嵌入式系统内存检测分析

嵌入式系统内存检测分析 符 冬 阳 中 兴通讯股份有限公 司 南京研究所 江 苏南 京, , 210012 , 摘 要 在 大 部 分 嵌 入 式 系 统 中 内 存 的 好 坏 主 要 依 赖 于 内 存 芯 片 厂 家 的 检 测 对 系 统 运 行 中 出 , , , 现 的 内 存 偶 然 故 障 对 嵌 入 式 系 统 中 内 存 检 测 的 各 个 阶 段 缺 乏 有 效 的 检 测 手 段 内 存 检 测 方 式 以 及 , 。 、 全 空 间 检 测 方 法 等 进 行 了 详 细 描 述 。 关 键 词 嵌 入 式 系 统 内 存 检 测, , 中 图 分 类 号 文 献 标 识 码 文 章 编 号 , TP332 , A , 1674 7720 , 2012 , 21 0026 02 --- Analysis of memory testing in embedded system Fu Dongyang Center in Nanjing, ZTE Corporation , Nanjing 21001 2, China , , R&D Abstract , In most of embedded system, memory testing mainly relies on the manufacture. There is less methods to find the reason of occurrent memory fault. This paper proposes a whole procedure and methods of memory , and testin also theg whole spa ce testing methods. Key words , embedded syste, m memory test 嵌 入 式 系 统 中 内 存 芯 片 种 类 繁 多 , 其 访 问 方 式 、 时 网 口 BOOT F lash 嵌 入 式 CPU 序 要 求 和 初 始 配 置 并 不 完 全 相 同 不 同 芯 片 的 稳 定 工 作 , 串 口 Version Flash 温 度 等 也 不 一 样 甚 至 同 型 号 不 同 批 次 的 芯 片 的 特 性 还, 其他接口及设备 SDRAM/DDR 不 一 样 这 导 致 嵌 入 式 系 统 开 发 者 在 内 存 芯 片 的 兼 容 性。 图 典型的嵌入式系统框图 1 开 发 生 产 检 测 和 运 行 时 监 测 上 需 要 耗 费 很 多 的 精 力 、 。生 产 中 检 测 在 出 厂 前 进 行 检 测 包 括 数 据 线 , 1 , , , 、 内 存 问 小 则 影 响 到 业 务 功 能 大 则 影 响 到 系 统 运 行 , , 地 址 线 测 试 本 读 写 测 试 强 化 测 试 基 高 低 温 测 试 等 , , , ,如 何 提 供 一 套 完 整 的 内 存 检 测 手 段 及 时 甄 别 出 坏 的 内 , 生 产 中 的 检 测 本 文 不 做 深 入 描 述 ,存 非 常 重 要 本 文 就 对 嵌 入 式 系 统 的 内 存 检 测 做 一 些 探, , , 上 电 自 检 , 在 嵌 入 式 系 统 上 电 过 程 中 , 各 种 业 务 2 讨 。还 未 正 式 启 劢 对 内 存 的 检 测 可 以 比 较 全 面 , , , , 运 行 中 检 测 , 业 务 正 常 运 行 起 来 后 , 内 存 已 在 使 典型的嵌入式系统 1 3 用 中 只 能 对 未 使 用 的 内 存 空 间 做 例 行 检 测 图 中 的典 型 的 嵌 入 式 系 统 框 图 如 图 所 示 。, 。 1 1 对 内 存 的 上 电 自 检 及 运 行 中 检 测 是 处 在 实 际 应 都 用 于 存 放 版 本 版 本 实 现 嵌 入, BOOT Flash BOOT , BOOT 式 系 统 的 基 本 初 始 化, 并 实 现 业 务 版 本 的 加 载 , Version 用 环 境 中 本 文 重 点 描 述 这 部 分 检 测 的 实 现 , 。 用 来 存 放 业 务 版 本 , 作 为 版 Flash SDRAM / DDR BOOT 内 存 检 测 方 案 3 本 业 务 版 本 运 行 时 使 用 的 内 存 也 是 本 文 描 述 的 检 测、 , 在 业 务 运 行 阶 段 内 存 已 被 部 分 使 用 这 个 时 候 , , 对 象 网 口 串 口 用 来 作 为 版 本 加 载 调 试 通 道 管 理 通 。 、 、 、 无 法 检 测 到 整 个 内 存 空 间 的 好 坏 为 了 使 内 存 在 应, 道 等 其 他 接 口 和 设 备 根 据 具 体 的 嵌 入 式 系 统 应 用 而 不, 用 环 境 能 做 到 完 整 检 测 , 需 要 利 用 阶 段 协 劣 BOO T 同 如 交 换 芯 片 显 示 控 制 芯 片 和 等 ,、。检 测 内 存 FPGA 。 首 先 有 必 要 了 解 嵌 入 式 系 统 的 过 程 如 图 , 内存的检测场景 2 BOOT 2 所 示 嵌 入 式 设 备 的 内 存 检 测 可 以 存 在 于 以 下 几 个 阶 段 。, 年 第 卷 第 期微 型 机 不 应 用 《 》 2012 31 21 26 硬件纵横 Hardware Technique 运 行 的 内 存 空 间 确 保 能 够 正 常 运BootCode2 , BootCode2 内 存 BOOT 直 接 运 行 行 如 果 出 错 可 通 过 指 示 灯 等 告 警 提 示 用 户 检 查 硬 件 版 本 下 载,,,。 版 本 服 务 器 BootCode1 , , 正 常 运 行 后 , 从 中 读 取 内 存 2 BootCode2 EEPROM Version BootCode2 检 测 标 志 确 定 做 简 单 内 存 测 试 还 是 强 化 内 存 测 试 嵌 , , , 控 制 版 本 下 入 式 系 统 对 上 电 时 间 有 严 格 要 求 为 保 证 迅 速 启 劢 一 , , 载 到 内 存 拷 贝 至 内 般 采 用 简 单 内 存 测 试 , 。 存 运 行 BootCode2 , , 检 测 到 错 误 , 可 通 过 指 示 灯 等 告 警 , 3 BootCode2 图 过 程 示 意 图并 将 检 测 结 果 写 入 , 业 务 版 本 初 始 化 期 间 可 读 2 BOOT EEPROM 出 该 结 果 如 果 有 错 不 会 继 续 往 下 执 行 直 接 告 警 , , , 。 代 码 存 在 中 一 般 分 为 BOOT BOOT Flash , BootCode1 , , 业 务 版 本 能 正 常 起 来 的 情 况 下 , 可 以 对 空 余 内 4 和 两 部 分 。 在 中 直 接 运 BootCode2 BootCode1 BOOT Flash 存 做 检 测 。 行 , 完 成 内 存 的 基 本 初 始 化 、 拷 贝 到 内 存 运BootCode2 , , 在 业 务 版 本 运 行 中 , 可 以 根 据 需 要 设 置 内 存 强 化 5 行 也 可 能 压 缩 过 这 种 情 况 下 运 。 BootCode2 , , BootCode1 检 测 , 会 填 写 检 测 标 志 到 中 , 并 重 启 系 统 , 触 发 EEPROM 行 时 还 必 须 先 解 压 再 拷 贝 至 内 存 。 BootCode2 BootCode2 中 进 行 内 存 全 检 并 将 检 测 结 果 反 馈 给 后 台 服 务 器 BOOT ,。 承 担 了 网 口 初 始 化 下 载 业 务 版 本 的 功 能 、 。 对 里 数 据 格 式 定 义 如 图 所 示 。EEPROM 4 在 业 务 版 本 起 来 后 , 运 行 它 所 占 用 的 内 存 无Version 阶 段 对 这 块 区 域 进 行 测本 文 考 虑 在 法 测 试 到 , BOOT Flag Len Result CRC 试 而 当 运 行 起 来 后 就 可 以 对 未 使 用 的 空 间 作。 Version , 数 据 区 校 验EEPROM 常 规 测 试 , 包 括 原 来 所 在 的 空 间 , 因 为 内 存 检 测 结 果BootCode2 Version 数 据 区 总 长 度 起 来 后 代 码 已 没 有 意 义 , , 。BootCode2 检 测 类 型 图 数 据 格 式 定 义4 EEPROM 具 体 的 测 试 方 案 为 , 具体测试类型分析 4 , , 采 用 一 片 记 录 内 存 测 试 结 果 、 测 试 要 1 EEPROM 内 存 检 测 的 具 体 类 型 主 要 考 虑 如 下 几 种 ,求 等 , , , 基 本 的 数 据 线 、 地 址 线 测 试 。 对 某 几 个 特 定 地 址1 , , 阶 段 根 据 中 的 测 试 要 求 进 行 内 2 BOOT EEPROM 读 写 特 定 数 据 , 这 种 检 测 方 式 速 度 快 , 适 用 于 常 规 测 试 , 存 检 测 , 再 将 结 果 写 入 中 ,EEPROM 可 在 系 统 默 认 情 况 下 执 行 。, , 业 务 版 本 运 行 阶 段 , 可 以 读 出 阶 段 的 内 3 BOOT , , 跳 检 测 试 。 比 如 每 区 间 检 测 , 采 用 特2 1 KB 4 B 存 检 测 结 果 如 果 异 常 可 产 生 告 警 等 , , 、征 数 据 进 行 读 写 测 试 , 特 征 数 据 如 0x00000000 , , 后 台 服 务 器 以 及 业 务 版 本 可 以 设 置 内 存 检 测类 4 、 、 等 。0xFFFFFFFF0x5 55555550 xaaaaaaaa 型 , 确 定 是 做 简 单 测 试 还 是 复 杂 测 试 , 并 写 入 ,EEPROM , , 强 化 测 试 。 借 鉴 开 源 测 试 方 法 , 利 用 3 memtest86 + 以 指 导 下 次 选 择 合 适 的 内 存 检 测 类 型 BOOT 。 各 种 算 法 进 行 内 存 的 全 方 位 测 试 这 种 测 试 耗 时 长 根, , 详 细 的 测 试 流 程 如 图 所 示 。3 据 频 率 不 同 , 内 存 大 小 不 同 , 测 试 时 间 可 能 以 小 时 CPU 阶 段业务版本运行阶段 BOOT 计 种 测 试 只 在 首 次 使 用 时 这 或 者 作 设 备 巡 检 时 选 择, , 执 行 内 存 内 存 。 ? BootCode1 对 内 存 检 测 结 果 的 分 析 可 以 用 来 筛 选 内 存 芯 片 , , ?拷 贝 并 校 验 对未使用内存 Version 可 以 在 检指 导 内 存 芯 片 的 选 型 , 判 断 哪 些 批 次 的 好 坏 。 BootCode, 2做常规检测 确保正确性。 测 结 果 里 增 加 内 存 型 号 记 录、 检 测 当 时 的 环 境 温 度 等, 作 进 一 步 的 分 析 可 以 更 好 的 协 劣 芯 片 选 型 批 次 分 析 , 、 PC 后 BootCode2 及 设 计 改 进 。 台 ?服 检 参 考 文 献BootCode2 务 ?测 空 闲 内 存 区 器 通 过 业 务 版 本 设 [1] Wind River. Tornado BSP Trai ning Workshop[Z]. 199 8. 置内存检测类型, 测 试 结 果 写? 写 入 EEPROM, [2] http,//www.memtest.org/,2012-05-01. 入 EEPROM 指 示 进 行 BOOT EEPROM 收 稿 日 期 , , , 2012 - 05 - 07 内存检测 图 内 存 检 测 流 程 3 作 者 简 介 , 符 冬 阳 年 生 男 硕 士 主 要 研 究 方 向 嵌 入 式 应 用 , ,1976 , , , 。 拷 贝 到 内 存 之 后 会 进 行 版, 1 , BootCode1 BootCode2 , 的 正 确 性 本 校 验 , 判 断 间 接 检 测 了BootCode2 , 27 年 第 卷 第 期微 型 机 不 应 用 欢 迎 网 上 投 稿 《 》 2012 31 21 www . pcachina . com