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关于Nand Flash和Nor Flash的XIP

XIP – eXecute In Place,中文常译为,就地执行。指代码可以在当前(存储器中)执行

关于Nor Flash的XIP :

NAND and NOR and XIP

“NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。
NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。 ”

关于Nand Flash的XIP:

NAND FLASH 是不是无法做XIP?

问:NAND FLASH 是不是无法做XIP,只有 NOR FLASH才能?

答:所谓XIP,就是CODE是在FLASH上直接运行. NANDFLASH只是不适合做XIP,但并不是不能做XIP。

NandFlash器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。由于时序较为复杂,所以一般CPU最好集成NAND控制器。另外由于NandFlash没有挂接在地址总线上,所以如果想用NandFlash作为系统的启动盘,就需要CPU具备特殊的功能,如s3c2410在被选择为NandFlash启动方式时会在上电时自动读取NandFlash的4k数据到地址0的SRAM中。如果CPU不具备这种特殊功能,用户不能直接运行NandFlash上的代码,那可以采取其他方式,比如好多使用NandFlash的开发板除了使用NandFlash以外,还用上了一块小的NorFlash来运行启动代码

要一段CODE能够正确的运行,要保证它的CODE是连续的,正确的.

由于一些电气特性的原因,NOR FLASH能够做到这一点,不存在坏道或坏块,所以能够做XIP。

而对于NAND FLASH, 它只保证它的BLOCK 0是好的,其他的块并不保证,虽然出错的几率比较低,但还是有出错的可能,所以CODE可能无法连续正确地执行。

但只要你有额外的保障措施,比如说在执行CODE之前去做一次ECC校验,来确保CODE是连续正确的.那你也可以做XIP.事实上我就正在这么做,而且也证明是成功的

XiP定义(eXecute In Place)立即执行

XIP定义:
XIP即就地执行的意思,操作系统内核直接在Flash中运行,不需要拷贝到RAM。但是,Flash的存储器访问周期要比RAM大得多,在使用XIP技术后可能会降低程序的运行速度,不过由于CPU的指令预取机制以及Cache机制,实际使用起来并不会明显降低应用程序的运行速度。XIP的原理很简单,即指操作系统或应用程序直接从非易失性存储器中执行。就当前的技术来说,这里的非易失性存储器特指NOR型Flash,因为只有N0R型的Flash才可以随机存取。文献[4]中提供了一种通过增加Cache使NAND Flash也可以进行XIP的方案,但需要增加硬件电路,不是一个通用的解决方案。
除了硬件提供支持以外,XIP还需要软件的支持。操作系统内核和应用程序在运行时,它在内存中的映像可以分为三个部分:代码段、数据段和堆栈段。代码段对应于执行程序中的Text Section,其中包括运行代码和只读数据,这个段在内存中一般被标记为只读。数据段对应于运行文件中的Data Section和BSS Section(???),其中存放的是各种数据(经过初始化的和未经初始化的)和静态变量,而堆栈段存放的则用于保存函数调用和局部变量。从以上分析可知,程序运行时在内存的映像分为两类:一类是只读的,如代码段;另一类是可写的,如数据段。而Flash虽然是可写的,但并不能像写普通RAM一样进行。因此,当程序在Flash中运行时,我们仍然需要把部分可写的数据段放在RAM 中。

XIP是一种能够直接在闪速存储器中执行代码而无须装载到RAM中执行的机制。这样减少了内核从闪速存储器拷贝到RAM的时间,并采用非压缩映像减少了内核自解压的时间。由于闪速存储器访问速度低于RAM,采用XIP技术的同时,根据硬件环境对闪速存储器和RAM使用量进行平衡。

 

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