在U-boot下实现自动识别启动Flash的原理

tianchunlong

 

转载自：tekkamanninja.blog.chinaunix.net

 

在使用了以前的识别方案之后，有网友觉得不好，不保险，有点碰巧的感觉。其实我也一直对这个方案不满意。但是一直没有找到更好的解决方案。今天又有朋友对我说：“觉得那样的做法有点像碰运气，并不是佷正规的方式。”所以我决定一定要把这个东西更好的解决掉。我又把2440的数据手册的《第五章 存储器控制器》看了一遍，最后在Nor boot和Nand boot的启动的存储器映射上找到了出路，下面我慢慢道来：
    先请大家看《第五章 存储器控制器》中的《Figure 5-1. S3C2440A Memory Map after Reset》（也就是那个映射图），从理论上来讲，对于0x40000000以后的内存，只有在Nor boot的时候才存在；而在nand
boot 的时候他被映射到了0x00000000，在0x40000000以后不存在内存。如果我们在启动的时候，将一些特定的数据写入0x40000000～0x40001000之间，那么按照数据手册上的说法，如果回读的结果和写入的一致说明是nor boot,否则就是nand boot!
     这种办法理论上是通的，但是实际上，那个图是错的！！通过我的实验，正真的映射图如下：
从上图我们可以看出，无论是Nor boot还是nand boot ，这4K的内部SRAM都被映射到了0x40000000，而在nand boot的时候，这块内存同时还被映射到了0x00000000。那么一开始提出的办法就不可行了，而且在nand boot 的时候，写入0x40000000～0x40001000还会破坏自身的程序。

但是通过上面的图，我想到了解决的办法：
在启动的时候，用程序将0x40000000～0x40001000中的某些位置清零，如果回读0x00000000～0x00001000中的相应位置后为零，说明是Nand boot，如果是原来的数据（一定要选非零的位置）就是Nor boot。判断完后如果是nand boot，还要恢复被改动的数据，再进入自拷贝阶段。
   只要检测的位置合理，这方法是可行的。现在的关键是选什么位置的数据最好呢？经过查看源码，我选择了在start.S文件开头，全局中断向量之后的：

.balignl 16,0xdeadbeef

选这个数据作为检测位置的理由如下：
（1）他是非零数，而且数据是确定的：0xdeadbeef；
（2）他的位置是固定的：0x0000003c（0x4000003c）；
（3）他在检测程序之前，不会影响程序的向下运行；
（4）他不属于程序，他是一个程序中的魔数（Magic Number），用魔数来检测也比较合理。

所以我最后的检测步骤是：
在启动的时候，将0x4000003c位置开始的四个字节清零，然后读取0x0000003c位置开始的四个字节。如果回读的结果为零，说明是nand boot,否则就是Nor boot（为了保险还可以判断是否为0xdeadbeef，不是的话就说明有未知错误，死循环!）。但是最后有一点很重要：如果是Nand boot，必须要复原清零的数据。原因是：在nand boot过后，会核对内部SRAM中的4K程序，和从Nand中拷贝到SDRAM的前4K程序是否一致，如果不一致会进入死循环。

通过这次的实验，让我有更深刻的理解了24x0的启动机制。

二、启动识别nand flash

实现识别nand flash的识别其实非常简单。
就是在执行Nand boot程序的时候，

读取NFCONF寄存器的0～3bit的数 据，以检查硬件上Nand flash的配置，然后根据配置跳转到相应的自拷贝程序。 具体的实现请看u-boot-2009.08 for mini2440 patch release和S3C2440的数据手册。