一個32位的地址,高12位決定了該地址在頁表中的index,這個index的內容決定了該邏輯section對應的物理section; 低20位決定了該地址在section中的偏移(index)。
因此從0x0~0xffffffff的地址空間總共可以分成0x1000(4K)個section,頁表中每項的大小為32個bit,因此頁表的大小為0x4000(16K)。在我的代碼中所有程序的頁表統一存放在地址0x33ff8000。
每個頁表項的內容如下:
bit: 31 20 19 12 11 10 9 8 5 4 3 2 1 0
content: Section對應的物理地址 NULL AP 0 Domain 1 C B 1 0
最低兩位(10)是section分頁的標識。
AP:Access Permission,區分只讀、讀寫、SVC&其它模式。
Domain:每個section都屬于某個Domain,一個有16個Domain,每個Domain的屬性由CP15的R3寄存器控制。 在我得所有程序中,都只包含兩個Domain,一個是SFR地址以下(包括SFR)的空間,可訪問; 另一個是SFR以上的空間,不可訪問。
C、B:這兩位決定了該section的cache&write buffer屬性,這與該段的用途(RO or RW)有密切關系。不同的用途要做不同的設置。
C B 具體含義
0 0 無cache,無寫緩沖,任何對memory的讀寫都反映到ASB總線上。
對 memory 的操作過程中CPU需要等待。
0 1 無cache,有寫緩沖,讀操作直接反映到ASB總線上。寫操作CPU將數據寫
入 到寫緩沖后繼續運行,由寫緩沖進行ASB操作。
1 0 有cache,寫通模式,讀操作首先考慮cache hit;寫操作時直接將數據寫入
寫緩沖,如果同時出現cache hit,那么也更新cache。
1 1 有cache,寫回模式,讀操作首先考慮cache hit;寫操作也首先考慮cache,
如果hit,則只修改cache,并將cache對應半行的dirty比特置位;如果miss,
則寫入寫緩沖,觸發ASB總線操作。
在我的程序中內存空間的分配統一采用了文末的MEMORY圖。雖然MMU只是使用了邏輯地址到物理地址的linear transfer(值不改變),但是由于MMU能夠引入cache&write buffer,因此系統性能有很大的提高!
配置時鐘比、重新設置PLL
2410內部有三個時鐘:FCLK、HCLK、PCLK,分別供CPU、AHB總線和APB總線使用,為了降低功耗,一般都選擇周期比為1:2:4的合理配置。 同時將PLL配置為運行環境時鐘,一般都達到最高202M。
IO初始化
將IO口配置為對應的功能選項,同時一般會點亮相應的LED燈。
中斷初始化
2410的內存空間沒有remap的機制,應該中斷入口時鐘位于零地址。因此中斷服務機制可以描述如下:
首先,不管使用那種啟動方式,必須確保一下代碼段位于內存的0x0地址:
b ResetHandler
b HandlerUndef ;handler for Undefined mode
b HandlerSWI ;handler for SWI interrupt
b HandlerPabort ;handler for PAbort
b HandlerDabort ;handler for DAbort
b . ;reserved
b HandlerIRQ ;handler for IRQ interrupt
b HandlerFIQ ;handler for FIQ interrupt
除ResetHandler外,其余各項都是由如下的宏定義的一段代碼:
HandlerFIQ HANDLER HandleFIQ
MACRO
$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel
$HandlerLabel
sub sp,sp,#4 ;decrement sp(to store jump address)
stmfd sp!,{r0} ;PUSH the work register to stack
ldr r0,=$HandleLabel ;load the address of HandleXXX to r0
ldr r0,[r0] ;load the contents
str r0,[sp,#4] ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack
ldmfd sp!,{r0,pc} ;POP the work register and pc(jump to ISR)
MEND
這段代碼的含義是通過堆棧將中斷向量表中的內容賦給PC指針(如HandleFIQ是存放著FIQ服務程序入口地址的地址),自然程序就跳到相應的入口地址。
可見,中斷向量表存放的是各個中斷服務程序的入口地址,它是用來被加載的,而并不是可執行代碼。為了統一,所有示例程序都將中斷向量表放在0x33ffff00開始的地址,并根據入口地址依次排列。
需要注意的是如果各種模式的服務程序用C語言定義,那么類型必須用__irq定義,以保證能夠正確返回。
初始化串口
串口統一選用UART0,模式采用115200、1bit STOP、No Parity。
最后跳轉到我們自己的應用程序!
附:我得程序所使用的地址空間結構以及MMU中C、B的設置:
Blank Area: RW_FAULT 0x5b000000 ~ 0xffffffff
Sram & SFR: NCNB 0x40000000 ~ 0x4affffff
Blank Area: RW_FAULT 0x34000000 ~ 0x3fffffff
Int_Vec, Stack, MTT: CNB 0x33f00000 ~ 0x33ffffff
SDRAM Download: NCNB 0x31000000 ~ 0x33efffff
SDRAM Exec RW: CB 0x30800000 ~ 0x30ffffff
SDRAM Exec R CNB 0x30000000 ~ 0x307fffff
Bank5, FPGA: NCNB 0x28000000 ~ 0x2fffffff
Bank4, FPGA: NCNB 0x20000000 ~ 0x27ffffff
Bank3, Bottom NIC: NCNB 0x18000000 ~ 0x1fffffff
Bank2, Bottom Flash: CNB 0x10000000 ~ 0x17ffffff
Bank1, Bottom Sram: CNB 0x08000000 ~ 0x0fffffff
Bank0, Flash or Sram: CNB 0x00000000 ~ 0x07ffffff
S3c2410軟件調試總結(四)
Nor Flash Bootloader
這是我著手寫的第一個程序,我的想法是讓這個程序同時支持通過串口對Nand 和 Nor FLASH的燒寫,如果不進行任何燒寫,那么就跳到Nor Flash的第二個section啟動應用程序,這樣一來,即使脫離JTGA,我也可以使用串口進行盲調。
由于有現成的初始化文件和flash燒寫的示例程序,開發起來還比較快。當然也遇到了一些問題,一開始連flash的device ID都讀不出來,后來發現我指針沒有定義成volatile類型,flash的操作時序被編譯器優化了;再者,在對Nor Flash進行操作時,bank0在MMU中的類型一定要設為NCNB,這樣比較保險。
遇到最大的問題就是下面的了,一開始我用jtag把程序下載到0x30000000的地方運行,對Nor Flash的燒寫完全正常,但是當把程序下載到Nor Flash中啟動運行后,再對Nor Flash的section 2進行燒寫時,就出現了問題。所幸沒多久我就意識到了問題,將程序放在Nor Flash中運行,同時有對同一片flash進行操作,那么操作時序勢必會被CPU的指令讀取時序所破壞,因此程序必須搬運到SDRAM中運行。
但是啟動地址有必須是零地址,所以我采用了前文提到的scatter文件的方法,將非必要的代碼全部搬到sdram中運行,scf文件格式就是前文中的那個。當然采用了__main的入口,調用了ADS的鏈接庫,讓它幫忙建立程序的運行環境。
至此,Nor Flash Bootloader可以順暢無憂的實現其功能了。
S3c2410軟件調試總結(后記&特別感謝)
后記 & 特別感謝
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文章來源于領測軟件測試網 http://www.kjueaiud.com/