uboot中的内存测试方法

1. Denx的UBOOT针对DDR内存的检测过程

   

          从上图，可以看出要经过3个阶段：

          (1) 检测数据线

                  如果数据线是断开的，则一切测试都无从谈起，因此先测试Data lines.

                  Data lines可能有2种错误：

                  (1.1) 断开

                          如果是两根数据线，只需要写入并读出一个pattern=0b01（0b开头表示二进制数）就能判断它们是否短路或断开。

                          大部分的嵌入式平台不止两根数据线，我们以64位地址线为例：
                          pattern = 0b101010101010101010.... 能检测出奇偶位之间的数据错误。
                          如果这个错误被排除，每两根数据线组成一组（这是理解下一个pattern的关键），
                          再用相同的办法，检测每相邻两组之间是否有短路，就得到第二个pattern，就是 0b110011001100...... 
                          依次类推，以4根数据线为一组，8根线为一组,......，相继得到共6个pattern，分别是 :
                         0xaaaaaaaaaaaaaaaa (单根数据线为一组)
                         0xcccccccccccccccc (02根数据线为一组)
                         0xf0f0f0f0f0f0f0f0 (04根数据线为一组)
                         0xff00ff00ff00ff00 (08根数据线为一组)
                         0xffff0000ffff0000 (16根数据线为一组)
                         0xffffffff00000000 (32根数据线为一组)
                         只要相继写入并读出这6个pattern就能验证是否存在数据线交叉短路错误。

                         取以上6个paatern的反码，总共12个pattern，就能检测到每一位都可以写入和读出0和1。

                  (1.2) 布线造成的互相短路

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                   数据线的其它问题:

                   (1.1) 什么是floating buses错误

                            floating buses会“欺骗”测试软件，如果测试软件写入并很快读出一个值的时候，写操作会跟数据线上的电容充电，

                            总线会短暂的保持它的状态。当测试软件读操作时，总线会返回刚写入的值，即使实际上该数据线是断路的。

                   (1.2) 如何检测数据线的floating buses错误

                             写入和读回之间再插入一次对不同地址写入不同值的操作。

                             例如，X写入X1位置,Y写入Y1位置，再从X1位置读出X值则表示floating buses错误不存在。

          (2) 检测地址线

                   如果地址线存在错误，其症状是地址空间中的两个不同位置被映射到同一物理存储位置。

                   更通俗地讲，就是写一个位置却“改变”了另一个位置。

                   地址线的错误检测相对简单，其算法是：

                   (2.1）将地址的值作为内容写入该地址处，汇编的表示方法是 (addr) = addr。

                           即将地址值写到地址对应的空间里，这样确保每一个位置的内容不同。

                   (2.2）依次将内存基地址的某一根地址线的值翻转（flip/toggle）得到某个地址，从该地址取值，

                            如果该值和基地址的值相等，则表示某一位地址线有问题。

                            这个算法的特点是每次只检测一根地址线，方法简单有效。

          (3) 检测DDR物理内存部件

               存储单元的检测则是真正对DDR内存芯片的检测。内存芯片的常见错误是bit-stuck，简而言之，就是让它是0，它偏为1，

               让它为1，它偏为0，检测方法也很简单，就是用不同的pattern去写尽可能所有的地址并读回比较。

               有一些常用的 pattern如0x5555, 0xAAAA等。

 

 2. Uboot中的测试命令

        在Uboot命令行下也有几个简单的命令可以检测常见内存故障，如下所示：

         (1）mtest addr lenth pattern

                 用特定的pattern去刷DDR的空闲空间.

                 这个命令需要注意，DDR在Uboot启动后被映射到了0地址，但是uboot的代码和堆、栈空间0x10000000处开始，

                 这些空间是不能被刷的，否则就挂死了。

         (2）复制NOR flash的内容到内存中，如 cp.b 0x20080000 0x7fc0 20000，然后比较 cmp.b 0x20080000 0x7fc0 20000。

         (3）下载kernel image到内存中，copy NOR flash 或tftp都行，然后调用iminfo LOAD_ADDR 检测CRC错误。

         第二种和第三种方法可以说Pattern的随机性更大一些。

         当然最彻底的检测方法当然是长时间跑Linux系统，上面的方法更适用于系统不稳定时定位错误。