arm2440 启动流程详细分析

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简介:要分析arm2440的启动流程,先得了解arm2440的硬件配置,在arm2440这款cpu里面没有什么存储的芯片,除了以个4kb的SRAM(静态存储器可以运行程序,但是最重要的一点就是掉电就失掉所有的数据)注意这4kb是cpu自己的不是外设的的。好了现在讲述下启动的流程。(一下是从nand flash 启动)

1、首先机器上电,从外部的nand flash 的0x0000-0x01000也就是前4kb的内容通过硬件的办法来拷贝到我们的cpu内部的4kb的SRAM里面,并且把这个地址映射成起始地址,也就是说把cpu的sp指针指向内部的4kb的SRAM的0x0000地址,开始运行。

备注:(具体的在硬件上怎么拷贝到cpu内部的SRAM里面,下面的这段话也许能解释下)

During reset, Nand flash controller will get information about the connected NAND flash through Pin status

(NCON(Adv flash), GPG13(Page size), GPG14(Address cycle), GPG15(Bus width) – refer to PIN

CONFIGURATION), After power-on or system reset is occurred, the NAND Flash controller load automatically the

4-KBytes boot loader codes. After loading the boot loader codes, the boot loader code in steppingstone is

executed.(2440技术手册)

2.好了现在程序在你的内部4kb的SRAM里面开始运行了,但是这个只有4kb的SRAM空间太小,也许你觉得我写的程序很大起码有M级的,怎么办呢,那你只好外扩一片大点的SRAM,64M怎么样,可以了吧,你要是觉得还是下那就256M,但是不管怎么样你现在最重要的问题:怎么把我的程序放到我的外部SRAM里面去啊,于是你就想到为啥我不像在单片机里面的中断一样跳转指令似的,我在我的4kb里面来个复制指令,让我的外部nan flash 的程序全部考到我们的外部SRAM里面去啊,于是这个SRAM作用就体现出了

3.先在有一问题是你的拷贝指令的想法是可以的,但是假设你拷贝到外部的内存中,好了你得把你的sp指针也就是程序指针的地址放到外部的内存的起始地址上,这样子你才能完整的启动你的整个程序。于是你需要将你的地址重新映射下,将外部的内存地址映射成我们程序指针的地址,当然在单片机里面没有什么映射的概念(也许有但很少用),如果是单片机外扩的话,那你只是需要将sp指针的地址指向我们的外部的内存的首地址就可以了

备注:

1、在整个流程如果你是采用Linux来启动的你的系统的话,那么一般就会用到bootloader,那么你可以将你的bootloader放到你的nand flash的首地址。在随后的地址上放你程序,这样子在上电的时候你的bootloader会把你的程序拷贝到你的外部的存储器里面

2、紧跟的问题就来了,bootloader的大小?拷贝的地址从那一段地址到那一段地址?

先考虑第一个问题:大小

如果你的bootloader大于4kb怎么办,也很简单解决问题方法是,那你就得修改bootloader,当然你也可以修改其大小,使其小于4kb,但是你想要你bootloader的功能很强大,怎么办,那也很简单,那你就在bootloader的小于4kb的地址主要做一下初始化的工作,然后同样把你要的东西全部拷到你的外部内存中。记住在实际的bootloader中比喻:

0x00000000-0x00060000 //u-boot

0x00060000-0x00080000 //启动参数,即saveenv命令,将设置的参数保存的地址。

这里面就分的很详细,程序和启动参数都分得很仔细。

好了第二个问题:拷贝的地址段

如果你的bootloader很小,在cpu的内部sram就可以运行的话,那就拷贝从4kb以后的你的程序就可以了,但是如果大于4kb的话,参考前面的说法,当然你先拷贝你的内核0x00080000-0x00280000 //内核 0x00280000-之后的就是文件系统存放的区域了

4、好了在你的外部内存里面有你的内核和一些启动的bootloader,这个不是很重要,但是你现在就像看看,能不能呢个启动你的linux内核,可以考虑让你程序的地址指针指向的内核的首地址,看是否能启动起来。但是说实在话,很多文章在测试他们的内核是否启动起来的,都把他们下到0x31000000这个起始地址,很是不解。

5.英文技术手册的相关内容:

In recent times, NOR flash memory gets high in price while an SDRAM and a NAND flash memory is

comparatively economical , motivating some users to execute the boot code on a NAND flash and execute the

main code on an SDRAM.

S3C2440A boot code can be executed on an external NAND flash memory. In order to support NAND flash boot

loader, the S3C2440A is equipped with an internal SRAM buffer called ‘Steppingstone’. When booting, the first 4

KBytes of the NAND flash memory will be loaded into Steppingstone and the boot code loaded into Steppingstone

will be executed.

Generally, the boot code will copy NAND flash content to SDRAM. Using hardware ECC, the NAND flash data

validity will be checked. Upon the completion of the copy, the main program will be executed on the SDRAM

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