退出DRAM中的Linux以运行SRAM中的裸金属代码。

Question

没有详细信息的问题：

是否有可能将从Linux运行的裸金属可执行文件复制到处理器内部的SRAM中并运行？此应用程序将暂停DDR并禁用电源线路以修复硬件问题。

详细信息：

我正在开发一个使用ARM处理器并运行嵌入式Linux的定制嵌入式产品。处理器是Atmel ATSAMA5D36。我们使用以下辅助引导程序和内核：

• https://github.com/linux4sam/at91bootstrap
• https://github.com/linux4sam/linux-at91

当前的引导过程大致如下：

• Atmel有一个ROM引导加载程序，它可以在NOR闪存上找到我们的引导加载程序，并将其复制到SAMA5 5的内部SRAM中。
• 第二级引导加载程序初始化硬件，并在LPDDR中复制/解压内核。
• 我们跳入内核，运行LPDDR中的linux。

该设备以两种方式工作:连接主电源或由电池备份。当连接到主电源时，可以发出命令来挂起linux，这会使LPDDR内存进入自刷新模式。一旦LPDDR处于自刷新状态，主电源可以被移除，并且LPDDR将持续到下一个电源启动周期。在板上有一个小型的二级ARM Cortex-M0微控制器，它可以一直运行，并执行IO处理和其他一些与时间相关的任务。

问题：

当主电源从板上移除时，电池切换到LPDDR，二级ARM微控制器，主SAMA5电源下降。当电源从SAMA5上移除，电源盖放电时，处理器(100 is )会短暂地熄灭，并迫使IO在永久关闭之前进入复位状态。不幸的是，这个“点”在电源拉高的LPDDR CKE线足够长，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信号的范围图：

​

​

要解决这个问题，我们需要挂起LPDDR，然后告诉PMIC禁用处理器上的DDR_IO供应( DDR的IO供应和主供应是分开的)。这将防止从自我刷新中弹出LPDDR的电源点。不幸的是，这是一个鸡或蛋的问题。如果我们挂起LPDDR，我们就不能运行任何代码来与PMIC通信并禁用特定的供应。如果我们禁用供应，我们就不能再与LPDDR通信，将其放入自刷新中。

当前的解决方案：

当发出命令来挂起主处理器时，它会将其转发给辅助微控制器，然后将LPDDR挂起以进行自刷新。二级微控制器然后重置主处理器并等待辅助引导加载程序的出现。启动加载程序时，它将与微控制器检查是否发出暂停。如果是的话，它会让LPDDR进行自我刷新，告诉PMIC (通过I2C)禁用DDR_IO电源，并在一段时间内(1)等待电力被移除。

问题是启动时间-它需要120毫秒从重置到DDR init和挂起。LPDDR有一个16-64ms的刷新周期，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，我们还没有看到由于这种延迟而导致内存损坏，但是这显然是一个不太理想的解决方案(但比硬件版本更好)。

Answer 1

只是回过头回答这个问题。实际上，将代码从DRAM加载到SRAM并执行它是可能的。经过进一步的研究，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，特别是挂起/恢复--就像我在这里试图解决的问题一样。

下面是linux如何在at91平台上处理进入挂起：http://lxr.free-electrons.com/source/arch/arm/mach-at91/pm.c#L416

我们需要一个定制的实现，并最终创建了一个使用相同方法的内核模块。然后我们从用户土地插入内核模块，它为我们提供了一种从SRAM运行代码以执行我们的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);

从用户土地调用

system("insmod custom_pm_module.ko");

Answer 2

是否有可能将从Linux运行的裸金属可执行文件复制到处理器内部的SRAM中并运行？

这是从非常困难到不可能的，取决于你的平台。Linux内核本身是从DRAM运行的，所以当DRAM关闭时，您将没有活动的linux内核和任何OS服务(没有syscalls、没有调度程序、没有irqs/irq处理程序；如果在dram中没有irq向量？)。

您的芯片只有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 (只有当SRAM可用作直接寻址内存时).您还应该检查当需要时，它是否会被加载(或者应该让可执行文件一直运行在核心上？)是多核芯片吗？)

如果不是作为可执行文件编写，而是作为内核的一部分编写，会容易一些.任务看起来还是不可能的..。

在关闭DRAM之前，DRAM和CPU运行的时间是什么时候？

DRAM可以保存几个刷新周期的数据；它将保存大部分数据几秒钟(冷却时间更长- attack；热时更短)。您可能需要添加一些数据校验和..。(您的芯片没有用于DRAM的ECC？)