瑞萨 RAM 存储机制与双 BANK 机制

1、RAM 分布架构

RH850 分为 4 个 Cluster，每个 Cluster 具有可供所有 CPU 访问的 Cluster RAM。每个 CPU 具有私有访问的 Locam RAM。Cluster 0 与 Cluster 1 具有 2 个 CPU。

2、Cluster RAM 划分

理解 Cluester RAM 公有的含义：将 Cluster RAM 划分为多个部分，分别供不同 CPU 访问：

;cluster ram0 address
  CLUSTER_RAM0_ADDR   .set 0xFE00 0000  ; CLUSTER RAM(Cluster0) start address
  CLUSTER_RAM0_END    .set 0xFE07 FFFF  ; CLUSTER RAM(Cluster0) end address
  CLUSTER_RAM0_ADDR0   .set 0xFE00 0000  ; CLUSTER RAM(Cluster0) start address
  CLUSTER_RAM0_END0    .set 0xFE07 FFFF  ; CLUSTER RAM(Cluster0) end address
  CLUSTER_RAM0_ADDR1   .set 0xFE04 0000  ; CLUSTER RAM(Cluster0) start address
  CLUSTER_RAM0_END1    .set 0xFE07 FFFF  ; CLUSTER RAM(Cluster0) end address
  ...

3、CPU0 访问 RAM 划分如下：

CPU0: LRAM(PE0)、C0、C2、C3
CPU1: LRAM(PE1)、C0、C2、C3
CPU2: LRAM(PE2)、C1、C2、C3
CPU3: LRAM(PE3)、C1、C2、C3

4、Local RAM(PE) 与 Local RAM(self) 的理解

• Local RAM(self) 是多个 Local RAM(PE) 共同映射的区域；
• CPU0 和 CPU1 虽然使用同一地址访问 Local RAM(self)，但是它们实际访问的物理地址是各自的 Local RAM(PE)；

5、RAM 的初始化

• LRAM 与 CRAM 在使用前都需要初始化。若使用未初始化的 RAM 空间，读数据时可能会产生 ECC 校验错误。ECC 校验按每 4 个字节进行，在写 RAM 数据时写入，在读 RAM 数据时发生

6、双 BANK 原理与启动流程

瑞萨分为 2 种模式：Single Map Mode 与 Double Map Mode。
1）在 Single Map Mode 下，划分出 4 个 4MB 的 Bank A//B/C/D，且只有 Bank A 跟 Bank B 有 256K 的 User Boot Area。；
2）在 Double Map Mode 下，Bank A 与 Bank B 互为备份，Bank C 与 Bank D 互为备份。所以可以推断出，Bank AB 属于 Cluster 0，Bank CD 属于 Cluster 1。

7、双 Bank 工作原理

参考链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/567337414

基于两个独立的 Bank，用户可以选择将应用程序放在任意一个 Bank 中运行，通过设置标志位 BFLAG 决定从哪一个 Bank 启动。假设某 MCU 的启动位置始终为 0x08000000，通过地址重映射的方式，将不同的 Bank 起始地址指定到 0x08000000。

• BFLAG = 0，MCU 双 BANK 启动禁用，Bank1 的起始地址为 0x08000000，Bank2 的起始地址为 0x08040000，从 Bank1 启动运行；
• BFLAG = 1，MCU 双 BANK 启动使能，Bank2 的起始地址为 0x08000000，Bank1 的起始地址为 0x08040000，
  从 Bank2 启动运行，若 Bank2 无正常程序，则检测 Bank1 是否有正常程序，若有，则从 Bank1 启动，否则跳转到系统 Bootloader 运行
  

8、Bootloader和BIOS概念

参考链接1：https://zhuanlan.zhihu.com/p/496270623 # Bootloader和BIOS概念
参考链接2：https://www.dingmos.com/index.php/archives/31/ # 操作系统引导：Bootloader

• 电源通电后，CPU 开始运转，烧录在 ROM 的 BIOS(Basic Inpit Output System) 开始运行，引导机器去哪里找 OS 系统运行，同时做一些硬件检测。若硬件检测成功，才会把硬件控制权交给 OS；
• BIOS 程序是靠硬件方法完成的；
• Bootloader 在 BIOS 之后、OS 内核运行之前运行的一段程序。通过 Bootloader，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到合适的状态，以便为最终调用 OS 内核准备好正确的环境。通常，Boot Loader 是严重地依赖于硬件而实现的。
• BIOS 与 Bootloader 区别：均为底层程序片断。只是 PC 端外设比较复杂才分开。

普通的 Bootloader 实现的功能：
1）初始化硬件设备；
2）建立内存空间的映射表，并将操作系统代码载入到 RAM 中；
3）设置堆栈执行环境，为高级语言（如 C 语言）提供执行环境；
4）将控制权交给操作系统。到这一步，系统的完整启动也就结束啦。