学习嵌入式Linux-JZ2440-启动过程分析

  首先，分析几种存储：

1> 几种存储器

SRAM ： SRAM （ Static Random Access Memory ），即静态随机存取存储器。它是一种具有静止存取功能的内存 ，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。 SRAM 主要用于二级高速缓存（ Level2 Cache) 。它利用晶体管来存储数据。与 DRAM 相比， SRAM 的速度快，但在相同面积中 SRAM 的容量要比其他类型的内存小。

        部分 ARM9 的 CPU 内部都集成有一个 SRAM ， SRAM 是英文 Static RAM 的缩写，它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。这样他不需要初始化就能够直接使用。这与我们在外部扩展的大容量的 SDRAM 是不一样的，外部大容量的 SDRAM 是需要初始化后才能使用的，这点大家务必要搞清楚。

s3c2410(arm920t),s3c2440(arm920t),at91rm9200(arm920t),at91sam9260(arm926t)上都是这样的。在s3c2440这颗CPU上这个SRAM大小为4KB,datasheet里把它叫做Stepping Stone,江湖人称“起步石”。

SDRAM ：同步动态随机存储器，同步是指 Memory 工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写，用作内存。

NORFLASH ： NOR FLASH 地址线和数据线分开，来了地址和控制信号，数据就出来。 NORFLASH 像内存一样是直接挂在系统总线上的，这样有足够多的地址线使得 CPU 能够寻址到每一个存储单元上去，这也意味着 CPU 能够直接通过总线访问 NORFLASH 上存储的内容，同时他还支持 XIP( 即片上执行，不用将代码搬到内存中，直接在 NORFLASH 上就能运行 ) 。

NANDFLASH ： NANDFLASH 它并不是直接挂载系统总线上，而是通过 NANDFLASH 控制器 ( 这个一般集成在 CPU 内部 ) 来完成读写操作的。如果我们把 NANDFLASH 的那种寻址方式叫直接寻址的话 ( 不是汇编里的那个直接寻址，这里指 CPU 能够直接通过地址线访问存储器的存储单元 ) ，那么这里的 NANDFLASH 就是间接寻址 ( 这里需要 NANDFLASH 控制器来寻址 ) 。所以我们在使用 NANDFLASH 之前，一定要初始化 NANDFLASH 控制器。

2>NOR与NAND的性能区别

NOR 的传输效率很高，在 1 ～ 4MB 的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。  NAND 结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。应用 NAND 的困难在于 flash 的管理和需要特殊的系统接口。
● NOR 的读速度比 NAND 稍快一些。
● NAND 的写入速度比 NOR 快很多。
● NAND 的 4ms 擦除速度远比 NOR 的 5s 快。
●  大多数写入操作需要先进行擦除操作。
● NAND 的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。

启动过程：

1> 从NOR 启动

NORFLASH 被映射到0x00000000 地址（就是nGCS0 ，这里就不需要片内SRAM 来辅助了，所以片内SRAM 的起始地址还是0x40000000 ）.  然后CPU 从0x00000000 开始执行（也就是在NORFLASH 中执行）。

2> 从NAND 启动

CPU 会自动从NANDFLASH 中读取前4KB 的数据放置在片内SRAM 里，http://tiyubisai.com/video_news/news_135576.html 同时把这段片内SRAM 映射到nGCS0 片选的空间（即0x00000000 ）。CPU 是从0x00000000 开始执行，也就是NAND FLASH 里的前4KB 内容。因为NAND FLASH 连地址线都没有，不能直接把NAND 映射到0x00000000 ，只好使用片内SRAM 做一个载体。通过这个载体把NANDFLASH 中大代码复制到RAM( 一般是SDRAM) 中去执行。

          另外，U-Boot 有一个Download to SDRAM& Run 这个选项，这个选项是把程序下载到SDRAM 然后跳转到SDRAM 开始执行。所以在做实验的时候，要考虑是要下载到NORFLASH 中还是NANDFLASH 中还是SDRAM 中运行，代码是稍稍有点区别的。比如要下载到SDRAM 中程序，它的开始地址是0X30000000 ，如果程序中有绝对地址跳转，就要考虑更改地址的值到底是多少，当然了，b 和bl 这样的相对跳转是没有影响的。如果要下载到NORFLASH 中，它的开始地址是0X00000000 ，而且可以直接在NORFLASH 中运行。如果是在NANDFLASH 中运行，就要考虑程序是不是大于了4K 。

          我在学习过程中就遇到了一个类似的问题，就是做按键控制LED 灯的亮灭的程序。因为我一开始没有意识到这个问题，就在下载的时候直接选择了Download to SDRAM & RUN ，怎么都看不到按键控制LED 的效果，纠结了好久，还以为是代码写错了（其实如果是下载到SDRAM ，确实是写错了），后来突然想到，下载到NANDFLASH 试一试，然后果然就好了。最后看到后面的章节才意识到地址的问题，然后修改了跳转到main 函数前设置SP 的地方，一开始是把SP 设置为0 ，然后修改为0X34000000 ，然后下载到SDRAM& RUN 就正常了。

          这个经历让我对地址这个东西有了新的认识，以及编译选项中有一个-Ttext 选项，我对于这个按键控制LED 的程序修改了这个编译选项，发现没什么影响，因为这个是编译选项，影响的是编译过程，程序中如果知识相对跳转，所以不会有什么影响。但是后面有一个SDRAM 的实验，就是跳转到SDRAM 中执行的那条指令是绝对地址跳转的，-Ttext 后面的选项不同给点话那个地址会发生变化，也就对程序产生了影响。做实验的时候一定不能仅仅是照抄，抄程序是我们学习的第一步，但是后面要转化为自己的东西还是要自动动手去实验的，去改变一些东西进行实验，能够发现更多的问题，因为教程是大众化的，不可能针对所有问题所有人，细节的东西还是需要自己好好的去挖掘。

http://blog.youkuaiyun.com/xiaoxiongli/article/details/49637419

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