S3C2440地址空间的分配与启动

一、S3C2440地址空间的分配

1. s3c2440A 的存储器控制器有以下特性：

大小端（通过软件选择）

地址空间：每个bank有128M 的字节（总共1G字节/8个banks）

可编程的访问位宽，bank0(16/32 位)，其他bank（8/16/32 位）

共8个存储器banks

6个是ROM，SRAM 等类型存储器bank

2个是可以作为ROM、SRAM、SDRAM 等存储器bank

7个固定的存储器bank起始地址

最后一个bank 的起始地址可调整

最后两个bank 大小可编程

所有存储器bank的访问周期可编程

总线访问周期可通过插入外部wait来延长

支持SDRAM 的自刷新和掉电模式

 2.   寻址空间

s3c2440是32位的，所以理论上可以寻址4GB空间，内存（SDRAM）和端口（特殊寄存器），还有ROM都映射到同一个4G空间里。但是，芯片引脚上只给出了27根地址（ADDR[26:0]）, 单靠芯片上的27根引脚，它只能控制128M的空间，剩下的在哪里？

在cpu芯片手册上，查它的内部寄存器的地址，我们可以找到一部分答案。比如这次总结笔记要讲的存储器控制寄存器，13个寄存器，每个寄存器的地址，都大于0x40000000的地址。而0x40000000（1G）是1G空间的分界线，也就是说，1G～3G之间的空间，实际上都是被芯片自己占用了。实际上，给用户的使用的空间，只有1G。

我们刚才说了，我们使用了128M，用了27根地址线。而1G空间，需要30根地址线。剩下的3根用在什么地方？查了资料，突然明白了。这三根被三星公司偷偷地用在了3-8译码器的输入端去了。而这个3-8译码器的输出端，就是对应这nGCS0～7，对应着8个bank。很明显了，三星的2440留给用户使用的这1G空间，27根线用于芯片引脚来控制具体的bank了，剩下的三根，用于选择当前处于哪个bank。

二、S3C2440系统启动

手册里说，2440启动方式决定于bank0，以及OM[1:0]。

Arm的启动都是从0地址开始，所不同的是地址的映射不一样。在arm开电的时候，要想让arm知道以某种方式（地址映射方式）运行，不可能通过你写的某段程序控制，因为这时候你的程序还没启动，这时候arm会通过引脚的电平来判断。

S3C2440支持两种启动方式：NandFlash和非NandFlash（例NorFlash）启动。

从NorFlash启动时，与nGCS0相连的NorFlash就被映射到nGCS0片选的Bank0空间，其地址被映射为0x0000 0000。

从NandFlash启动时，cpu会自动从NAND flash中读取前4KB的数据放置在片内SRAM里（s3c2440是soc），同时把这段片内SRAM映射到nGCS0片选的空间（即0x00000000）。cpu是从0x00000000开始执行，也就是NAND flash里的前4KB内容。因此我们编写的启动代码要确保存储在0地址处。

在实际的开发中，一般可以把bootloader烧入到Norflash，程序运行可以通过串口交互，进行一定的操作，比如下载，调试。这样就很可以很方便的调试你的一些代码。Norflash中的Bootloader还可以烧录内核到Norflash等等功能。

NorFlash启动时，没有额外需要考虑的问题，因为这种情况下程序在系统启动前就存储在NorFlash中，我们只要保证将启动代码保存在NorFlash开始的位置即可，系统上电或复位时，0地址处的启动代码就会被执行。

NandFlash启动时，系统启动前所有的程序存储在NandFlash中，系统的启动过程稍微有点复杂：系统上电或复位时，0地址处为S3C2440内部自带的BootSRAM，启动前里面没有任何存储内容，启动后S3C2440先通过硬件机制将NandFlash前4k的内容拷贝到BootSRAM中，然后再运行里面的程序（从0地址处开始）。这种情况下我们需要保证将启动代码保存在NandFlash开始的位置，并且启动代码的大小要小于4K。

如果系统的所有程序在编译链接后的大小小于4K，那在系统的启动代码中无需考虑将程序从NandFlash搬运到SDRAM这个问题，因为所有的程序在启动时即全部由NandFlash拷贝至BootSRAM，程序在BootSRAM中运行即可；如果系统的所有程序在编译链接后的大小大于4K，那在系统的启动代码中就需要包含一段将系统的全部程序从NandFlash搬运到SDRAM的代码，因为系统启动时只将NandFlash的前4K拷贝到了BootSRAM中，还有部分程序在NandFlash中，而程序在NandFlash中是无法运行的，需要将所有程序拷贝至SDRAM并在其中运行，所以系统的启动代码中要包含这段有关程序拷贝的代码，并在所有程序拷贝完成后使程序跳转到SDRAM中运行。也就是说NandFlash启动时需要考虑到涉及的两次搬移，第一次搬运是S3C2440硬件机制自动实现的，无需干预，第二次搬运需要程序员来实现，搬运程序量大小是系统的所有程序。