关于S3C2440开发板Nand flash程序烧写和运行的一些理解

这两天刚开始学习ARM9的裸机编程和Linux系统移植，在烧写Nand flash内存的时候对一些指定的地址产生了疑惑。

我看过很多教学视频，他们在烧写程序到Nand flash的时候一般会指定一个地址0X3000_0000，而S3C2440的官方手册上指明了0X3000_0000地址对应的片内外设是SDRAM。这不禁让我产生了疑问。明明是指定了SDRAM却烧写到了Nand flash，为什么？

为了解决我的疑惑，在网上看了很多人的解释，这不仅解开了我的疑惑，还引出了许多相关知识点。

要解答这个问题，首先要从Nand flash本身的结构说起。Nand flash的结构和RAM不一样，它的数据线是复用的，内与足够的地址线用来寻址，对于它的数据存取通常是以块为单位。这一点跟Nor flash不一样，Nor flash带有RAM接口，有足够的地址线进行寻址，所以CPU可以访问Nor flash内部的每一个字节，程序可以在nor flash中运行，而Nand flash不行，所以Nand flash中的程序想要运行必须拷贝到内存（一般是SDRAM）当中来。

当我们想烧写程序至Nand flash中时，会借助一个“中转站”，既SDRAM。程序先烧写到SDRAM中（这就是指定0X3000_0000地址的原因），然后在从SDRAM中拷贝到Nand flash中去，而这个拷贝工作由实现烧写到Nor flash中的uboot程序引导完成。

此外，当我们向2440开发板移植Linux系统的时候，要向Nand flash烧写三个文件，分别是：uboot、Linux kernel和文件系统。每一步的烧写也跟前面一样借用SDRAM作为烧写的“中转站”。但是，我们在烧写的时候并没有对每一步的烧写地址做特定的处理，那怎么能够保证写着三个文件的时候后面的不会覆盖前面的呢？我的理解是：还是Nor flash中的uboot程序的功劳，它会引导着三个文件分别拷贝到Nand flash的不同位置中。

那么，说完了Nand flash烧录的问题，自然而然就应该说一下Nand flash中程序运行的问题。前面我们说到，Nand flash中不可以执行程序，而在我们选择从Nand flash启动的时候，S3C2440会自动将Nand flash的前4KB的代码拷贝到内存当中一个Stepping Stone（一般称为垫脚石）的片内内存当中（这一步操作由芯片内部的硬件决定，不用我们操心），PC跳转到0地址去执行这些代码。但是，这个片内内存只有4KB，当我们在Nand flash中的程序大于4KB的时候怎么办呢？这时候，就是这最先拷贝过去的4KB代码发挥作用的时候了。这4KB的代码会帮我们初始化SDRAM，然后将Nand flash中剩下的代码一并拷贝到SDRAM中，PC跳转到SDRAM中去执行剩下的程序（所以我们的裸机程序一般不会超过4KB）。

终于说完了，虽然烧写只有短短的几步，但是其中蕴含的知识点还是蛮多的，这或许也就是嵌入式的特点吧。