format coff-arm-little
DISAssembly of section .text:
10000000 <_start>:
10000000: e1a0c00d mov ip, sp
10000004: e92dd800 stmdb sp!, {fp, ip, lr, pc}
10000008: e24cb004 sub fp, ip, #4
1000000c <_my_start>:
1000000c: e3a0e070 mov lr, #70
10000010: ee01ef10 mcr 15, 0, lr, cr1, cr0, {0}
10000014: e10fe000 mrs lr, cpsr
10000018: e3cee01f bic lr, lr, #1f
1000001c: e38ee0d3 orr lr, lr, #d3

10000020: e129f00e msr cpsr, lr
10000024: e59fd000 ldr sp, 1000002c <$$lit__1>
10000028: e91ba800 ldmdb fp, {fp, sp, pc}
1000002c <$$lit__1>:
1000002c: c0020000 andgt r0, r2, r0
10000030 <__CTOR_LIST__>:
10000030: ffffffff swinv 0x00ffffff
10000034: 00000000 andeq r0, r0, r0
10000038 <__DTOR_LIST__>:
10000038: ffffffff swinv 0x00ffffff
1000003c: 00000000 andeq r0, r0, r0
哈哈！在<_start>和<_my_start>之间的代码在干什么？是在保存现场吧，还用到了
堆栈。而这时堆栈还没初始化，向堆栈里写东西那不乱套了！应该屏蔽这段代码。
那就在<_start>之前放一个跳转指令跳到<_my_start>吧。

#define DWORD unsigned int
asm ("
.text
.global _start
_start:
bl _my_start /* Omit the entry code for function c_start() */
");

void c_start(void)
{
register DWORD dwHardwareBase;
asm ("_my_start:
mov r14, #0x70
mcr p15, 0, r14, c1, c0, 0 /* MMU dISAbled, 32 Bit mode, Little endian */
mrs r14, cpsr
bic r14, r14, #0x1f /* Mask */
orr r14, r14, #0xc0 + 0x13 /* Diasble IRQ and FIQ, SVC32 Mode */
msr cpsr, r14
ldr r13, =0xc0020000 /* Setup Stack */
");
dwHardwareBase = (DWORD)0x80000000;
}