Question

没有详细信息的问题：

是否可以将从DDR运行的裸机可执行文件复制到处理器内部SRAM并运行它？此应用程序将暂停DDR并禁用电源轨以修复硬件问题。

详细信息：

我正在使用ARM处理器和运行嵌入式Linux的自定义嵌入式产品。处理器是Atmel ATSAMA5D36。我们正在使用以下辅助引导加载程序和内核：

当前启动过程大致如下：

Atmel有一个ROM引导程序，可以在NOR闪存上找到我们的引导加载程序并将其复制到SAMA5的内部SRAM
第二级引导加载程序初始化硬件并从LPDDR中的NOR闪存复制/解压缩内核
我们跳进内核并从LPDDR中运行linux

设备以两种模式运行：连接到主电源或由电池备份。当连接到主电源时，可以发出一个命令来挂起linux，这会使我们的LPDDR内存进入自刷新模式。一旦LPDDR处于自刷新状态，主电源就可以被移除，LPDDR将持续到下一个上电周期。电路板上有一个小型辅助ARM Cortex-M0微控制器，可以一直运行，进行IO处理和其他一些与时间相关的任务。

问题：

当从电路板上移除主电源时，电池切换为LPDDR，辅助ARM微控制器供电，主SAMA5电源关闭。当从SAMA5断电并且电源电容器放电时，处理器短暂（100uS）变为褐色并迫使IO进入复位状态，然后关闭电源。不幸的是，电源中的“闪烁”将LPDDR CKE线拉高到足以使LPDDR退出自刷新模式。这会导致LPDDR上的内存损坏。

显示主电源电压和DDR_CKE信号的示波器图：

要解决此问题，我们需要暂停LPDDR，然后告诉PMIC禁用处理器上的DDR_IO电源（DDR的IO电源和主电源是独立的稳压器）。这样可以防止弹出LPDDR的电源短路自刷新。不幸的是，这是一个鸡蛋或鸡蛋问题。如果我们暂停LPDDR，我们就无法运行任何代码与PMIC通信并禁用特定供应。如果我们禁用电源，我们将无法再与LPDDR通信以使其自动刷新。

当前的解决方法：

当发出命令暂停主处理器时，它会将其转发到辅助微控制器，然后暂停LPDDR进行自刷新。然后，辅助微控制器重置主处理器并等待辅助引导加载程序出现。当引导加载程序启动时，它会检查微控制器以查看是否发出了挂起。如果是，它会将LPDDR置于自刷新状态，告诉PMIC（通过I2C）禁用DDR_IO电源，并等待（1）等待电源被移除。

这个问题是启动时间 - 从复位到DDR初始化和挂起需要120ms。 LPDDR的刷新周期为16-64ms，因此我们至少缺少一个DDR的刷新周期。到目前为止，在测试中我们没有看到由于这种延迟导致的内存损坏，但这显然是一个不太理想的解决方案（但比硬件修订更好）。

Answer 1

回过头来回答这个问题。事实上，可以将代码从DRAM加载到SRAM中并执行它。经过进一步调查，我们发现许多嵌入式平台使用这种方法来处理电源管理功能，特别是暂停/恢复 - 就像我在这里试图解决的问题一样。

以下是linux如何在at91平台上处理暂停：http://lxr.free-electrons.com/source/arch/arm/mach-at91/pm.c#L416

我们需要对此进行自定义实现，最终创建了一个使用相同方法的内核模块。然后我们从user-land插入了内核模块，它为我们提供了一种从SRAM运行代码来执行电源管理功能的方法。

示例内核模块代码：

#include <linux/io.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>

#define VIRT_BASE 0xFEF78000 //for AT91

static void (*sram_fn)(void) = NULL;

unsigned char buf[] = {
    //your complied ARM byte code
};

static void __init init_sram_fn (void)
{
    sram_fn = (void *) (VIRT_BASE – sizeof(buf));
    memcpy(sram_fn, &buf, sizeof(buf));
    sram_fn();
}

static void __exit cleanup_sram_fn (void){}

module_init(init_sram_fn);
module_exit(cleanup_sram_fn);

从user-land调用

system("insmod custom_pm_module.ko");

Answer 2

是否可以将从DDR运行的裸机可执行文件复制到处理器内部SRAM并运行它？

根据您的平台，这是非常难以实现的。 Linux内核本身是从DRAM运行的，所以当DRAM关闭时，你将没有实时Linux内核，也没有任何OS服务（没有系统调用，没有调度程序，没有irqs / irq处理程序;如果它在dram中没有irq向量？）。

你的芯片只有128 KB的SRAM：http://www.atmel.com/devices/ATsama5d36.aspx?tab=parameters - 它只是小到包含完整的Linux内核。

因此，您可以尝试创建一些可执行文件，将其优先级更改为RT（实时）以便能够忽略调度程序/ irqs ...您应该将此可执行文件完全放入SRAM（仅当SRAM可以用作直接寻址内存）...你还应该检查它是否需要它，它将被加载（或者你应该让可执行文件在核心上一直运行吗？它是多核芯片吗？）

写这个不是可执行文件，但作为内核的一部分可能更容易......但任务看起来仍然不可能......

在关闭DRAM之前DRAM和CPU运行的时间是什么时候？

DRAM可以保存数个刷新周期;它将保留大部分数据数秒（冷却时间更长 - https://en.wikipedia.org/wiki/Cold_boot_attack;热时更短）。您可能想要添加一些数据校验和...（您的芯片没有用于DRAM的ECC？）

在DRAM中退出Linux以在SRAM中运行裸机代码

2 个答案:

示例内核模块代码：

从user-land调用