大于4KB程序如何运行？

shaoh.12

大于4KB程序如何运行？ [复制链接]

大于4KB的程序烧写到NAND FLASH中，要运行的话，必须把超过4KB的代码复制到SDRAM中运行？请问一下，这个要如何复制？-%-294478-%-

richiefang

原帖由 shaoh.12 于 2010-1-14 17:37 发表
大于4KB的程序烧写到NAND FLASH中，要运行的话，必须把超过4KB的代码复制到SDRAM中运行？请问一下，这个要如何复制？

知道sdram的地址和nand flash的地址吧？从nand读出来，写到sdram的地址里面，就复制好了。

xuwangzhiye

一个单片机系统（51或者arm原来都是一样的） 有多个存储器，一般包括nor flash（可以片内执行），这个存储的一般是启动程序，或者叫做startup程序，对应于PC机的BIOS，单片机上电后，第一条指令就是从 nor flash 执行的，如果单片机本身的应用程序比较小，可以直接把应用程序写入norflash，如果单片机程序比较大，超过了norflash的大小，就出现了楼主的问题，这种情况下就是把应用程序写入nandflash（不能片内执行），此时，startup程序就起到一个boot and load的作用的作用，具体说来除了在第一种情况下的配置PLL，配置cache，配置sram或者sdram，配置外围器件之外，还有一个功能就是把nandflash中的数据拷贝到内存去运行，这个就是按照nandflash的寻址方式选址，然后读取数据，放入SDRAM或者sram即可，然后跳转到sram执行。当然，为了提高运行速度，应用程序比较小的情况下，也可以采用后一种情况的做法，此时只是把norflash中的程序拷贝到内存中运行而已。

leang521

原帖由 xuwangzhiye 于 2010-1-14 18:49 发表
一个单片机系统（51或者arm原来都是一样的） 有多个存储器，一般包括nor flash（可以片内执行），这个存储的一般是启动程序，或者叫做startup程序，对应于PC机的BIOS，单片机上电后，第一条指令就是从 nor flash 执行 ...

51有这种功能么，以前真没注意过，记得有内存分页，代码分页。不过吧代码从一个存储器调入另一个存储器的做法还真没用过，这样的话如何进行映射，51有这个模块么？

shaoh.12

假设程序10K来说，那么下载到NANDFLASH 0x0开始处，然后在程序中用代码把后面6K的程序复制到SDRAM是吗？哪必须要用到NAND FLASH来读取是吗？？
谢谢指教

shaoh.12

我用ADS开发工具，用ADS工具设置下载到0x0处的NANDFLASH，那么大于4KB时候，也可以用ADS设置下载到0x0处的NANDFLASH吗？然然后再通过运行前面4KB的程序，把4KB后面的程序搬到SDRAM，是这么吗？谢谢！

richiefang

原帖由 shaoh.12 于 2010-1-14 23:52 发表
假设程序10K来说，那么下载到NANDFLASH 0x0开始处，然后在程序中用代码把后面6K的程序复制到SDRAM是吗？哪必须要用到NAND FLASH来读取是吗？？
谢谢指教

如果处理器不支持NAND Flash直接启动，则必须有一个可以直接启动的Boot loader搬移程序。

shaoh.12

谢谢版主，请问boot loader是哪里来的？需要自己写吗？素我愚昧，我还不明白boot loader是怎么一回事？

shaoh.12

就是说可以有2种方法？

leang521

一个系统启动后，芯片有初始指针，这个指针指向一个地址，这个地址的命令既系统的初始指令。不同芯片的初始地址不同，有的在0X00(头),有的在0X4000（中间），有的在0xFFFF（末尾）。
这里我们不针对任何一款芯片，仅仅说系统的启动。
对于一个芯片的硬件电路，有其支持的指令运行方式，可以是使用SPI，FLASH的方式，也可以是IIC方式，甚至使用TCP/IP方式，就是说只要你硬件支持你可以让你的芯片使用任何方式启动。不过，启动方式越复杂，逻辑越复杂，成本，故障率也越高。微电子工程发展这么多年，被认为最可靠的启动方式还是使用并行总线。数据总线，地址总线，控制总线的方式启动。数据又分为指令总线和数据总线两种。包括我们常见的所有系统几乎都是这样，X86，ARM，51。
系统从初始地址执行一条指令。如果这个指令非跳转指令的话，系统就进行地址加一，继续执行下一条指令，总之系统就是忠实的吧指令从起始一条一条的执行下去，直到最后一个地址，这个时候不同的芯片又有不同的处理，有的芯片执行到这个指令则停止系统运行，有的系统则循环地址到起始位置。
也就是说只要总线上有足够的地址，足够的指令，你可以吧你的所有代码放入挂在总线上的存储器中，这个存储器可以是RAM，ROM，FLASH。
只要是能在这个总线上工作的存储器，都可以正常的吧系统运行起来。
然而现实总让人无法如愿。首先，为了加快系统启动速度，启动时总线地址可能是8位的。也即系统在初启动时只能工作在8位地址状态。其次，并不是所有的存储器都能工作在我们需要的总线状态上。我们要求并行操作，要求读写速度跟上系统运行。可是没有任何一种存储器能满足我们的需求，RAM速度快，可是在上电时其实无数据的。掉电后数据也被清空。ROM数据掉电不会被清除，可是不能写入。EEPROM能写也能读，可是写的速度没有RAM快，而且ROM和EEPROM都无法做到大空间，在我们现在动则数兆的代码面前，其几十K的容量显得那么单薄。也许您要说FLASH，可是FLASH是需要块读写的。我们不能要求总线一次读一块然后执行一条命令吧。如果这样我想您回吧手中所有的电子设备都扔入离你最近的下水道。包括我们已知的硬盘，光盘，磁带，都是如此，都不能做到完全满足我们的要求。那么怎么办。我们就不用电子设备了么。还是我们龟缩在十几K的空间内挪腾。
不是。我们无法忍受这样。那怎么办，我们如何解决这种问题。好在我们的科学家是强大的。RAM不能保存数据，好办，上电后我把数据一点点COPY进去，FLASH需要驱动。也行。我把驱动放ROM里，ROM总能启动了吧。
那么现在思路就清晰了。当芯片启动时,地址指向ROM所在的空间。这样总能启动了吧，芯片可以正常的启动，工作在ROM中，ROM中有我们完成启动需要的大部分代码。比如SPI驱动，FLASH驱动，DMA驱动等。启动代码的作用就是运行驱动然后把FLASH或者硬盘中的代码调入RAM然后吧指针调入RAM入口完成系统启动。这部分就是PC中常说的BIOS，或者ARM中所谓的BootLoader。
我们知道ROM中有常用的大部分驱动。所以为了节省代码我们常常使用ROM中的已有系统驱动。可是ROM的速度又慢于RAM，所以PC BIOS中有一项的功能就是把BOOT自身写入RAM然后在RAM中运行。
说道这里还要说内存映射的问题。应为不管是FLASH还是硬盘空间都是巨大的。而RAM是狭小的。我们常常会看到某某系统有几百K的FLASH但只有十几K的RAM，那我们只能写十几K的代码么。不是的，BOOT或者芯片中有内存映射模块。我们的代码再被执行时仅仅是执行代码中的一部分，那么把代码分块，我们仅仅吧正在执行或将要执行的代码放入内存，我们就可以正常的运行我们的代码。这其中是又是个复杂的技术。这里就不过多讲了。
对于具有安全功能的芯片来说，BOOT中的代码是权限最高的代码，可以执行任何操作。也叫夫代码或系统级代码。有些操作，比如读取代码FLASH，比如清空芯片密码。
现在你知道大于4KB的代码如何运行的吧，你的代码并不是放在ROM区而是放在外部代码区，一般是FLASH。然后通过BOOT从FLASH中掉一块代码进入RAM。然后执行，当执行完一块后，我们再掉下一块进RAM，继续执行。就好像我们吃蛋糕。我们手中的盘子小，但是蛋糕很大，那我们就没法吃了么。我们把蛋糕切成小块，然后放一块进盘子，吃完再放一块，虽然我们只有一个小盘子，却可以吃完整个蛋糕，当然，首先你得保证你的消化系统够好胃口够大，不然当心笑话不良造成系统死机哦。

strongzhang

leang521斑竹，真是太崇拜你了！

ffeige1984

前4k的主要作用就是初始化CPU，然后进行COPY

leang521

基本上是，包括现在很多高端8位机，也有了BOOTLOADER的概念，不过很多都是固定了的，你看不到。比如STC的启动代码，你之所以能通过串口烧写程序就得益于这段启动代码。

zengjiangyi

nandflash和norflash是有很大区别的，而且硬件结构也不一样，在寻址上不知道nandflash是如何实现的，nandflash是不是没有像norflash那样的地址线啊？

leang521

原帖由 zengjiangyi 于 2010-3-25 14:20 发表
nandflash和norflash是有很大区别的，而且硬件结构也不一样，在寻址上不知道nandflash是如何实现的，nandflash是不是没有像norflash那样的地址线啊？

你这个问题应该单独开帖询问

wang0312

很好，学习而来。

flyforever

原帖由 leang521 于 2010-1-15 15:40 发表
一个系统启动后，芯片有初始指针，这个指针指向一个地址，这个地址的命令既系统的初始指令。不同芯片的初始地址不同，有的在0X00(头),有的在0X4000（中间），有的在0xFFFF（末尾）。
这里我们不针对任何一款芯片，仅 ...

好贴，收了

wackestar

LZ用的什么片子啊。我怎么没有听说过不能大于4K啊。只知道8位机一般有64K的麻烦，因为只有16位的地址总线。32位机有4G的麻烦。