在U-boot下实现自动识别启动Flash的原理（针对S3C24x0）

在U-boot下实现自动识别启动Flash的原理（针对S3C24x0）

有网友给我一个建议，是否可以同时支持64MB的flash和128MB的flash，我想了一下觉得可行，再想一下觉得还可以实现自动识别Nor boot 还是 Nand boot。 所以在移植u-boot-2009.08的时候，我决定实现这两个功能。

其实实现这两个功能是只需要修改start.S文件和nand_read.c文件即可，关键在于检测手段，以下分别介绍我在u-boot-2009.08中实现的S3C2440启动识别flash的原理。

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一、启动识别nand boot or Nor boot(此办法已废止，更好的方法如下)

找到识别 nand boot 和 nor boot 的方法，其实也是在自己犯的一个错误中找到的。

当我在使用nand boot的时候，想使用操作Nor flash的命令，但是一用就死机，我一开始以为是操作flash的程序错了.
但我找了半天都没有找到错误，最后终于发现：原来这是S3C2440芯片的机制的问题，在硬件上设为Nand boot的时候，作为Nor boot的那个分区没有被映射到相应的地址.
也就是说，将mini2440的启动选择开关打在Nand boot的时候，Nor flash硬件上是不可用的。但是在Nand boot启动后，你再把开关拨到Nor boot，又可以操作Nor flash了。

在将mini2440的启动开关打在nand boot的时候，读取nor flash，得到的都是0。
利用这一点，我在启动的时候，只需读取nor flash中4K（和nand boot原理有关）之后的一段数据，如果都是0，证明是Nand boot，否则为Nor boot。
4K之后多少和uboot有关，太后面了可能出现连续的0，所以我用16进制查看器看了下uboot的bin文件，确定在8K左右不可能出现连续16个字的0。
 所以我在一启动的时候读取地址为0x2000处的数据，如果检测到非零数，就启动Nor boot的自拷贝程序，否则跳到Nand boot程序。

一、启动识别nand boot or Nor boot（新方案）
在使用了以前的识别方案之后，有网友觉得不好，不保险，有点碰巧的感觉。其实我也一直对这个方案不满意。但是一直没有找到更好的解决方案。今天又有朋友对我说：“觉得那样的做法有点像碰运气，并不是佷正规的方式。”所以我决定一定要把这个东西更好的解决掉。我又把2440的数据手册的《第五章 存储器控制器》看了一遍，最后在Nor boot和Nand boot的启动的存储器映射上找到了出路，下面我慢慢道来：
    先请大家看《第五章 存储器控制器》中的《Figure 5-1. S3C2440A Memory Map after Reset》（也就是那个映射图），从理论上来讲，对于0x40000000以后的内存，只有在Nor boot的时候才存在；而在nand
boot 的时候他被映射到了0x00000000，在0x40000000以后不存在内存。如果我们在启动的时候，将一些特定的数据写入0x40000000～0x40001000之间，那么按照数据手册上的说法，如果回读的结果和写入的一致说明是nor boot,否则就是nand boot!
     这种办法理论上是通的，但是实际上，那个图是错的！！通过我的实验，正真的映射图如下：
从上图我们可以看出，无论是Nor boot还是nand boot ，这4K的内部SRAM都被映射到了0x40000000，而在nand boot的时候，这块内存同时还被映射到了0x00000000。那么一开始提出的办法就不可行了，而且在nand boot 的时候，写入0x40000000～0x40001000还会破坏自身的程序。

但是通过上面的图，我想到了解决的办法：
在启动的时候，用程序将0x40000000～0x40001000中的某些位置清零，如果回读0x00000000～0x00001000中的相应位置后为零，说明是Nand boot，如果是原来的数据（一定要选非零的位置）就是Nor boot。判断完后如果是nand boot，还要恢复被改动的数据，再进入自拷贝阶段。
   只要检测的位置合理，这方法是可行的。现在的关键是选什么位置的数据最好呢？经过查看源码，我选择了在start.S文件开头，全局中断向量之后的：

.balignl 16,0xdeadbeef

选这个数据作为检测位置的理由如下：
（1）他是非零数，而且数据是确定的：0xdeadbeef；
（2）他的位置是固定的：0x0000003c（0x4000003c）；
（3）他在检测程序之前，不会影响程序的向下运行；
（4）他不属于程序，他是一个程序中的魔数（Magic Number），用魔数来检测也比较合理。

所以我最后的检测步骤是：
在启动的时候，将0x4000003c位置开始的四个字节清零，然后读取0x0000003c位置开始的四个字节。如果回读的结果为零，说明是nand boot,否则就是Nor boot（为了保险还可以判断是否为0xdeadbeef，不是的话就说明有未知错误，死循环!）。但是最后有一点很重要：如果是Nand boot，必须要复原清零的数据。原因是：在nand boot过后，会核对内部SRAM中的4K程序，和从Nand中拷贝到SDRAM的前4K程序是否一致，如果不一致会进入死循环。

通过这次的实验，让我有更深刻的理解了24x0的启动机制。

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二、启动识别nand flash

实现识别nand flash的识别其实非常简单。
就是在执行Nand boot程序的时候，

读取NFCONF寄存器的0～3bit的数
据，以检查硬件上Nand flash的配置，然后根据配置跳转到相应的自拷贝程序。
具体的实现请看u-boot-2009.08 for mini2440 patch release和S3C2440的数据手册。

之前的方法已停用，使用buserror的代码后，改为读取芯片ID来检测Nand Flash，此法更为科学。

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欢迎各位看官提出质疑，并评论，以找出更好的办法来改进检测机制！