S3c2410软件调试总结
7、8月份的时候自己用空余时间制作了一块S3c2410+Cyclone EP1C6的开发版，由于没有时间就一直扔在那里，最近空了下来，我用了3个星期的时间埋头对开发板对了全面的调试，我的工作重点是放在 bootloader、ucos-ii等相对比较简单的程序，借此来完成对硬件模块的测试以及对S3c2410的熟悉。
很高兴，现在各个模块已经全部打通，我个人自己写的Nor Flash bootloader、Nand Flash bootloader、ucos-ii移植代码、网络驱动以及修改的2410test程序包都顺利跑起来了。
本着和大家熟悉以及互相交流学习的目的，我想把我这3个星期以来的调试总结和大家共享。虽然相对来说都是比较简单的东西，但是我觉得这些东西对于帮助我们认识嵌入式系统、熟悉ARM还是很有用的，特别是对初学者来说。
我的文章中有任何不妥或者错误的地方，希望大家能够指正！ 随时欢迎各位嵌入式爱好者和我联系： yantouxie@163.com
目录：
S3c2410软件调试总结（一） 硬件平台介绍
S3c2410软件调试总结（二） ADS下C语言的入口方式和ROM镜像文件的生成
S3c2410软件调试总结（三） 2410启动代码分析
S3c2410软件调试总结（四） Nor Flash Bootloader
S3c2410软件调试总结（五） Nand Flash Bootloader
S3c2410软件调试总结（六） RTL8019调试心得
S3c2410软件调试总结（七） S3c2410 DMA介绍
ADS下C语言的入口方式和ROM镜像文件的生成
这部分介绍下ADS下如何生成可以运行的ROM镜像文件，我们知道当程序下载到flash中运行的时候，对于RW、ZI数据就存在着两个环境，一个 load环境，一个是exec环境，有时候由于速度的需要RO数据也要重新加载，那么对RO数据也是有两个环境。编译器产生ROM镜像文件时候，这三块数 据的存放依次为RO、RW、ZI，并且地址空间时连续的。但是到了运行的时候，RW数据必须被拷贝到SDRAM（SRAM）中以支持读写，这就是我们所谓 的运行环境。那么就要有一段代码去完成这个任务，在本章中我们介绍如何生成这段代码。
玩过2410的朋友都知道2410初始化代码中有一段搬运RW和ZI初始化的代码，没错，它确实能够在一定程度上完成上面所说的任务，只要我们在生 成二进制可执行代码的时候在编译器链接项的地方填写正确的RO＆RW地址，（比如RO = 0, RW = 0x30000000), 那么将程序下到 NOR flash的零地址并从nor flash启动，启动代码会将RW＆ZI数据弄到0x30000000，程序就能跑起来了。
但是各位有没有想过，怎么把RO代码弄到SDRAM中（有时候这是必须的，比方后面我将提到用nor flash的bootloader烧写nor flash）？如果直接设RO＝0x30000000，那么这段代码下载到0地址肯定跑不起来，除非是ROPI，这个要求就高了。这里我们有必要从介绍 ADS中规定的C语言入口开始，ADS中从初始化汇编代码跳到main函数有两种方式，main和__main：
1，在__main入口的模式下，汇编代码的指令为 b __main, 编译器在跳转到main之前还要作一系列的工作，这其中就包括对运行环境的初始化，在<ADS COMPILE GUIDE>中提到： copies nonroot(RO&RW) execution regions from load addr to exec addr, and Zeros ZI region. 借助编译器，我们就可以定义更为复杂的运行环境，这里要用到scatter文件(.scf)，比如我们要的目标运行环境是：将启动代码以外的所有代码都 拷贝到SDRAM的初始地址中运行，比且把RW段设在0x30800000，那么对应的scf文件如下：
FLASH 0x0 0x200000
{
EXEC1 0x0 0x200000
{
2410init.o(Init, +First)
__main.o(+RO) ; copy code
* (Region$$Table) ; RO/RW addresses to copy
* (ZISection$$Table) ; ZI addresses to zero
}
EXEC2 0x30000000 0x00800000
{
*(+RO)
}
SDRAM 0x30800000 0x00800000
{
*(+RW,+ZI)
}
}
;Sections named Region$$Table and ZISection$$Table which contain the addresses of the code/data to be copied.
当然，在这种模式下，有些入口函数必须自己重定义，比如__user_initial_stackheap,具体参见ADS文档。
2, main入口模式即简单的跳转，这里起始不用“main”这个名字也无所谓。那么编译器不会作任何的初始化，所有运行环境的建立都要靠 我们自己，这就是大家看到的那段搬运代码存在的理由。但是它实现一些简单的运行环境是可取的，如果用scf定义的复杂环境，虽然我 相信是可以做到的，但是可能会比较麻烦。我还没深究。
另外，这里提一下semihost，因为我们在看ADS的东西的时候经常出现这个词，我也一直受其困扰。这里我简单说一下自己的见解，semihost 仅仅是一种调试手段，它的机理就是利用MULTI_IDE等工具捕捉目标环境运行过程中产生的值为0x123456的SWI中断，然后向上位机的ADS 软件发送对应的调试信息。对于我们最后的应用代码来说，都是nonsemihost类型的。如果我们在调试中使用semihost，那么只要在最后重定义 ADS中的一些使用到的库函数（比如fputc），代码就可以从semihost向nonsemihost的类型转变。不过到目前为止，我还没体会到 semihost的威力。
2410启动代码分析
这一章主要对目前广泛流行的2410启动代码进行分析：S3C2410的初始化代码主要涉及到对系统主要模块的配置、运行环境的建立、系统时钟、MMU等模块的配置，下面按执行顺序依次都各个部分进行分析：
程序入口：（ResetHandler）
在程序一开始，首先进行的一些操作主要保证初始化程序能够顺利的运行， 因此主要包括关闭WDT、中断，配置锁相环等。
配置memory接口
memory接口是确保数据访问正确的基本保障，此处主要配置SFR寄存器中0x48000000开始的memory接口寄存器组， 确保每个bank的位宽、访问类型（waitable）以及时序参数正确。如果没有特别的要求，一般来说时序参数使用默认值即可。
初始化堆栈
ARM有6种运行模式，必须为每一种模式提供独立的堆栈空间，在堆栈设置之前是不能进行C函数的调用的。ARM的堆栈模式 是从高地址递减的，我的所有代码统一将堆栈的首地址设在0x33ff8000处，往低依次为FIQ、IRQ、Abort、Undef、SVC，其中
SVC和User模式不予区分。堆栈大小一般可在头文件或者当前文件中修改。
运行空间的初始化
这段代码主要完成两个功能，一是将RW数据搬运到RW空间（我们生成ROM镜像时，RW数据是跟在RO数据之后的），二是 初始化ZI数据段。当然，这段代码存在的前提是代码的运行环境只是标准的两段式：一段RO空间和一段RW空间；并且在C程序
入口时没有调用编译器的链接库（__main）。后者已经提供相应的功能，并且支持更加复杂的运行环境定义（使用SCF文件），
（关于这一点，我在介绍ADS中C代码的启动模式时已经详细介绍）。
__rt_lib_init
在ADS1.2的环境中，如果在C入口没有调用编译器的链接库（__main），那么在C程序一开始要调用该函数以初始化运行时的函数库，以保证对ADS提供的某些库函数能够正常调用。从这个函数开始，我们已经在C语言环境下了。
MMU初始化
2410的MMU支持1级＆2级地址映射，在我们目前大部分应用中均采用1级section模式的地址映射，一个section的大小为1M，也就是说从逻辑地址到物理地址的转变是这样的一个过程：
一个32位的地址，高12位决定了该地址在页表中的index，这个index的内容决定了该逻辑section对应的物理section； 低20位决定了该地址在section中的偏移（index）。
因此从0x0～0xffffffff的地址空间总共可以分成0x1000（4K）个section，页表中每项的大小为32个bit，因此页表的大小为0x4000（16K）。在我的代码中所有程序的页表统一存放在地址0x33ff8000。
每个页表项的内容如下:
bit: 31 20 19 12 11 10 9 8 5 4 3 2 1 0
content: Section对应的物理地址 NULL AP 0 Domain 1 C B 1 0
最低两位（10）是section分页的标识。
AP：Access Permission，区分只读、读写、SVC＆其它模式。
Domain：每个section都属于某个Domain，一个有16个Domain，每个Domain的属性由CP15的R3寄存器控制。 在我得所有程序中，都只包含两个Domain，一个是SFR地址以下（包括SFR）的空间，可访问； 另一个是SFR以上的空间，不可访问。
C、B：这两位决定了该section的cache＆write buffer属性，这与该段的用途(RO or RW)有密切关系。不同的用途要做不同的设置。
C B 具体含义
0 0 无cache，无写缓冲，任何对memory的读写都反映到ASB总线上。
对 memory 的操作过程中CPU需要等待。
0 1 无cache，有写缓冲，读操作直接反映到ASB总线上。写操作CPU将数据写
入 到写缓冲后继续运行，由写缓冲进行ASB操作。
1 0 有cache，写通模式，读操作首先考虑cache hit；写操作时直接将数据写入
写缓冲，如果同时出现cache hit，那么也更新cache。
1 1 有cache，写回模式，读操作首先考虑cache hit；写操作也首先考虑cache，
如果hit，则只修改cache，并将cache对应半行的dirty比特置位；如果miss，
则写入写缓冲，触发ASB总线操作。
在我的程序中内存空间的分配统一采用了文末的MEMORY图。虽然MMU只是使用了逻辑地址到物理地址的linear transfer（值不改变），但是由于MMU能够引入cache＆write buffer，因此系统性能有很大的提高！
配置时钟比、重新设置PLL
2410内部有三个时钟：FCLK、HCLK、PCLK，分别供CPU、AHB总线和APB总线使用，为了降低功耗，一般都选择周期比为1：2：4的合理配置。 同时将PLL配置为运行环境时钟，一般都达到最高202M。
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