基于P2020的SPIFLASH模式的研究与实现-计算机技术与发展（已处理）

基于P2020的SPIFLASH模式的研究与实现-计算机技术与发展（已处理） 基于P2020的SPIFLASH模式的研究与实现-计算机技术 与发展 计 算 机 技 术 与 发 展 第 2 3 卷 第 5 期 V o l2 3 N o5 2 0 1 3 年 5 月 M a y 2 0 1 3 C O M P U T E R T E C H N O L O G Y A N D D E V E L O P M E N T 基 于 P 2 0 2 0 的 S P I F L A S H 模 式 的 研 究 与 实 现 王 军 , 胡 明 电 子 科 技 大 学 通 信 与 信 息 工 程 学 院 , 四 川 成 都 6 1173 1 摘 要 : P o w e r P C P 2 0 2 0 是 F r e e s c a l e 公 司 一 款 性 能 优 良 的 处 理 器 , 在 电 信 、 军 事 、 网 络 等 领 域 都 有 着 广 泛 的 应 用 。 S P I F L A S H 作 为 一 种 重 要 的 启 动 方 式 , 是 用 户 在 进 行 硬 件 设 计 时 经 常 采 用 的 方 法 之 一 。 它 不 仅 可 以 丰 富 用 户 对 于 启 动 方 式 的 选 择 , 同 时 也 可 以 作 为 备 份 启 动 模 式 , 提 高 系 统 的 稳 定 性 。 鉴 于 S P I F L A S H 启 动 方 式 的 重 要 性 , 文 中 以 P 2 0 2 0 为 硬 件 平 台 , 对 S P I F L A S H 启 动 方 式 的 实 现 进 行 了 研 究 。 首 先 , 描 述 了 P 2 0 2 0 处 理 器 上 电 之 后 S P I F L A S H 两 个 阶 段 的 启 动 过 程 ; 其 次 , 介 绍 了 S P I F L A S H 启 动 镜 像 的 制 作 过 程 ; 再 次 , 针 对 实 际 操 作 S P I F L A S H 中 遇 到 的 一 些 问 , 文 中 进 行 了 有 效 地 解 决 ; 最 后 , 在 完 成 u b o o t 及 l i n u x 的 移 植 后 , 最 终 成 功 实 现 了 S P I F L A S H 启 动 方 式 。 系 统 上 电 之 后 , 可 成 功 启 动 u b o o t 并 加 载 l i n u x , 且 可 以 稳 定 运 行 。 关 键 词 : P o w e r P C ; P 2 0 2 0 处 理 器 ; S P I 闪 存 ; 启 动 方 式 ; u b o o t 中 图 分 类 号 : T P 3 1 6 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1 6 7 3 - 6 2 9 X 2 0 1 3 0 5 - 0 1 5 4 - 0 5 d o i : 1 03 9 6 9 / ji s s n1 6 7 3 - 6 2 9 X2 0 1 30 50 4 0 R e s e a r c h a n d I m p le m e n t a t io n o f S PI FL A S H Mo d e B a s e d o n P 2 0 2 0 WA N G J un , H U M i n g C o l l e g e o f C o m m u n i c a t i o n & I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g , U E S T C , C h e n g d u 6 1 1 7 3 1 , C h i n a A b s t r ac t : P ow e r P C P 2020 i s a hi gh - pe r f or m a nc e pr oc e s s or of F r e e s c a l e S e m i c onduc t or , w hi c h ha s a w i de r a nge of a p pl i c a t i ons i n a r e a s s uc h a s t e l e c om m uni c a t i ons , m i l i t a r y , ne t w or kA s a n i m por t a nt boot m e di a , S P I F L A S H i s one of t he m os t us e d m e t hods w he n us e r s de - s i gn t he i r ha r dw a r eI t c a n e nr i c h t he us e r ’ s c hoi c e f or t he boot m odeA t t he s a m e t i m e , a s a ba c kup boot m ode , i t c a n a l s o i m pr ove t he s t a bi l i t y of t he s ys t e mI n vi e w of t he i m por t a nc e of S P I F L A S H boot m ode , ba s e d on t he P 2020 pl a t f or m , c onduc t a r e s e a r c h on t he i m - pl e m e nt a t i on of boot i ng f r om S P I F L A S HF i r s t l y , de s c r i be t he t w o boot s t a ge s of S P I F L A S H a f t e r P 2020 pow e r onS e c ondl y , i nt r oduc e t he pr oc e s s of bui l di ng t he S P I F L A S H i m a ge us e d f or boot i ngT hi r dl y , f or s om e of t he pr obl e m s e nc ount e r e d i n t he a c t ua l ope r a t i on on S P I F L A S H , gi ve e f f e c t i ve s ol ut i onsF i na l l y , a f t e r t he t r a ns pl a nt a t i on of uboot a nd l i nux , i m pl e m e nt t he boot i ng f r om S P I F L A S HA f t e r pow e r on , t he s ys t e m c a n boot t he uboot a nd l oa d l i nux s uc c e s s f ul l y , a nd r un w i t hi n a s t a bl e c ondi t i onK e y w or d s : P ow e r P C ; P 2020 pr oc e s s or ; S P I F L A S H ; boot m ode ; uboot 入 式 控 制 器 和 内 核 , 从 高 端 的 工 作 站 、 服 务 器 到 桌 面 计 0 引 言 算 机 系 统 , 从 消 费 类 电 子 产 品 到 大 型 通 信 设 备 , 应 用 范 随 着 高 速 数 据 传 输 系 统 应 用 的 日 益 广 泛 , P ow e r - [ 2 ] 围 非 常 广 泛 。 P C 系 列 处 理 器 以 其 卓 越 的 通 信 能 力 与 高 度 的 稳 定 性 , P 2 02 0 处 理 器 是 F r e e s c a l e 公 司 P o w e r P C 架 构 下 在 工 业 控 制 高 速 通 信 及 数 据 存 储 领 域 具 有 重 要 的 应 [ 1 ] Q or l Q P 2 平 台 的 一 款 核 心 产 品 。 它 采 用 双 核 高 性 能 用 。 T M P ow e r A r c hi t e c t ur e E 5 00 v 2 核 心 , 具 有 12 G H z 的 时 P o w e r P C 架 构 的 特 点 是 可 伸 缩 性 好 , 方 便 灵 活 。 P o w e r P C 处 理 器 品 种 很 多 , 既 有 通 用 的 处 理 器 , 又 有 嵌 钟 频 率 , 同 时 支 持 D D R 2 和 D D R 3 , 提 供 三 个 e TS EC 接 口 , 3 个 P C I e 控 制 器 。 可 广 泛 应 用 于 电 信 、 网 络 、 军 事 [ 3 ] 等 各 领 域 。 收 稿 日 期 : 2012 - 08 - 13 ; 修 回 日 期 : 2012 - 11 - 25 引 导 加 载 程 序 B o ot l oa de r 是 在 操 作 系 统 内 核 运 基 金 项 目 : 中 央 高 校 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 资 助 项 目 Z Y G X 2009 行 之 前 执 行 的 一 段 小 程 序 , 通 过 这 段 程 序 初 始 化 硬 件 J 008 作 者 简 介 : 王 军 1986 - , 男 , 河 南 南 阳 人 , 硕 士 研 究 生 , 研 究 方 向 设 备 、 建 立 内 存 空 间 的 映 射 和 传 递 给 操 作 系 统 一 些 为 通 信 与 信 息 系 统 、 嵌 入 式 系 统 ; 胡 明 , 副 教 授 , 硕 士 生 导 师 , 研 究 基 本 的 配 置 参 数 , 建 立 起 操 作 系 统 运 行 的 环 境 , 为 调 用 方 向 为 通 信 网 与 宽 带 通 信 技 术 、 光 分 组 传 输 网 、 D W D M 。 操 作 系 统 内 核 做 好 准 备 。 uboot 是 当 前 嵌 入 式 中 较 前 第 5 期 王 军 等 : 基 于 P 2 0 2 0 的 S P I F L A S H 模 式 的 研 究 与 实 现 ? 1 5 5 ? [ 4 ] 沿 的 功 能 完 善 的 B o o t l o a d e r 。 它 是 遵 循 G P L 条 款 的 P CI E 、 串 口 、 网 口 、 F l a s h 等 设 备 的 初 始 化 等 等 。 在 设 备 B o ot l oa de r 开 放 源 码 项 目 , 支 持 P o w e r P C 、 M I P S 、 x 8 6 和 初 始 化 完 成 后 , 便 会 进 入 u bo o t 中 的 m a i n _ l o o p 循 环 A R M 等 系 列 的 处 理 器 , 能 够 加 载 Li nux 、 V x W or ks 和 中 , 等 待 用 户 输 入 , 执 行 相 应 命 令 , 或 者 为 内 核 设 置 启 [ 5 ] Q N X 等 多 种 目 标 操 作 系 统 。 u boot 常 被 用 作 P ow e r - 动 参 数 , 自 动 启 动 系 统 。 [ 6 ] P C 处 理 器 的 引 导 加 载 程 序 , 文 中 采 用 uboot 作 为 从 代 码 层 面 上 分 析 , E 500 核 的 u bo o t 的 启 动 是 从 B o ot l oa de r 。 a r c h \ p o we r pc \ c p u \ m p c 8 5 x x \ s t a r tS 中 的 _ s t a r t _ e 5 0 0 标 通 常 而 言 , ubo ot 可 以 从 不 同 的 存 储 介 质 上 启 动 , 号 处 开 始 。 经 历 若 干 文 件 的 汇 编 和 C 语 言 函 数 后 , 在 现 在 经 常 采 用 的 有 3 种 模 式 , N O R F LA S H 启 动 , a r c h \ p o we r pc \ l i b \ b o a r dc 中 的 bo a r d _ i ni t _ r 函 数 进 入 N A N D F LA S H 启 动 , S P I F LA S H 启 动 。 m a i n _ l o o p 循 环 处 结 束 , 如 图 1 所 示 。 N O R F LA S H 启 动 模 式 , 可 以 进 行 字 节 访 问 , 且 可 以 片 内 执 行 , 是 启 动 设 备 的 最 佳 选 择 。 但 随 着 嵌 入 式 设 备 的 功 能 越 来 越 复 杂 , 对 启 动 介 质 的 容 量 要 求 也 越 来 越 大 , N O R F LA S H 容 量 有 限 的 缺 点 逐 渐 显 现 。 N A - N D F L A S H 和 S P I F L A S H 启动模式越来越受到欢迎。 从 硬 件 角 度 来 讲 , N O R F LA S H 需 要 8 位 或 者 1 6 位 的 数 据 总 线 及 单 独 的 地 址 总 线 。 N A N D F LA S H 也 需 要 8 位 或 者 1 6 位 的 总 线 , 数 据 和 地 址 线 复 用 。 而 S P I 启 动 方 式 只 需 要 简 单 的 4 位 串 行 总 线 。 相 对 而 言 , 采 用 S P I F LA S H 对 硬 件 设 计 的 要 求 更 低 , 对 硬 件 资 源 的 消 耗 也 较 少 。 同 时 , S P I F LA S H 经 常 做 为 备 份 启 动 方 式 , 在 主 启 动 方 式 失 效 时 , 对 系 统 提 供 稳 定 的 支 持 。 因 此 , S P I 图 1 P 2020 上 电 启 动 过 程 F LA S H 启 动 方 式 在 实 际 中 也 得 到 了 广 泛 的 应 用 。 如 图 1 所 示 , 虚 线 为 两 个 阶 段 的 分 界 线 。 上 电 启 文 中 首 先 介 绍 了 P 2020 上 电 之 后 的 启 动 过 程 , 以 动 之 后 , 系 统 首 先 从 s t a r tS 中 跳 转 到 c pu _ i n i tc 中 进 此 为 理 论 基 础 , 进 而 介 绍 了 S P I F LA S H 启 动 模 式 的 最 行 CP U 的 初 始 化 , 完 成 后 跳 转 回 s t a r tS 中 。 然 后 , 从 终 实 现 。 s t a r tS 中 跳 转 到 b o a r dc 中 , 调 用 函 数 b o a r d _ i ni t _ f 进 行 板 卡 的 第 一 次 初 始 化 , 启 动 的 第 一 阶 段 完 成 。 第 二 阶 段 主 要 调 用 函 数 b o a r d _ i n i t _ r 进 行 板 卡 的 第 二 次 初 1 P 2 02 0 上 电 启 动 过 程 分 析 始 化 , 完 成 整 个 启 动 过 程 。 P 2 020 采 用 E 5 00 c o r e 。 E 5 00 c o r e 在 上 电 复 位 时 , 下 面 对 两 个 阶 段 的 启 动 过 程 进 行 说 明 。 系 统 会 到 地 址 F F F F _ F F F C 处 读 取 第 一 条 指 令 , 该 指 令 11 启 动 的 第 一 阶 段 一 般 是 一 个 跳 转 指 令 , 跳 转 到 a r c h \ p o we r p c \ c p u \ 在 第 一 阶 段 里 面 , 系 统 首 先 从 s t a r tS 中 跳 转 到 m pc 85 x x \ s t a r tS 中 b o o t pg 部 分 的 汇 编 代 码 头 部 去 执 [ 7 , 8 ] c p u _ i ni tc 文 件 中 , 进 行 CP U 的 初 始 化 。 a r c h \ po we r p c 行 。 \ c pu \ m p c 85 x x \ c p u _ i ni tc 调 用 函 数 c pu _ i n i t _ f 。 此 函 从 功 能 层 面 上 分 析 , u bo o t 的 启 动 过 程 可 以 分 为 两 数 是 系 统 执 行 的 第 一 个 C 语 言 的 函 数 , 进 行 CP U 底 层 个 阶 段 : [ 9 ] 的 初 始 化 , 主 要 是 做 一 些 CP U 寄 存 器 的 初 始 化 , 其 1 第 一 阶 段 。 中 最 重 要 的 部 分 是 初 始 化 L o c a l A c c e s s W i nd o ws 的 值 , 在 SP I F L A S H 中 执 行 。 主 要 完 成 硬 件 设 备 主 要 L o c a l Bus 上 的 片 选 BR 、 O R 的 值 和 配 置 M M U 的 为 CP U 、 R A M 和 串 口 等 的 初 始 化 , 加 载 u bo o t 第 二 阶 L T B 1 、 L T B 0 , 初 始 化 D M A 等 。 段 代 码 到 R A M 空 间 中 代 码 搬 运 , 分 配 堆 栈 空 间 , 清 CP U 初 始 化 完 成 后 , 重 新 回 到 s t a r tS 中 , 跳 转 到 零 BSS 数 据 段 , 构 建 C 语 言 运 行 环 境 , 跳 转 到 第 二 阶 bo a r dc 文 件 中 , 调 用 函 数 bo a r d _ i n i t _ f 进 行 主 板 的 第 段 入 口 函 数 等 。 一 次 初 始 化 , 仍 在 S P I F L A SH 中 进 行 。 该 函 数 主 要 为 2 第 二 阶 段 。 板 子 上 的 硬 件 做 初 始 化 工 作 , 通 过 依 次 调 用 函 数 指 针 在 R A M 中 执 行 。 第 二 阶 段 可 以 执 行 功 能 更 为 复 数 组 i n i t _ s e que n c e [ ] 中 的 函 数 完 成 。 杂 的 初 始 化 工 作 , 同 时 执 行 速 度 也 更 快 。 初 始 化 本 阶 i ni t _ s e que n c e 数 组 里 面 包 含 了 很 多 板 级 硬 件 的 初 段 使 用 的 硬 件 设 备 , 主 要 是 进 行 CP U 及 外 设 的 进 一 步 始 化 函 数 , 如 : i n i t _ ba udr a t e 波 特 率 初 始 化 设 置 , s e r i a l _ 初 始 化 , 如 读 取 网 卡 的 配 置 信 息 , 初 始 化 网 口 , P CI 、 计 算 机 技 术 与 发 展 第 2 3 卷 ? 1 5 6 ? i n i t 串 口 初 始 化 , c he c k c p u 打 印 CP U 信 息 , c he c k bo a r d 所 提 供 的 参 考 设 计 板 及 相 关 数 据 手 册 , 根 据 硬 件 平 台 显 示 板 卡 信 息 , i n i t _ f u n c _ r a m R A M 的 初 始 化 等 等 。 实 际 的 设 计 , 进 行 有 针 对 性 地 修 改 完 善 而 成 。 此 处 不 执 行 代 码 如 下 所 示 : 再 详 述 其 过 程 。 f o r i n i t _ f n c _ p t r i n i t _ s e q u e n c e ; * i n i t _ f n c _ p t r ; + + i n i t _ f n c _ 在 u bo o t 已 按 照 要 求 修 改 完 毕 之 后 , 现 在 就 要 进 p t r 行 编 译 , 生 成 u - b o o tbi n 二 进 制 文 件 , 方 法 如 下 : i f * i n i t _ f n c _ p t r ! 0 首 先 配 置 板 卡 的 编 译 环 境 : h a n g ; m a ke P 2 020 R D B _ S P I F L A SH _ c o n f i g 再 进 行 编 译 : m a ke - j 4 此 处 的 f o r 循 环 结 束 后 , 已 完 成 主 要 硬 件 设 备 的 初 即 生 成 u - bo o tbi n 文 件 , 大 小 为 5 12 K B 。 始 化 , 尤 其 是 内 存 R A M 的 初 始 化 工 作 已 完 成 , C 语 言 2 配 置 文 件 c o n f i g _ s r a md a t 介 绍 。 的 运 行 环 境 已 经 准 备 完 毕 , 可 以 向 R A M 中 复 制 代 码 , 现 在 已 经 有 了 启 动 的 二 进 制 镜 像 文 件 u - bo o t于 是 调 用 函 数 r e l o c a t e _ c o d e 。 b i n , 对 于 SP I 启 动 , 还 需 要 有 配 置 文 件 , 对 启 动 时 的 相 r e l o c a t e _ c o d e 函 数 主 要 功 能 有 两 个 : 关 参 数 进 行 设 定 。 一 是 从 F l a s h 中 拷 贝 u - bo o t 的 代 码 到 R A M 当 中 ; 配 置 文 件 c o n f i g _ s r a md a t 格 式 如 下 所 示 : 二 是 记 录 现 在 执 行 代 码 的 偏 移 , 跳 转 到 R A M 中 相 4 0 : 424 f 4 f 54 应 的 位 置 去 执 行 。 4 4 : 00000000 函 数 r e l o c a t e _ c o de 调 用 完 成 后 , 启 动 的 第 一 阶 段 4 8 : 00080000 结 束 。 每 一 个 配 置 字 , 前 面 为 偏 移 地 址 , 后 面 为 对 应 的 配 12 启 动 的 第 二 阶 段 置 信 息 。 这 些 语 句 指 定 启 动 的 关 键 参 数 , 如 u bo o t 镜 启 动 的 第 二 阶 段 , 在 内 存 中 进 行 , 主 要 调 用 函 数 像 的 大 小 , 开 始 读 取 用 户 数 据 的 起 始 地 址 等 。 下 面 对 b o a r d _ i ni t _ r 进 行 板 卡 的 第 二 次 初 始 化 。 其 中 一 些 参 数 进 行 简 单 介 绍 : 函 数 bo a r d _ i ni t _ r 进 而 会 调 用 一 系 列 的 函 数 来 完 0 x 40 : b o o t i ng s i g na t u r e 值 , 一 般 为 4 24 f 4 f 5 4 , 是 成 硬 件 的 初 始 化 工 作 , 如 : 调 用 函 数 s e r i a l _ i n i t i a l i z e 完 BO O T 的 A SCI I 值 表 示 ; 成 串 口 的 初 始 化 ; 调 用 函 数 s p i _ i ni t _ r 完 成 SP I 控 制 器 0 x 48 : u bo o tb i n 镜 像 文 件 的 大 小 , 一 般 为 5 12 K B , 的 初 始 化 ; 调 用 函 数 m m c _ i n i t i a l i z e 完 成 M M C 的 初 始 所 以 值 为 8 0 000 ; 化 ; 调 用 函 数 pc i _ i n i t 完 成 P CI 设 备 的 初 始 化 ; 调 用 函 0 x 50 : 指 定 u bo o t 启 动 代 码 的 源 地 址 , 一 般 为 数 i nt e r r u pt _ i ni t 完 成 中 断 的 初 始 化 等 等 。 1 000 , 即 表 示 S P I F L A S H 中 地 址 1000 后 面 为 u bo o t 的 系 统 初 始 化 完 成 之 后 , 进 入 m a i n _ l o o p 命 令 行 状 启 动 代 码 ; 态 , 如 下 : 0 x 58 : 指 定 ub o o t 代 码 拷 贝 到 内 存 中 的 位 置 , 3 2 位 f o r ; ; 地 址 , 如 f 8 f 8 0000 ; W A T C H D O G _ R E S E T ; [ 1 0 ] m a i n _ l o o p ; 0 x 68 : 指 定 其 后 面 配 置 语 句 的 对 数 。 3 SP I F L A S H 启 动 镜 像 s pi i m a g e 的 生 成 。 m a i n _ l o o p 等 待 用 户 输 入 命 令 并 执 行 , 或 者 按 照 欲 生 成 s p i i m a g e , 需 使 用 Bo o t _ f o r m a t 工 具 。 Bo o t _ 内 核 启 动 参 数 自 动 加 载 操 作 系 统 。 至 此 , P 2 02 0 的 上 f o r m a t 是 F r e e s c a l e 公 司 所 提 供 的 L T I B 中 众 多 工 具 的 电 启 动 过 程 完 毕 。 一 种 , 专 门 用 来 生 成 启 动 时 所 用 的 镜 像 文 件 。 [ 1 0 ] 使 用 此 工 具 制 作 s p i i m a g e , 参 数 设 置 如 下 : 2 S P I F L A S H 启 动 镜 像 的 制 作/ bo o t _ f o r m a t c o n f i g _ s r a md a t u - b o o tbi n - s p i s pi - 基 于 前 面 对 P 2 0 20 上 电 启 动 过 程 的 分 析 , 下 面 介 i m a g eb i n 绍 在 P 2 020 硬 件 平 台 上 , S P I F L A S H 启 动 镜 像 的 制 作 。 注 : c o nf i g _ s r a mda t 是 使 用 的 配 置 文 件 , u bo o tbi n 文 中 所 使 用 的 处 理 器 型 号 为 P 2020 N S E 2 M F C , 时 钟 频 是 生 成 的 ubo o t 二 进 制 文 件 , - s pi 是 参 数 , s p i i m a g ebi n 率 为 12 G H z , 使 用 2 G B D D R 3 。 在 进 行 移 植 时 , 所 使 用 是 最 终 生 成 的 文 件 。 u bo o t 版 本 为 : u - bo o t - 2 0 1009 ; 所 使 用 l i nu x 内 核 版 本 至 此 , S P I F L A SH 启 动 ub o o t 的 镜 像 文 件 已 经 生 为 : l i n u x - 263 59 。 成 。 1 生 成 u - b o o tb i n 二 进 制 文 件 。 4 烧 入 s p i i m a g e 。 u b o o t 的 移 植 工 作 , 主 要 是 参 考 F r e e s c a l e 公 司 官 方 在 N A N D F L A SH 启 动 的 ubo o t 下 , 将 s pi i m a g e 启 第 5 期 王 军 等 : 基 于 P 2 0 2 0 的 S P I F L A S H 模 式 的 研 究 与 实 现 ? 1 5 7 ? 动 镜 像 文 件 烧 入 S P I F L A S H 中 , 命 令 示 例 如 下 : 大 于 芯 片 数 据 手 册 中 所 给 出 的 延 时 。 s e t e nv s e r v e r i p 1 921 6 811 00 ; 分 析 后 发 现 : 在 执 行 读 写 操 作 时 , 是 使 用 d r i v e r / t f t p 100000 s p i i m a g eb i n ; s pi / f s l _ e s p ic 文 件 中 的 e s pi _ x f e r 函 数 , 其 中 , e s p i 传 s f p r o be 0 40000000 ; 送 一 次 数 据 就 要 延 迟 8 0 微 秒 。 s f e r a s e 0 8 0000 ; 于 是 修 改 此 函 数 , 去 掉 延 迟 语 句 ude l a y 80 , 并 在 s f wr i t e 100000 0 80 000 ; 其 前 加 入 whi l e 循 环 语 句 : 3 S P I F L A S H 关 键 性 能 的 优 化 whi l e ! e s pi - e v e nt 26 | | e s p i - e v e n t & S P I F L A SH 启 动 镜 像 烧 入 之 后 , 设 置 板 卡 的 跳 线 1 14 ; 方 式 , 选 择 S P I F L A SH 启 动 模 式 , 可 以 启 动 ub o o t 。 但 注 : 此 处 所 加 入 的 whi l e 语 句 主 要 是 参 考 了 P 20 20 在 ubo o t 下 实 际 操 作 S P I F L A SH 的 过 程 中 , 发 现 存 在 数 据 手 册 中 e S P I 事 件 寄 存 器 部 分 后 , 所 做 出 的 修 改 。 一 些 需 要 优 化 改 进 的 地 方 , 如 不 能 读 取 大 数 据 块 、 读 写 通 过 判 断 e S P I 事 件 寄 存 器 标 志 位 的 值 , 来 确 定 收 发 状 操 作 较 为 缓 慢 等 , 文 中 逐 一 进 行 了 解 决 。 况 , 从 而 替 代 简 单 的 延 时 语 句 , 达 到 减 小 延 迟 的 目 的 。 21 不 能 读 取 大 块 数 据 的 问 题 经 过 测 试 , 修 改 之 后 S P I F L A SH 在 执 行 读 写 操 作 S P I F L A S H 成 功 启 动 ubo o t 之 后 , 在 测 试 S P I 时 , 速 度 已 经 符 合 数 据 手 册 中 所 给 出 的 参 考 值 。 F L A S H 功 能 时 , 发 现 在 读 写 小 块 数 据 小 于 3 2 K B 时 , 23 擦 除 操 作 不 精 确 的 问 题 可 正 常 写 入 , 且 可 以 正 常 读 出 。 但 是 在 读 取 大 块 数 据 在 对 SP I F L A S H 进 行 擦 除 操 作 时 , 不 能 按 指 定 的 时 , 出 现 错 误 。 长 度 进 行 。 表 现 在 , 操 作 F l a s h 的 高 位 地 址 时 擦 除 失 反 复 排 查 之 后 , 发 现 u bo o t 中 对 一 次 读 取 的 数 据 败 。 长 度 有 所 限 制 。 所 使 用 的 SP I F L A S H 来 自 s pa ni o n 公 经 分 析 , 在 u b o o t 目 录 / dr i v e r s / m t d / s pi 下 s p a n - 司 , 型 号 为 S 25 F L 1 2 8 P , 容 量 为 1 6 M B , 扇 区 大 小 为 s i o nc 文 件 中 , 定 义 了 对 F l a s h 进 行 的 基 本 操 作 , 由 于 [ 1 1 ] 2 56 K B , 页 大 小 为 256 B 。 其 进 行 数 据 读 取 时 按 帧 进 其 默 认 擦 除 的 扇 区 大 小 为 6 4 K , 而 所 使 用 的 F l a s h 为 行 , 每 帧 数 据 最 大 限 制 为 3 2 K B 。 通 过 定 位 , 发 现 此 部 2 56 K B 。 所 以 需 做 以 下 修 改 : 分 功 能 是 在 c o m m o n / c m d _ s fc 文 件 中 的 函 数 s t a t i c i n t 在 函 数 s p a n s i o n _ e r a s e 中 , 将 d o _ s pi _ f l a s h _ r e a d _ wr i t e 中 予 以 实 现 的 。 此 函 数 实 现 c m d [ 1 ] o f f s e t / s e c t o r _ s i z e + a c t u a l ; 对 SP I F L A S H 的 循 环 读 取 。 修 改 为 : 经 分 析 代 码 之 后 , 做 出 以 下 修 改 : c m d [ 1 ] o f f s e t / 6 4 * 1024 + a c t u a l * s e c t o r _ 1 在 文 件 c m d _ s fc 中 增 加 宏 定 义 : s i z e / 6 4 * 1 024 ; # d e f i ne F R A M E _ S I Z E 15 修 改 主 要 着 眼 于 修 正 所 使 用 的 扇 区 大 小 , 使 执 行 2 在 此 函 数 变 量 声 明 部 分 增 加 : 擦 除 操 作 时 更 为 精 准 。 重 新 编 译 之 后 , 烧 入 S P I un s i g ne d i nt f r a m e c n t / / 需 读 取 的 总 帧 数 F L A SH 中 测 试 , 可 以 实 现 正 常 擦 除 。 un s i g ne d f r a m e _ s i z e / / 每 帧 的 大 小 u n s i g ne d i / / 循 环 变 量 3 S P I F L A S H 启 动 方 式 的 实 现 3 在 s pi _ f l a s h _ r e a d 函 数 执 行 读 操 作 前 增 加 : 在 解 决 了 实 际 操 作 S P I F L A SH 中 遇 到 的 一 些 问 题 f r a m e c nt l e n F R A M E _ S I Z E + 1 ; 之 后 , S P I F L A SH 的 各 项 功 能 归 于 正 常 , S P I F L A SH 启 计 算 需 读 取 的 帧 数 ; 动 镜 像 已 臻 完 善 , 重 新 烧 写 入 S P I F L A SH 中 , 启 动 4 原 有 的 r e t s pi _ f l a s h _ r e a d f l a s h , o f f s e t , l e n , ubo o t 后 , 打 印 信 息 如 下 所 示 : b uf 替 换 为 : U - B o o t 2 0 1 00 9 J u n 2 8 2 0 1 2 - 2 0 : 1 8 : 4 1 r e t s pi _ f l a s h _ r e a d f l a s h , u ns i g ne d i nt o f f s e t + i C P U 0 : P 2 0 2 0 E , V e r s i o n : 10 , 0 x 8 0 e a 0 0 1 0 C o r e : E 5 0 0 , V e r s i o n : 40 , 0 x 8 0 2 1 1 0 4 0 * f r a m e _ s i z e , f r a m e c nt - i - 1 0 l e n - i * f r a m e _ s i z e : C l o c k C o n f i g u r a t i o n : f r a m e _ s i z e , uns i g ne d i nt buf + i * f r a m e _ s i z e ; C P U 0 : 1 2 0 0 M H z , C P U 1 : 1 2 0 0 MH z , 即 重 新 计 算 SP I F L A S H 执 行 读 操 作 时 的 偏 移 地 C C B : 6 0 0 M H z , 址 、 长 度 等 。 D D R : 4 0 0 MH z 8 0 0 M T / s d a t a r a t e A s y n c h r o n o u s , L B C : 修 改 之 后 , 重 新 编 译 ubo o t , 烧 入 之 后 , S P I F L A SH 3 75 0 0 M H z 在 读 取 大 于 32 K B 的 数 据 块 时 , 功 能 正 常 。 L 1 : D - c a c h e 3 2 K B e n a b l e d 22 读 写 速 度 缓 慢 的 问 题 I - c a c h e 3 2 K B e n a b l e d 在 对 S P I F L A S H 执 行 读 写 操 作 时 , 耗 时 很 大 , 远 远 B o a r d : P 2 0 2 0 R D B R e v 计 算 机 技 术 与 发 展 第 2 3 卷 ? 1 5 8 ? I 2 C : r e a d y 必 将 发 挥 更 大 的 作 用 。 采 用 SP I F L A SH 启 动 ubo o t S P I : r e a d y 时 ,还 存 在 着 诸 如 不 能 保 存 环 境 变 量 等 一 些 问 题 , 这 也 D R A M : U s i n g D D R S P D 是 今 后 努 力 与 改 进 的 方 向 。 D D R : 2 G i B D D R 3 , 6 4 - b i t , C L 6 , E C C o f f F L A S H : L 2 : 5 1 2 K B e n a b l e d 参 考 文 献 : N A N D : 1 0 2 4 Mi B [ 1 ] 白 潇 , 徐 智 勇 , 张 耀基 于 P o w e r P C 架 构 的 嵌 入 式 M MC : F S L _ E S D H C : 0 L i n u x 系 统 开 发 和 R A I D 技 术 [ J ]仪 器 仪 表 用 户 , 2 0 1 2 S F : D e t e c t e d S 2 5 F L 1 2 8 P _ 2 5 6 K w i t h p a g e s i z e 2 5 6 , t o t a l 1 6 2 : 4 9 - 5 1M i B [ 2 ] 袁 堂 夫嵌 入 式 P o w e r P C 处 理 器 浅 [ C ] / / 2 0 0 3 国 际 有 线 电 由 上 述 打 印 信 息 可 知 , 板 卡 各 项 硬 件 设 备 功 能 正 视 技 术 研 讨 会 论 文 集杭 州 : 出 版 者 不 详 , 2 0 0 3常 , 运 行 稳 定 。 T M [ 3 ] F r e e s c a l e S e m i c o n d u c t o r C o r pQ o r I Q P 2 0 2 0 C o m m u n i c a - 成 功 启 动 ubo o t 之 后 , 再 烧 入 内 核 文 件 u I m a g e , 设 t i o n s P r o c e s s o r P r o d u c t B r i e f [ M ]A m e r i c a : F r e e s c a l e S e m i - 置 树 文 件 p 2020 r d bdt b , 及 文 件 系 统 镜 像 r o o t f se x t 2c o n d u c t o r , 2 0 0 9g zu bo o t 。 [ 4 ] 陈 柏 喜 , 曾 桂 根 基 于 o m a p 5 9 1 2 的 u b o o t 平 台 构 建 [ J ]中 [ 1 2 ] 国 新 通 信 , 2 0 0 9 3 : 5 3 - 5 5设 置 系 统 启 动 环 境 变 量 如 下 : [ 5 ] 郭 建 磊 , 杨 厚 俊基 于 S 3 C 4 4 B 0 X 的 U - B o o t 及 μ C l i n u x 的 s e t e n v h w c o n f i g " u s b 1 : d r _ m o d e h o s t ; u s b 2 : d r _ m o d e h o s t ; 移 植 分 析 [ J ]计 算 机 技 术 与 发 展 , 2 0 0 9 , 1 9 4 : 1 3 - 1 5e s d h c " [ 6 ] 刘 邦 运 , 别 红 霞P o w e r P C 平 台 的 U - B o o t 启 动 分 析 和 移 植 s e t e n v b o o t a r g s r o o t / d e v / r a m r w c o n s o l e t t y S 1 , $ b a u d r a t e [ J ]微 计 算 机 信 息 , 2 0 1 0 2 3 : 1 7 2 - 1 7 4$ o t h b o o t a r g s ; T M [ 7 ] F r e e s c a l e S e m i c o n d u c t o r C o r pQ o r I Q P 2 0 2 0 I n t e g r a t e d P r - s e t e n v b o o t c m d " s f p r o b e 0 4 0 0 0 0 0