S3C6410开发全纪录（二）《如何计算内存大小，并在UBOOT中调整内存大小》

前章我们已经可以制作出用来启动的SD卡了，并将自己编译的UBOOT烧录到了SD卡中

这份UBOOT代码中的内存配置肯定和手头的开发板不一致，这里我们将搞清楚如何修改内存大小，并说清楚内存大小到底是如何计算的

一、关于内存大小的计算

1）硬件的型号，在飞凌的开发板中

128M内存 采用的是 K4X51163PC 可以看出来 这颗芯片是 总大小为512 bit 位宽 为16
256M内存 采用的是 K4X1G163PC 可以看出来 这颗芯片是 总大小为1G  bit 位宽 为16  （这里很不明白，在网上搜的话，K4X1G163PC为64M*16bit的所以是    1G bit，不明白他这里怎么是256M*16）

2）贴片数量2，都是用2DDR，来构成32位

     注意：因为贴片数量2,每片位宽为16bit，一片的容量为1G bit，二片也就是2G bit，所以总共是256MB。

3）查看DDR的芯片手册
128M内存 总共有 4 个 BANK 行列地址线数量分别为 Row = 13 Col = 10
256M内存 总共有 4 个 BANK 行列地址线数量分别为 Row = 14 Col = 10

4）以256M内存为例，内存大小的计算为

每个BANK的存储单元个数 = (2^Row)*(2^Col) = 2^(Row+Col)
每个存储单元 可以存放 16 位 的数据 
总容量 = 芯片个数 * 每个芯片的BANK数量 * 位宽 * 行地址线数量 * 列地址线数量 （这里的单位都是bit）
            = 2*4*16*(2^14)*(2^10) = 2^(1+2+4+14+10)= 2^31 bit 

转换为 字节 2^28  转换为兆 2^8 M = 256 M

这里需要说明的是 行列地址线的总数是 > 16 的，行列地址线在实际的使用过程中是分时复用的。

二、内存大小的修改

修改用来显示的内存大小

[cpp] view plaincopyprint?

1. ./include/configs/smdk6410.h:#define PHYS_SDRAM_1_SIZE  0x10000000 /* 256 MB */   

./include/configs/smdk6410.h:#define PHYS_SDRAM_1_SIZE 0x10000000 /* 256 MB */

修改CPU中对应的寄存器配置

《s3c6410_rev12.pdf》196页，5.5.4 MEMORY CONFIGURATION REGISTER

[cpp] view plaincopyprint?

1. P1MEMCFG  0x7E00100C  R/W  32-bit DRAM controller memory config register  0x01_0020  

P1MEMCFG 0x7E00100C R/W 32-bit DRAM controller memory config register 0x01_0020

[cpp] view plaincopyprint?

1. Active chips  [22:21]   
2. 00 = 1 chip    
3. 01 = 2 chips    
4. 10 = Reserved   
5. 11 = Reserved   

Active chips [22:21] 00 = 1 chip 01 = 2 chips 10 = Reserved 11 = Reserved

这里我们是2片所以要选成 01

[cpp] view plaincopyprint?

1. Row bits [5:3]  
2. 000 = 11 bits    
3. 001 = 12 bits    
4. 010 = 13 bits    
5. 011 = 14 bits    
6. 100 = 15 bits    
7. 101 = 16 bits    

Row bits [5:3] 000 = 11 bits 001 = 12 bits 010 = 13 bits 011 = 14 bits 100 = 15 bits 101 = 16 bits

[cpp] view plaincopyprint?

1. Column bits  [2:0]   
2. 000 = 8 bits    
3. 001 = 9 bits    
4. 010 = 10 bits    
5. 011 = 11 bits    
6. 100 = 12 bits    

Column bits [2:0] 000 = 8 bits 001 = 9 bits 010 = 10 bits 011 = 11 bits 100 = 12 bits

以256M内存芯片的参数为例

《K4X1G163PC.pdf》芯片手册中描述如下：

[cpp] view plaincopyprint?

1. 32M x16 BA0,BA1 A0 - A13 A0 - A9  

32M x16 BA0,BA1 A0 - A13 A0 - A9

这里我们需要将Row设置为011将Column设置为010

uboot代码中我们可以看到

[cpp] view plaincopyprint?

1. ./include/s3c6410.h:#define ELFIN_DMC1_BASE         0x7e001000  

./include/s3c6410.h:#define ELFIN_DMC1_BASE 0x7e001000

[cpp] view plaincopyprint?

1. ./include/s3c6410.h:#define INDEX_DMC_MEMORY_CFG    (0x0C)  

./include/s3c6410.h:#define INDEX_DMC_MEMORY_CFG (0x0C)

[cpp] view plaincopyprint?

1. ./include/s3c6410.h:#define DMC1_MEM_CFG            0x00010012  

./include/s3c6410.h:#define DMC1_MEM_CFG 0x00010012

实际上，如果通过读CPU的手册而将内存配置正确，是件挺困的事情，还好我们有很多可参考的代码，但我们需要弄清楚这些代码为什么要这样修改

修改行列地址线的配置

[cpp] view plaincopyprint?

1. #define DMC1_MEM_CFG 0x0001001A  

#define DMC1_MEM_CFG 0x0001001A

1A转换为二进制为00011010，可以看到，是我们查到的Row，Column的寄存器配置的值

在有些代码中也修改了 #define DMC1_CHIP0_CFG  0x150F8 这个寄存器的值，为 #define DMC1_CHIP0_CFG  0x150F0
翻遍了资料也不知道这个值是做什么用的，为什么要修改，所以我这里并没有修改这个值，也希望有经验的朋友能告诉我为什么。

修改UBOOT的自举地址

一般考虑修改UBOOT自举地址都会去修改 board/samsum/smdk6410/config.mk 中的 TEXT_BASE 的值，但这里不能做

网上下来资料看了下，目前大多数的s3c6410开发板都没有去修改UBOOT的自举地址，这里记录了下查找及修改的过程

[cpp] view plaincopyprint?

1. cpu/s3c64xx/start.S 中看到  
2.   
3. #ifdef CONFIG_BOOT_MOVINAND   
4.         ldr     sp, _TEXT_PHY_BASE  
5.         bl      movi_bl2_copy  
6.         b       after_copy  
7. #endif  

cpu/s3c64xx/start.S 中看到 #ifdef CONFIG_BOOT_MOVINAND ldr sp, _TEXT_PHY_BASE bl movi_bl2_copy b after_copy #endif

[cpp] view plaincopyprint?

1. _TEXT_PHY_BASE:  
2.         .word   CFG_PHY_UBOOT_BASE  

_TEXT_PHY_BASE: .word CFG_PHY_UBOOT_BASE

[cpp] view plaincopyprint?

1. 修改 include/configs/smdk6410.h  
2. #define CFG_MEMTEST_END         MEMORY_BASE_ADDRESS + 0x7e00000         /* 128 MB in DRAM       */   
3. #define CFG_MEMTEST_END         MEMORY_BASE_ADDRESS + 0xfe00000         /* 256 MB in DRAM       */   
4.   
5.   
6. #ifdef CONFIG_ENABLE_MMU   
7.         // #define CFG_UBOOT_BASE               0xc7e00000   
8.         #define CFG_UBOOT_BASE 0xcfe00000   
9. #else   
10.         //#define CFG_UBOOT_BASE                0x57e00000   
11.         #define CFG_UBOOT_BASE 0x5fe00000   
12. #endif   
13.   
14. //#define CFG_PHY_UBOOT_BASE    MEMORY_BASE_ADDRESS + 0x7e00000   
15. #define CFG_PHY_UBOOT_BASE MEMORY_BASE_ADDRESS + 0XFE00000  

修改 include/configs/smdk6410.h #define CFG_MEMTEST_END MEMORY_BASE_ADDRESS + 0x7e00000 /* 128 MB in DRAM */ #define CFG_MEMTEST_END MEMORY_BASE_ADDRESS + 0xfe00000 /* 256 MB in DRAM */ #ifdef CONFIG_ENABLE_MMU // #define CFG_UBOOT_BASE 0xc7e00000 #define CFG_UBOOT_BASE 0xcfe00000 #else //#define CFG_UBOOT_BASE 0x57e00000 #define CFG_UBOOT_BASE 0x5fe00000 #endif //#define CFG_PHY_UBOOT_BASE MEMORY_BASE_ADDRESS + 0x7e00000 #define CFG_PHY_UBOOT_BASE MEMORY_BASE_ADDRESS + 0XFE00000

[cpp] view plaincopyprint?

1. 修改 board/samsung/smdk6410/config.mk  
2.   
3. //TEXT_BASE = 0xc7e00000   
4. TEXT_BASE = 0xcfe00000  

修改 board/samsung/smdk6410/config.mk //TEXT_BASE = 0xc7e00000 TEXT_BASE = 0xcfe00000

[cpp] view plaincopyprint?

1. 修改 include/movi.h  
2.   
3. //#define BL2_BASE                0x57E00000   
4. #define BL2_BASE                0x5FE00000   
5.   
6. 这宏只作用于movi_bl2_copy函数，因为我们需要将UBOOT自举到256的最顶端  

修改 include/movi.h //#define BL2_BASE 0x57E00000 #define BL2_BASE 0x5FE00000 这宏只作用于movi_bl2_copy函数，因为我们需要将UBOOT自举到256的最顶端

修改MMU地址映射规则

[cpp] view plaincopyprint?

1. 修改 board/samsung/smdk6410/lowlevel_init.S  
2. 找到 mmu_table:将  
3.         // 128MB for SDRAM 0xC0000000 -> 0x50000000   
4.         .set __base, 0x500  
5.         .rept 0xC80 - 0xC00          
6.         FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,1,1  
7.         .set __base,__base+1  
8.         .endr  
9.   
10.         // access is not allowed.   
11.         .rept 0x1000 - 0xc80          
12.         .word 0x00000000  
13.         .endr  
14.   
15. 修改为：  
16.         // 256MB for SDRAM 0xC0000000 -> 0x50000000   
17.         .set __base, 0x500  
18.         .rept 0xd00 - 0xC00  
19.         FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,1,1  
20.         .set __base,__base+1  
21.         .endr  
22.   
23.         // access is not allowed.   
24.         .rept 0x1000 - 0xd00  
25.         .word 0x00000000  
26.         .endr  

修改 board/samsung/smdk6410/lowlevel_init.S 找到 mmu_table:将 // 128MB for SDRAM 0xC0000000 -> 0x50000000 .set __base, 0x500 .rept 0xC80 - 0xC00 FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,1,1 .set __base,__base+1 .endr // access is not allowed. .rept 0x1000 - 0xc80 .word 0x00000000 .endr 修改为： // 256MB for SDRAM 0xC0000000 -> 0x50000000 .set __base, 0x500 .rept 0xd00 - 0xC00 FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,1,1 .set __base,__base+1 .endr // access is not allowed. .rept 0x1000 - 0xd00 .word 0x00000000 .endr

UBOOT启动起来，敲入 md cfe00000，打印出内存的数据，可以查看到跟我们编译出来的u-boot.bin是一致的

三、参考资料

专家详解：内存工作原理及发展历程（值得一看）

http://blog.chinaunix.net/link.php?url=http://memory.zol.com.cn%2F47%2F474952.html

6410平台上配置Linux的DDR参数（直接给出了结果，可以有个参考）

http://flydream1129.blog.163.com/blog/static/482344592010112033628978/

S3C6410的DRAM控制器（罗列的非常清楚）

http://blog.csdn.net/nanjianhui/article/details/4264302

《s3c6410_rev12.pdf》

《OK6410开发板硬件手册2.1.pdf》

《K4X51163PC.pdf》

《K4X1G163PC.pdf》