內(nèi)存測試三步法

1、如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!ddr內(nèi)存子系統(tǒng)常見硬件錯誤及uboot中檢測流程在 u-boot中，denx（u-boot的開發(fā)商）針對常見的ddr內(nèi)存故障進行了嚴格的檢測處理，下圖描述了該檢測處理過程的三個步驟：檢測數(shù)據(jù)線、地址線和ddr物理存儲部件，主要涉及這三個步驟的處理過程和方法，對于ddr子系統(tǒng)，是很容易出故障并且是很難debug檢測出來的，而denx所針對 ddr內(nèi)存故障設計的檢測方法是非常嚴謹，值得學習研究的。1 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!下面主要是相關的檢測處理思路及問題：1、為什么先檢測數(shù)據(jù)線？2 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按

2、鈕下載!因為如果數(shù)據(jù)線是斷開的，那么一切無從談起！接下來是檢測地址線，只有數(shù)據(jù)線和地址線都通過，檢測內(nèi)存的存儲單元才有意義，這樣的流程也利于分割定位問題。上面testing sequence框圖將整個檢測過程分成三大步，用三個虛線方框表示。2、數(shù)據(jù)線的連接錯誤數(shù)據(jù)線的連接可能存在兩種錯誤，一種是被斷開，另一種布線或生產(chǎn)造成互相短路。3、如何檢測數(shù)據(jù)線的連接錯誤denx 設計的數(shù)據(jù)線檢測算法還是很tricky和精秒的，整個處理流程如下例子：如果是兩根數(shù)據(jù)線，只需要寫入并讀出一個pattern=0b01（0b開頭表示二進制數(shù)）就能判斷它們是否短路或斷開。很明顯，大部分的嵌入式平臺不止兩根數(shù)據(jù)線，我

3、們以64位地址線為例，pattern = 0b101010101010101010. 能檢測出奇偶位之間的數(shù)據(jù)錯誤。如果這個錯誤被排除，每兩根數(shù)據(jù)線組成一組（這是理解下一個pattern的關鍵），再用相同的辦法，檢測每相鄰兩組之間是否有短路，就得到第二個pattern，就是 0b110011001100. 依次類推，以4根數(shù)據(jù)線為一組，8根線為一組，相繼得到共6個pattern，分別是 0xaaaaaaaaaaaaaaaa，0xcccccccccccccccc，0xf0f0f0f0f0f0f0f0，0xff00ff00ff00ff00，0xffff0000ffff0000，0xffffffff

4、00000000。只要相繼寫入并讀出這6個pattern就能驗證是否存在數(shù)據(jù)線交叉短路錯誤。4 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!4、如何檢測數(shù)據(jù)線與板上其它信號線交叉短路或斷路取以上6個pattern的反碼，總共12個pattern就能檢測到每一位都可以寫入和讀出0和1。5、什么是floating buses錯誤floating buses會“欺騙”測試軟件，如果測試軟件寫入并很快讀出一個值的時候，寫操作會給數(shù)據(jù)線上的電容充電，總線會短暫的保持它的狀態(tài)。當測試軟件讀操作時，總線會返回剛寫入的值，即使實際上該數(shù)據(jù)線是斷路的。6、如何檢測數(shù)據(jù)線的floating buses錯誤檢

5、測floating buses錯誤的算法不復雜，在寫入和讀回之間再插入一次對不同地址寫入不同值的操作。例如，x寫入x1位置,y寫入y1位置，再從x1位置讀出x值則表示floating buses錯誤不存在。4 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!7、地址線的錯誤如果地址線存在錯誤，其癥狀是地址空間中的兩個不同位置被映射到同一物理存儲位置。更通俗地講，就是寫一個位置卻“改變”了另一個位置。8、地址線的錯誤檢測地址線的錯誤檢測相對簡單，其算法是：1）、將地址的值作為內(nèi)容寫入該地址處，匯編的表示方法是 (addr) = addr。即將地址值寫到地址對應的空間里，這樣確保每一個位置的內(nèi)容

6、不同。2）、依次將內(nèi)存基地址的某一根地址線的值翻轉(zhuǎn)（flip/toggle）得到某個地址，從該地址取值，如果該值和基地址的值相等，則表示某一位地址線有問題。這個算法的特點是每次只檢測一根地址線，方法簡單有效。5 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!9、存儲單元的錯誤以上數(shù)據(jù)線和地址線的檢測都是檢測布線或工廠生產(chǎn)的錯誤，而存儲單元的檢測則是真正對ddr內(nèi)存芯片的檢測。內(nèi)存芯片的常見錯誤是bit-stuck，簡而言之，就是讓它是0，它偏為1，讓它為1，它偏為0，檢測方法也很簡單，就是用不同的pattern去寫盡可能所有的地址并讀回比較。有一些常用的 pattern如0x5555, 0

7、xaaaa等。10、幾個簡單的檢測ddr故障的方法上面的ddr檢測算法，雖然全面，但是耗時比較長，常常需要好幾個小時，在uboot命令行下也有幾個簡單的命令可以檢測常見內(nèi)存故障，如下所示：1）、mtest addr lenth pattern這個命令需要注意，ddr在uboot啟動后被映射到了0地址，但是uboot的代碼和堆、?？臻g0x10000000處開始，這些空間是不能被刷的，否則就掛死了。6 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!2）、復制nor flash的內(nèi)容到內(nèi)存中，如 cp.b 0x20080000 0x7fc0 20000，然后比較 cmp.b 0x20080000

8、 0x7fc0 20000。3）、下載kernel image到內(nèi)存中，copy nor flash 或tftp都行，然后調(diào)用iminfo load_addr 檢測crc錯誤。第一種方法是用特定的pattern去刷ddr的空閑空間，第二種和第三種方法可以說pattern的隨機性更大一些。當然最徹底的檢測方法當然是長時間跑linux系統(tǒng)，上面的方法更適用于系統(tǒng)不穩(wěn)定時定位錯誤。內(nèi)存檢測方法程序示例static void move64(unsigned long long *src, unsigned long long *dest)*dest = *src; /* * thi

9、s is 64 bit wide test patterns.  note that they reside in rom * (which presumably works) and the tests write them to ram which may * not work. * * the "otherpattern" is written to drive the data bus to values other * than the test pattern.  this is for de

10、tecting floating bus lines. * */const static unsigned long long pattern = 0xaaaaaaaaaaaaaaaaull,0xccccccccccccccccull,7 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!0xf0f0f0f0f0f0f0f0ull,0xff00ff00ff00ff00ull,0xffff0000ffff0000ull,0xffffffff00000000ull,0x00000000ffffffffull,0x0000ffff0000ffffull,0x00ff00ff00f

11、f00ffull,0x0f0f0f0f0f0f0f0full,0x3333333333333333ull,0x5555555555555555ull;const unsigned long long otherpattern = 0x0123456789abcdefull; /* 數(shù)據(jù)線檢測 */static int memory_post_dataline(unsigned long long * pmem)unsigned long long temp64 = 0;int num_patterns = sizeof(pattern)/ sizeof(pattern0);int i

12、;unsigned int hi, lo, pathi, patlo;int ret = 0; for ( i = 0; i < num_patterns; i+) move64(unsigned long long *)&(patterni), pmem+);/* put a different pattern on the data lines: otherwise they* may float long enough to read back what we wrote.*/* 預防floating buses錯誤 */move64(unsigned

13、long long *)&otherpattern, pmem-);move64(pmem, &temp64); #ifdef inject_data_errorstemp64 = 0x00008000;#endif if (temp64 != patterni)pathi = (patterni>>32) & 0xffffffff;patlo = patterni & 0xffffffff; hi = (temp64>>32) & 0xffffffff;lo = temp64 & 0xfff

14、fffff;8 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! post_log ("memory (date line) error at %08x, " "wrote %08x%08x, read %08x%08x !n", pmem, pathi, patlo, hi, lo);ret = -1;return ret; /* 地址線檢測 */static int memory_post_addrline(ulong *testaddr, ulong *base, ulong size)ulong *tar

15、get;ulong *end;ulong readback;ulong xor;int   ret = 0; end = (ulong *)(ulong)base + size);/* pointer arith! */xor = 0;for(xor = sizeof(ulong); xor > 0; xor <<= 1) /* 對測試的地址的某一根地址線的值翻轉(zhuǎn) */target = (ulong *)(ulong)testaddr xor);if(target >= base) && (target < end)&

16、#160;/* 由于target是testaddr某一根地址線的值翻轉(zhuǎn)得來   故testaddr != target,下面賦值操作后   應有*testaddr != *target */*testaddr = *target;readback  = *target; #ifdef inject_address_errorsif(xor = 0x00008000) readback = *testaddr;#endif              

17、;       /* 出現(xiàn)此種情況只有testaddr = target,即某根地址線翻轉(zhuǎn)無效 */if(readback = *testaddr) post_log ("memory (address line) error at %08x<->%08x, " "xor value %08x !n",9 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!testaddr, target, xor);ret = -1;return ret; static int memory_pos

18、t_test1 (unsigned long start,     unsigned long size,     unsigned long val)unsigned long i;ulong *mem = (ulong *) start;ulong readback;int ret = 0; for (i = 0; i < size / sizeof (ulong); i+) memi = val;if (i % 1024 = 0)watchdog_reset (); for (i = 0; i <

19、 size / sizeof (ulong) && ret = 0; i+) readback = memi;if (readback != val) post_log ("memory error at %08x, " "wrote %08x, read %08x !n", mem + i, val, readback); ret = -1;break;if (i % 1024 = 0)watchdog_reset (); return ret; static int memory_po

20、st_test2 (unsigned long start, unsigned long size)unsigned long i;ulong *mem = (ulong *) start;10 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!ulong readback;int ret = 0; for (i = 0; i < size / sizeof (ulong); i+) memi = 1 << (i % 32);if (i % 1024 = 0)watchdog_reset (); for (i = 0; i < size / size

21、of (ulong) && ret = 0; i+) readback = memi;if (readback != (1 << (i % 32) post_log ("memory error at %08x, " "wrote %08x, read %08x !n", mem + i, 1 << (i % 32), readback); ret = -1;break;if (i % 1024 = 0)watchdog_reset (); return ret; 

22、static int memory_post_test3 (unsigned long start, unsigned long size)unsigned long i;ulong *mem = (ulong *) start;ulong readback;int ret = 0; for (i = 0; i < size / sizeof (ulong); i+) memi = i;if (i % 1024 = 0)watchdog_reset (); for (i = 0; i < size / sizeof (ulong) && ret

23、= 0; i+) readback = memi;if (readback != i) post_log ("memory error at %08x, " "wrote %08x, read %08x !n",11 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! mem + i, i, readback); ret = -1;break;if (i % 1024 = 0)watchdog_reset (); return ret; static int memory_post_test4 (unsi

24、gned long start, unsigned long size)unsigned long i;ulong *mem = (ulong *) start;ulong readback;int ret = 0; for (i = 0; i < size / sizeof (ulong); i+) memi = i;if (i % 1024 = 0)watchdog_reset (); for (i = 0; i < size / sizeof (ulong) && ret = 0; i+) readback = memi;if (readb

25、ack != i) post_log ("memory error at %08x, " "wrote %08x, read %08x !n", mem + i, i, readback); ret = -1;break;if (i % 1024 = 0)watchdog_reset (); return ret; static int memory_post_tests (unsigned long start, unsigned long size)12 / 14如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!int ret = 0; if (ret = 0)ret = memory_post_datali