S3C2440 啟動代碼分析

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ID:72008 發表于 2015-1-12 02:01 | 只看該作者回帖獎勵

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啟動代碼是系統上電或復位以后運行的第一段代碼，它的作用是在用戶程序運行之前對系統硬件及軟件運行環境進行必要的初始化并在最后使程序跳轉到用戶程序，它直接面對ARM 處理器內核及硬件控制器進行編程，所執行的操作與具體的目標系統緊密相關。
   S3C2440 支持兩種方式的啟動：Nor Flash 啟動和Nand Flash 啟動。Nor Flash 和Nand Flash 都是非易失性存儲器，Nor Flash 的特點是芯片內執行，程序可以直接在其中運行，而不必將程序讀取到RAM 中運行。Nor Flash 雖然具有這個優點，但是它的性價比遠低于Nand Flash，因而很多系統采用Nand Flash 啟動。Nand Flash 的特點是采用非線性存儲模式，程序無法在其中運行，它只能作為程序或數據的存儲載體，存儲在其中的程序只能先拷貝到RAM 中才能運行。    從Nor Flash 啟動時，與nGCS0 相連的Nor Flash 就被映射到nGCS0 片選的空間，其地址被映射為0x00000000；從Nand Flash 啟動時，S3C2440 芯片內部自帶的一塊容量為4K 的被稱為“Steppingstone”（“起步階石”）的BootSRAM 被映射到nGCS0 片選的空間，其地址被映射為0x00000000。當系統上電或復位時，程序會從0 地址處開始執行，因此我們編寫的啟動代碼要確保存儲在0 地址處。
   當啟動方式為Nor Flash 啟動時，沒有額外需要考慮的問題，因為這種情況下程序在系統啟動前就存儲在Nor Flash 中，我們只要保證將啟動代碼保存在Nor Flash 開始的位置即可，系統上電或復位時，0 地址處的啟動代碼就會被執行。
   在啟動方式為Nand Flash 啟動的情況下，系統啟動前所有的程序存儲在Nand Flash 中，系統的啟動過程稍微有點復雜：系統上電或復位時，0 地址處為S3C2440 內部自帶的BootSRAM，啟動前里面沒有任何存儲內容，啟動后S3C2440 先通過硬件機制將Nand Flash 前4K 的內容拷貝至其中，然后再運行里面的程序（從0 地址處）。這種情況下我們需要保證將啟動代碼保存在Nand Flash 開始的位置，并且啟動代碼的大小要小于4K。如果系統的所有程序在編譯鏈接后的大小小于4K，那在系統的啟動代碼中無需考慮將程序從Nand Flash 搬運到SDRAM 這個問題，因為所有的程序在啟動時即全部由Nand Flash 拷貝至BootSRAM，程序在BootSRAM 中運行即可；如果系統的所有程序在編譯連接后的大小大于4K，那在系統的啟動代碼中需要包含一段將系統的全部程序從Nand Flash 搬運到SDRAM 的代碼，因為系統啟動時只將Nand Flash 的前4K 拷貝到了BootSRAM 中，還有部分程序保存在Nand Flash 中， Nand Flash 中是無法運行程序的，需要將所有程序拷貝至SDRAM 并在其中運行，所以在系統的啟動代碼中要包含這段有關程序拷貝的代碼，并在所有程序拷貝完成后使程序跳轉到SDRAM 中運行。也就是說在啟動方式為NandFlash 啟動的情況下，因為Nand Flash 的特性，程序需要涉及到兩次的搬移，一次是從Nand Flash 搬移到BootSRAM，搬運的程序量大小是4K，目的是使系統能夠啟動；第二次搬運是從Nand Flash 搬運到系統的SDRAM，如果系統的所有程序量小于4K，這一步可以省略，搬運的程序量大小是系統的所有程序，目的是使程序在SDRAM 中運行。第一次搬運是S3C2440 通過硬件機制自動實現的，我們無需干預，第二次則需要我們程序員來實現。

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