初始化(时钟初始化/内存初始化/steppingstone to SDRAM/bss段初始化)

1. 时钟初始化

1.1 时钟初始化分析

  1)晶振频率

  2)有几个PLL

  3)PLL会产生那些时钟

  4)产生的时钟是干什么的

  eg：

    S3C2440：

           1)晶振12MHz

　　       2)有MPLL、UPLL

           3)MPLL产生FCLK、HCLK、PCLK

             UPLL产生UCLK

           4)

    S3C6410:

           1)晶振12MHz

           2)有APLL、MPLL、EPLL

           3)APLL产生ARMCLK

             MPLL产生HCLKx2、HCLK、PCLK、CLKJPEG、CLKSECUP

             EPLL产生CLKUART、CLKAUDIO0、CLKAUDIO1、CLKAUDIO2...

           4) 

    S5PV210:

           1)晶振24MHz

           2)有APLL、MPLL、EPLL、VPLL

           3)产生3大体系：MSYS(主系统时钟体系)、DSYS(显示相关的时钟)、PSYS(外围设备的时钟)

           4)

1.2 时钟初始化软件要完成的工作

  S3C2440:

         1)设置分频系数

         2)设置FCLK

         3)设置CPU到异步工作模式

         4)设置LOCK TIME

2 内存初始化

  主要从硬件的角度分析内存的工作

2.1 内存分类

  内存具备访问速度快、访问方式简单等优点。

DRAM:它的基本原件是小电容，电容可以在两个极板上保留电荷，但需要定期的充电(或者叫刷新)，否则数据会丢失。缺点：由于要定期刷新存储介质，存取速度较慢。

SRAM:它是一种具有静止存取功能的内存，不需要定期刷新存储介质就能保存它内部的存储数据。优点：存取速度快；缺点：功耗大，成本高。常用作存储容量不高，但需要存取速度快的场合，比如steppingstone。

SDRAM:同步动态随机存储器

　　同步：内存工作需要有同步时钟，内部的命令的发送与数据的传送都以该时钟为基准

　　动态：存储整列需要不断的刷新来保证数据的不丢失

　　随机：数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行读写

  注：S3C2440内存通常使用SDRAM

DDR与DDR2:与SDRAM相比，DDR不仅可以在时钟脉冲的上升沿传输数据，还可以在下降沿传输数据。在意味着在相同的工作频率下，DDR的理论传输速率是SDRAM的两倍。DDR2则在DDR的基础上再次进行了改进，使得数据传输速率在DDR的基础上再次翻倍。

  注：S3C6410内存通常使用DDR

      S5PV210内存通常使用DDR2　

2.2 内存内部结构

2.2.1 表结构

  内存的内部如同表格，数据就存放在每个单元格中。数据读写时，先指定行号(行地址)，再指定列号(列地址)，就可以准确找到所需要的单元格。而这张表格称为Logical Bank(L_bank).

由于技术、成本等原因，一块内存不可能把所有的单元格都做到一个L_bank中，现在内存内部基本都会分割成4个L_bank。一块芯片分成4个L_bank，每个L_bank都可以保存相应的数据信息。

2.2.2 内存容量计算

  内存容量=4*L_bank内存容量

          =4*单元格数目*每个单元格容量

  注：4：芯片有4个L_bank

  eg：4bank*4M*16bit=32Mbyte(32M字节)

　注：4bank：芯片有4个L_bank

　　  4M：每个L_bank包含4M个单元格

　　  16bit：每个单元格存放的数据

2.3 内存初始化

S3C2440：

　　对外提供27根地址线(0~26)，有8个片选信号(8个bank[ngcs0-ngcs7])，内存一般在ngcs6和ngcs7。每个bank 128M容量，总共1G容量。

  在处理器上访问设备只会给出一个地址：比如在*30008000=5是对应内存、norflash或者网卡芯片，CPU本身是不知道的，它只管访问这一个地址。CPU通过存储控制器进行一些相应的处理之后才能访问内存、norflash或者网卡芯片。存储控制器会分解出L_bank选择信号、行地址、列地址再去访问内存。初始化内存实际是对存储控制器初始化，然后才能访问相应的芯片。

0x22000000

0x00000700

0x00000700

0x00000700

0x00000700

0x00000700

0x00000700

0x00018001

0x00018001

0x008c04f5

0x000000b1

0x00000030

0x00000030

要把这13个数值填写到相应的13个寄存器中，可以使用循环。数值可以用类似于数组的表把它存起来，寄存器也是一个递增的关系,只要找到data1对应register1的基地址，然后p1指针指向data1，p2指针指向register1，然后把p1所指向的值写入p2所指向的寄存器中，然后同时移动p1和p2，一次类推，p2有一个起始值和一个结束值，p2移动到register13结束。

#define mem_control 0x48000000    

init_sdram:

    ldr r0,=mem_control

    add r3,r0,#4*13     @r0+52表示13个数值存储到这个区间的地址，从0x48000000开始

    adrl r1,mem_data   @adrl作用类似于ldr，只是适用范围不同

0:

    ldr r2,[r1],#4

    str r2,[r0],#4

    cmp r0,r3

    bne 0b       @b:before表示往前跳转

    mov pc,lr

mem_data:

    .long 0x22000000

    .long 0x00000700

    .long 0x00000700

    .long 0x00000700

    .long 0x00000700

    .long 0x00000700

    .long 0x00000700

    .long 0x00018001

    .long 0x00018001

    .long 0x008c04f5

    .long 0x000000b1

    .long 0x00000030

    .long 0x00000030 

S3C6410:

S3C6410可以分为内部空间和外设空间，总共加起来4GB大小，其中外设空间只有1GB大，这1GB又被分为8个bank，每个bank有128M。

3 代码搬移(copy steppingstone to SDRAM)

2440：nand flash启动

  自动复制4KB到steppingstone中.

6410：nand flash启动

  上电后运行srom中的BootLoader0(bl0)，bl0是三星公司烧写到srom中的程序，bl0从nand flash中拷贝8KB的内容到steppingstone中，8KB无法满足大型BootLoader的要求，利用这8KB把剩下的拷贝到内存中，

210：nand flash启动

  上电后运行srom中的BootLoader0(bl0)，bl0是三星公司烧写到srom中的程序，bl0从nand flash中拷贝8KB的内容到iram(有96KB)中，如果96KB无法满足大型BootLoader的要求，把剩下的拷贝到内存中

搬移是将nand flash中的BootLoader搬移到内存中，起点应该是nand flash，但现在起点是SRAM（即steppingstone）：

  原因：1：如果从nand flash读取数据需要对nand flash进行初始化，（现在还没有对其做过任何初始化），所以没办法直接从nand flash中访问到数据，

　　    2：自己编写的BootLoader远远小于4KB（6410:8KB/210:96KB），上电后nand flash拷贝到SRAM中，由于不够4KB所以都拷贝进去了。基于这两个原因可以直接从SRAM（steppingstone）中搬运。

Steppingstone起始地址：（2440:0x00/6410:0x0c000000/210：0xd0020000）

链接地址：（就是函数入口地址）

内存起始地址：（2440：0x30008000/64100：0x50008000/210:0x20008000）

绝对跳转：c语言调用函数都是绝对跳转

4 初始化bss段

未初始化的全局变量存放在bss段；

初始化原理：找到bss的起始地址和结束地址，然后把这段地址赋值为0；

4.1 实例

#include

int beautifule;

int main()

{

  return 0;

}

/*************************************

查看方法

*************************************/

/*arm-linux-objreadelf -a beautifule >dump

/*vim dump

/*/year

找到beautifule地址，看其是否在bss_en地址和bss_start地址之间。

4.2 汇编初始化

bss_clean:

        ldr r0,=bss_start

        ldr r1,=bss_end

        cmp r0,r1

        moveq pc,lr

bss_clean_loop:

        mov r2,#0x00

        str r2,[r0],#4

        bne bss_clean_loop

        mov pc,lr