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  • arm:启动代码判断是从nand启动还是从norflash启动,拷贝程序到内存的过程

    一、nand启动和nor启动:[1]

      CPU从0x00000000位置开始运行程序。

      1、nand启动:

      如果将S3C2440配置成从NANDFLASH启动(将开发板的启动开关拔到nand端,此时OM0管脚拉低)S3C2440的Nand控制器会自动把Nandflash中的前4K代码数据搬到内部SRAM中(地址为0x40000000),同时还把这块SRAM地址映射到了0x00000000地址CPU从0x00000000位置开始运行程序。 

      2、如果将S3C2440配置成从Norflash启动(将开发的启动开关拔到nor端,此时OM0管脚拉高),0x00000000就是norflash实际的起始地址,norflash中的程序就从这里开始运行,不涉及到数据拷贝和地址映射

      3、总结:

      nand启动时,地址0x00000000为内部SRAM映射的地址;

      nor启动时,地址0x00000000为norflash的实际起始地址。

      向Norflash中写数据需要特定的命令时序,而向内存中写数据可以直接向内存地址赋值。

    二、判断是从nand启动还是从norflash启动:

    1.根据硬件接线,

      引脚OM1、OM0  :  00: Nand-boot 01: 16-bit 10: 32-bit 11: Test mode

      

      总线宽度和等待控制寄存器(BWSCON)0x48000000      BWSCON_bit[2:1] Indicate data bus width for bank 0 (read only).

      The states are selected by OM[1:0] pins 。(01 = 16-bit, 10 = 32-bit  ...)

    what's done before copy?

    ResetHandler
        ;WTCON  watch dog disable
        ;INTMSK
        ;INTSUBMSK
        ;To reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register.
        ;Setting value Fclk:Hclk:Pclk
        ;Configure UPLL 
        ;Configure MPLL
        ;Check if the boot is caused by the wake-up from SLEEP mode.
          ;In case of the wake-up from SLEEP mode, go to SLEEP_WAKEUP handler.
        ;Set memory control registers
        ;Initialize stacks
        bl    InitStacks 
     ; Setup IRQ handler
        ldr r0,=HandleIRQ ;This routine is needed
        ldr    r1,=IsrIRQ    ;if there isn t 'subs pc,lr,#4' at 0x18, 0x1c
        str    r1,[r0]

    now copy:

    ;===========================================================
    ;// 判断是从nor启动还是从nand启动
    ;===========================================================
        ldr    r0, =BWSCON
        ldr    r0, [r0]
        ands    r0, r0, #6                ;0110
        bne    NORRoCopy                  ;BWSCON的[2:1]反映了外部引脚OM[1:0].
                                        ;bne:若OM[1:0] != 00, 是从NOR FLash启动.  
                                        ;若OM[1:0]==00,则为Nand Flash Mode.
    
    NandFlashMode
        adr    r0, ResetEntry        ;注意adr得到的是相对地址,非绝对地址.    Cpu刚启动时,ResetEntry==0.
        cmp    r0, #0                ;再比较入口是否为0地址处 
        bne    InitRamZero           ;如果不是0,直接初始化bss段,进入CEntry.
        ;nop
        
        
    ;===========================================================
    ;如果ResetEntry==0,说明是cpu刚启动(注意此处是nand启动),那就应该将nand中的代码搬运到sdram中。
    ;===========================================================
    nand_boot_beg
        bl    ClearSdram             ;将内存清零。从内存起始地址--->指定的足够大的范围,不超过内存的实际大小。
        
        mov    r5, #NFCONF            ;nand控制器初始化    
        ;set clk value
        ldr    r0,    =(7<<12):OR:(7<<8):OR:(7<<4)
        str    r0,    [r5]
        ;enable control
        ldr    r0, =(0<<13):OR:(0<<12):OR:(0<<10):OR:(0<<9):OR:(0<<8):OR:(1<<6):OR:(1<<5):OR:(1<<4):OR:(1<<1):OR:(1<<0)
        str    r0, [r5, #4]
        
        bl    ReadNandID            ;读nandId,从而判断nand芯片的种类. r5 = nandId
        mov    r6, #0
        ldr    r0, =0xecF1
        cmp    r5, r0
        beq    %F1                    ;if(nandId==0xecf1){r6=0;//addr_cycle=4}else{r6=1;//addr_cycle=5}
        mov    r6, #1                ;Nandaddr(寻址周期 0:4  1:5)
    1    
        bl    ReadNandStatus        ;r1 = ret_of_ReadNandStatus ,这里似乎没有用。
        
        mov        r8, #0                ;page_addr = r8 = 0;
        ldr        r9, =ResetEntry        ;r9 = size_copyed = pBuff = 0;
        mov        r10,#64             ;+081010 feiling     nPages_need_to_copy=64(128KB);
    2    
        ands    r0, r8, #0x3f        ;R0 = R8 & 0X3F ; 如果是第一页(mov r8, #0),本式子equal 0;
        bne        %F3                  
        mov        r0, r8                ;如果是第一页,则检测坏块
        bl        CheckBadBlk            ;unsigned int CheckBadBlk(unsigned int    page_addr)
        cmp        r0, #0        
        addne    r8, r8, #64            ;每块的页数 r8 同时也做计数用。 
        addne    r10,r10,#64         ;+081010 feiling  if(is_bad_block){page_addr+=64;nPages_need_to_copy+=64;}
        bne        %F4
    3    
        mov    r0, r8
        mov    r1, r9           ;r1 = r9 = size_copyed 
        bl    ReadNandPage 
        add    r9, r9, #2048    ;size_copyed+=2048
        add    r8, r8, #1       ;page_addr+1
    4    
        cmp    r8, r10           ;要拷贝的页数 081010 pht .  if(page_addr < nPages_need_to_copy ){copy_loop;}
        bcc    %B2
        
        mov    r5, #NFCONF        ;DsNandFlash
        ldr    r0, [r5, #4]
        bic r0, r0, #1
        str    r0, [r5, #4]
        
        ldr    pc, =InitRamZero    ;此处跳转到内存空间 LDR 装载数据,寻址灵活。 但不改变PSR
                                ;要装载一个被存储的‘状态’并正确的恢复它 可以这样写:ldr r0, [base] 换行  moves pc, r0
    ;=============================================================================================
    ;若是从NAND启动,则先清零内存,再从nand[0 ~ user_set_size]拷贝到内存(ro 和.data),再初始化bss段,进入main。
    ;若是从NOR启动,同样是先清零,后拷贝,再初始化bss段,进入main。为了考虑jlink等调试的情况,避免二次拷贝,才使代码显得复杂。
    ;其实可以不管,直接全部拷贝过来,nor拷贝比nand拷贝更简单,逐个字节复制即可。
    ;============================================================================================= NORRoCopy ;copy_proc_from_nor_to_sdram bl ClearSdram ;clear all sdram needed adr r0, ResetEntry ;判断是否在ROM中运行,ROM即RO指定的地址,从NOR启动时ResetEntry为0 ldr r2, BaseOfROM ;如果相等,说明是jlink调试,调试器将程序.ro段直接下载到了内存,就不需再拷贝。 cmp r0, r2 ;pFrom = r0 = ResetEntry(活的) ; pTo = r2 = BaseOfROM(链接文件写死的) ;pEnd = TopOfROM(链接文件写死的) beq NORRwCopy ;if(ResetEntry==BaseOfROM){skip RoCopyLoop ,directly do RwCopy;} RoCopyLoop                 ldr r3, TopOfROM ; 0 ldmia r0!, {r4-r7} stmia r2!, {r4-r7} ;mem_ResetEntry----> mem_BaseOfROM ; pFrom+=4;pTo+=4; cmp r2, r3 ;if(pTo<pEnd){copy_loop;} bcc %B0 NORRwCopy            ;拷贝.data段(已初始化的全局变量、静态变量等),它在固件里占有空间。   ldr r0, TopOfROM ;根据链接文件sct, TopOfROM == BaseOfRW ldr r1, BaseOfROM ; sub r0, r0, r1 ;pFrom = r0 = (TopOfROM - BaseOfROM) ldr r2, BaseOfRW ;pTo = BaseOfRW ,pEnd = BaseOfZero ldr r3, BaseOfZero 0 cmp r2, r3 ;if(r2<r3){ ldrcc r1, [r0], #4 ; r1 = [r0] ; r0+=4; strcc r1, [r2], #4 ; [r2] = r1 ; r2+=4; ;} bcc %B0
                    InitRamZero
    ;初始化Bss段,之后立即进入CEntry mov r0, #0   ldr r2, BaseOfZero ldr r3, EndOfBSS 1 cmp r2, r3 ;清零bss段,bss段(未初始化的全局变量、静态变量)在bin文件中不占空间,只有占位符,因此需要在系统初始化时,手动初始化(一般memset为0); strcc r0, [r2], #4 bcc %B1 ldr pc, =CEntry ;goto compiler address CEntry bl Main ;Don t use main() because ...... b .

    ClearSdram:在拷贝程序到内存之前,先清内存。

    ;=========================================================
    ClearSdram
        mov r1,#0
        mov r2,#0
        mov r3,#0
        mov r4,#0
        mov r5,#0
        mov r6,#0
        mov r7,#0
        mov r8,#0
        
        ldr    r9,=0x00700000   ;size of ram to clear
        ldr    r0,=0x30000000
    0    
        stmia    r0!,{r1-r8}
        subs    r9,r9,#32 
        bne    %B0
        BX lr

     

     2、根据 “向norflash写入数据需要一定的命令序列,而向内存中写数据可以直接向内存地址赋值” 这一点来区别:

    //int bBootFrmNORFlash(void) : 判断是否从norflash启动。
    //ret==1 :norflash启动
    //ret==0 :nandflash启动。(或者是jlink调试的情况。)
    //说明:该函数应用范围有限,只针对于bootloader最初的stage1。
    int bBootFrmNORFlash(void)
    {
        volatile unsigned int *pdw = (volatile unsigned int *)0;  //volatile
        unsigned int dwVal;
        
        /*
         * 无论是从NOR Flash还是从NAND Flash启动,
         * 地址0处为指令"b    Reset", 机器码为0xEA00000B,
         * 对于从NAND Flash启动的情况,其开始4KB的代码会复制到CPU内部4K内存中,
         * 对于从NOR Flash启动的情况,NOR Flash的开始地址即为0。
         * 对于NOR Flash,必须通过一定的命令序列才能写数据,
         * 所以可以根据这点差别来分辨是从NAND Flash还是NOR Flash启动:
         * 向地址0写入一个数据,然后读出来,如果没有改变的话就是NOR Flash
         * 这仅仅针对于初始阶段,norflash启动时,最终也要将程序加载到SDRAM中运行。因此该函数应用范围是有局限性的。
         */
    
        dwVal = *pdw;       
        *pdw = 0x12345678;
        if (*pdw != 0x12345678)
        {
            return 1;
        }
        else
        {
            *pdw = dwVal;//测试完后要还原数据。
            return 0;
        }
    }

     参考:
    1、uboot如何检测XC2440是从Nand或Nor启动 http://blog.chinaunix.net/uid-22030783-id-3347621.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/mylinux/p/4180577.html
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