DDR引发的问题(上)

背景

在C6455上有一片外挂DDR2，型号是MICRON的MT47H128M16RT-25EIT:C，容量为256MB，16位数据位宽，设计接口时钟250MHz，接口速率500MHz，地址范围是0xE0000000~0xEFFFFFFF。

问题描述

现在需要将一段初始化的数据定义到DDR中，因此我们将链接文件写成这样：

MEMORY
{
    IRAM (RWX) : org = 0x800000, len = 0x1fbc00
    DDR2 (RWX) : org = 0xe0000000, len = 0x10000000
}
SECTIONS
{
    .slowdata: load > IRAM, run > DDR2
｝

在代码中变量定义为

#pragma DATA_SECTION(foo, ".slowdata");
char data[1024*1024] = {
//一些无规律的初值
...
};

链接出错，提示

linker.cmd”, line 148: error #10099-D: program will not fit into available memory. placement with alignment fails for section “.cinit” size 0xfddc3 .

问题分析

既然是链接问题，那么就要分析编译链接的细节。

编译、链接生成的目标文件包含若干个段，其中有些属于未初始化的段，有些为初始化段。未初始化段只保留RAM空间，不占有目标文件空间。初始化段既占用RAM空间也存储在目标文件里。我们关心的初始化全局变量被C/C++编译器生成一个表，存储在.cinit段中。
所有C/C++程序都要与一个bootstrap例程（boot.obj）相链接来执行初始化，该目标文件中定义了_c_int00符号作为整个代码的入口地址。这个目标文件中还包含了用于初始化运行时环境的代码和数据，如设置系统栈、配置寄存器、处理.cinit初始化表、禁止中断，调用_main等。

若链接时设置了运行时初始化，则初始化过程如图所示。加载器先将.cinit段加载到内存中，再在运行时由启动例程拷贝到运行地址。当指定了某些链接选项时，C6000编译器生成的.init段还会以RLE等格式压缩以节省空间，在运行时先解压缩再拷贝。

若链接时设置了加载时初始化，则初始化过程如图所示。加载器不把.cinit段加载到内存中，而是直接解析并拷贝到运行地址。

在我们的工程中，链接选项配置为默认值–rom_model即运行时初始化，从map文件可以看出其中有一个.cinit段，长度近1MB，即需要占用RAM中的1MB空间。我们的RAM总共2MB大小，加上其他的代码和数据，剩余空间明显不足以容纳下这个段。

解决方案

找到了问题原因，就有了解决方法，即把链接选项配置为–ram_model，加载时初始化。这样链接后发现map文件中的.cinit段消失，链接成功。

然后用仿真器加载并运行，结果出现问题——数据并未初始化为指定值。
解决这一问题又要涉及到芯片启动过程，下次再分析。