S5PV210开发1.0.5----重定位relocate与SDRAM

本文主要是介绍S5PV210开发1.0.5----重定位relocate与SDRAM，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

1.5.1.关看门狗
1.5.2.设置栈、调用C语言
1.5.3.开iCache
1.5.4.重定位及其代码实战
1.5.5 SDRAM介绍

1.用汇编关看门狗

1.1 什么是看门狗？
watch dog timer，定时器，Soc的内部外设，看门狗可相当于闹钟，系统在闹钟响铃前必须把闹钟时间往后调，否则会响铃（不希望响铃，响铃会复位），往后调就不会响铃，系统正常工作时，具备自动将时间往后调这种能力。系统非正常，不会调时间，则响铃，看门狗把系统自动复位。

1.2 物理特性、原理图、数据手册
1.Soc内部外设
2.无原理图，外部外设才有原理图，看门狗不予外设相连接

1.3 特殊功能寄存器


显然，WTCON地址为0xE270_0000，控制它的Watchdog timer(bit 5)，0代表关，1代表开
1.4 代码

#define WTCON	0xE2700000ldr r0, =WTCONldr r1, =0x0str r1, [r0]

2.用汇编设置栈

2.1 C语言运行时需要
——2.1.1为什么要设置栈？
——C语言局部变量在栈存放
——2.1.2单片机、应用程序C程序为什么不需要设置？
——单片机C51有默认栈，C程序在链接时，编译器会自动设置栈

2.2 CPU模式和各种模式下的栈
复位后默认SVC模式，当前CPU刚复位（刚启动），外部的DRRAM尚未初始化，目前可用的内存只有内部的SRAM（因为它不需初始化即可使用）。因此我们只能在SRAM中找一段内存来作为SVC的栈。

2.3 查阅文档并设置栈指针至合法位置

设置栈（满减栈）：
#define SVC_STACK	0xd0037d80
ldr sp, =SVC_STACK

2.4 栈的类型：

2.5 汇编调用C语言
2.5.1相关代码：

bl led.c //短跳转makefile:
led.bin: start.o led.o //添加led.o//C语言访问寄存器（内存地址）
unsigned int *p = (unsigned int *)0x0xE0200240;
*p = 0x11111111;
上面这两句其实可以简化为1句：*((unsigned int *)0x0xE0200240) = 0x11111111;

2.5.2 start.S

#define WTCON		0xE2700000
#define SVC_STACK	0xd0037d80.global _start					// 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:// 第1步：关看门狗（向WTCON的bit5写入0即可）ldr r0, =WTCONldr r1, =0x0str r1, [r0]// 第2步：设置SVC栈ldr sp, =SVC_STACK// 从这里之后就可以开始调用C程序了bl led_blink	// led_blink是C语言实现的一个函数// 汇编最后的这个死循环不能丢b .

#define GPJ0CON		0xE0200240
#define GPJ0DAT		0xE0200244
void delay(void);// 该函数要实现led闪烁效果
void led_blink(void)
{// led初始化，也就是把GPJ0CON中设置为输出模式unsigned int *p = (unsigned int *)GPJ0CON;unsigned int *p1 = (unsigned int *)GPJ0DAT;*p = 0x11111111;while (1){// led亮*p1 = ((0<<3) | (0<<4) | (0<<5));// 延时delay();// led灭*p1 = ((1<<3) | (1<<4) | (1<<5));// 延时delay();}
}void delay(void)
{volatile unsigned int i = 900000;		// volatile 让编译器不要优化，这样才能真正的减while (i--);							// 才能消耗时间，实现delay
}

3.开iCache

3.1 什么是cache
从容量来说：CPU <　寄存器 < cache < DDR
从速度来说：CPU > 寄存器 > cache > DDR

3.2 icache的作用
icache存放一些DDR的指令，cpu要执行时直接从icache里面取指令，不需要从DDR里面取，速度快

3.3 cache的操作
1.icache的一切动作都是自动的，不需人为干预。我们所需要做的就是打开/关闭icache。
2. 在210的iROM中BL0已经打开了icache。所以之前看到的现象都是icache打开时的现象。

3.4 用代码开关icache

mrc p15,0,r0,c1,c0,0;			// 读出cp15的c1到r0中
bic r0, r0, #(1<<12)			// bit12 置0  关icache
orr r0, r0, #(1<<12)			// bit12 置1  开icache
mcr p15,0,r0,c1,c0,0;

4.重定位及其代码实战

4.1 位置有关码与位置无关码
.S转变成的.elf，与位置（内存地址）有/无关

4.2 链接地址和运行地址
链接地址：希望程序执行的地址（指定方式为：Makefile中用-Ttext，或者链接脚本）
运行地址：程序执行时的地址（dnw中就是下载地址）

4.3 S5PV210的启动过程
三星推荐：（假设bootloader为80KB）
1.上电
2.BL0初始化
3.BL0程序执行控制BL1（16KB）加载到SRAM中
4.BL1程序执行控制BL2（80KB-16KB），加载到SRAM中
5.BL2程序执行，1.初始化DDR 2.OS加载到DDR

uboot：

1.上电
2.BL0初始化
3.BL0程序执行控制BL1（16KB）加载到SRAM中
4.BL1运行时会初始化DDR，然后将整个uboot搬运到DDR中
5.长跳转（从SRAM跳转到DDR），执行完剩下的uboot，完成启动

4.4 链接地址和运行地址的决定因素
运行地址：编译链接时是无法绝对确定运行时地址的
链接地址：1.Makefile中-Ttext xxx 2.链接脚本

4.5 程序段
先天性段名：
代码段：（.text），又叫文本段，代码段其实就是函数编译后生成的东西
数据段：（.data），数据段就是C语言中有显式初始化为非0的全局变量
bss段：（.bss），又叫ZI（zero initial）段，就是零初始化段，对应C语言中初始化为0的全局变量。
后天性段名：
段名由程序员自己定义，段的属性和特征也由程序员自己定义。

4.6 链接脚本
链接:把编译后的.o文件按照一定规则处理，生成一个.elf

SECTIONS
{. = 0xd0024000;.text : {start.o* (.text)}.data : {* (.data)}bss_start = .; .bss : {* (.bss)}bss_end  = .;	
}

4.7 代码重定位思路

1. 用链接脚本来确定链接地址（运行位置有关码）
2. 确定运行地址（执行位置无关码、拷贝、长跳转）

4.8 代码重定位实战

/** 文件名：	led.s	* 作者：	朱老师* 描述：	演示重定位（在SRAM内部重定位）*/#define WTCON		0xE2700000
#define SVC_STACK	0xd0037d80.global _start	// 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:// 第1步：关看门狗（向WTCON的bit5写入0即可）ldr r0, =WTCONldr r1, =0x0str r1, [r0]// 第2步：设置SVC栈ldr sp, =SVC_STACK// 第3步：开/关icachemrc p15,0,r0,c1,c0,0;			// 读出cp15的c1到r0中//bic r0, r0, #(1<<12)			// bit12 置0  关icacheorr r0, r0, #(1<<12)			// bit12 置1  开icachemcr p15,0,r0,c1,c0,0;// 第4步：重定位// adr指令用于加载_start当前运行地址adr r0, _start  		// adr加载时就叫短加载		// ldr指令用于加载_start的链接地址:0xd0024000ldr r1, =_start // ldr加载时如果目标寄存器是pc就叫长跳转，如果目标寄存器是r1等就叫长加载	// bss段的起始地址ldr r2, =bss_start	// 就是我们重定位代码的结束地址，重定位只需重定位代码段和数据段即可cmp r0, r1			// 比较_start的运行时地址和链接地址是否相等beq clean_bss		// 如果相等说明不需要重定位，所以跳过copy_loop，直接到clean_bss// 如果不相等说明需要重定位，那么直接执行下面的copy_loop进行重定位// 重定位完成后继续执行clean_bss。// 用汇编来实现的一个while循环
copy_loop:ldr r3, [r0], #4    // 源str r3, [r1], #4	// 目的   这两句代码就完成了4个字节内容的拷贝cmp r1, r2			// r1和r2都是用ldr加载的，都是链接地址，所以r1不断+4总能等于r2bne copy_loop// 清bss段，其实就是在链接地址处把bss段全部清零
clean_bss:ldr r0, =bss_start					ldr r1, =bss_endcmp r0, r1				// 如果r0等于r1，说明bss段为空，直接下去beq run_on_dram			// 清除bss完之后的地址mov r2, #0
clear_loop:str r2, [r0], #4		// 先将r2中的值放入r0所指向的内存地址（r0中的值作为内存地址），cmp r0, r1				// 然后r0 = r0 + 4bne clear_looprun_on_dram:	// 长跳转到led_blink开始第二阶段ldr pc, =led_blink				// ldr指令实现长跳转// 从这里之后就可以开始调用C程序了//bl led_blink					// bl指令实现短跳转// 汇编最后的这个死循环不能丢b .

4.8 重定位总结

1. 大多数代码是位置有关码
2. 210的BL1执行时固定从0xD002_0010默认开始，假设某些位置有关码需要在0xd0024000运行，所以就需要用一段位置无关码来实现重定位
3. 设置完重定位之后，PC指针还是在0xD002_0010地址，需要用长跳转指令来让PC在0xd002_4000的链接地址的某位置执行指令。
4. 重定位思路：1.判断是否需要重定位，2.拷贝 3.判断是否需要清bss段 4.长跳转

1.5.5 SDRAM

1 什么是SDRAM

1. SDRAM和DDR差不多
2. SDRAM不等于SRAM，前者需要初始化，后者直接上电运行

2.SDRAM原理图

总结：

1. DRAM0：内存地址范围：0x20000000～0x3FFFFFFF（512MB），对应引脚是Xm1xxxx
   DRAM1: 内存地址范围：0x40000000～0x7FFFFFFF（1024MB），对应引脚是Xm2xxxx
2. 1.5GB，实际上210只占用了521MB（DRAM0 = DRAM1 = 256MB）
3. 所以合理地址为：
   DRAM0：内存地址范围：0x20000000～0x2FFFFFFF（256MB）
   DRAM1: 内存地址范围：0x40000000～0x4FFFFFFF（256MB）
   
4. 每个DDR连接着
   1.地址总线14根
   2.数据总线16根（两片拼接就是32位）
   3 控制线

5.一片DDR有128MB

1片内存8bank
1bank里面有row address（14位） + column address（10位）
1bank = 2^14*2^10 = 2 ^24 = 16MB= 128Mb
8bank（128Mbit * 8）合在一起就是1片内存（128MB）

6.汇编初始化SDRAM

	// 第4步：初始化ddrbl sdram_asm_init //sdram_init.S//sdram_init.S27步初始化SDRAM..
DMC0_MEMCONTROLburst length=4，1chip，···对应值是0x00202400
DMC0_MEMCONFIG_0DRAM0通道中memory chip0的参数设置寄存器
DMC0_MEMCONFIG_1DRAM0通道中memory chip1的参数设置寄存器
DMC_DIRECTCMD
这个寄存器是个命令寄存器，我们210通过向这个寄存器写值来向DDR芯片发送命令（通过命令总线），这些命令应该都是用来配置DDR芯片工作参数。

总结：

总结：

1. 三星设定：
   DRAM0 = 256MB+256MB = memory chip0 + memory chip1
   memory chip0：0x20000000到0x2FFFFFFF = 256MB
   memory chip1：0x30000000~0x3FFFFFFF = 256MB

2. 210只用了chip0，chip0里面由两片128MB内存并联，只算一片

3. DMC0_MEMCONFIG_0有用，而DMC0_MEMCONFIG_1无用，所以我直接给他了默认值。

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