不會的就放這邊

為什麼程式不能直接在nandflash上執行？出於這個疑惑帶來了這篇博文，是我在網上找了很多資料後總結的，假如有誤，希望馬上指出來，免得我誤人子弟。

首先認識下nandflash和norflash：

NOR Flash 和 NAND Flash

是現在市場上兩種主要的非易失閃存技術。 Intel於1988年首先開發出NOR Flash 技術，徹底改變了原先由EPROM(Electrically Programmable Read-Only-Memory電可編程序只讀存儲器)和EEPROM(電可擦只讀存儲器Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory)一統天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發表了NAND Flash 結構，強調降低每比特的成本，有更高的性能，並且像磁盤一樣可以通過接口輕鬆升級。 NOR Flash 的特點是芯片內執行（XIP ，eXecute In Place），這樣應用程序可以直接在Flash閃存內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。 NOR 的傳輸效率很高，在1~4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響到它的性能。 NAND的結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，並且寫入和擦除的速度也很快。應用NAND的困難在於Flash的管理和需要特殊的系統接口。通常讀取NOR的速度比NAND稍快一些，而NAND的寫入速度比NOR快很多。

這樣我們知道程序能直接在norlash執行的原因在XIP

那：什麼是XIP？工作原理又是怎麼樣的？

XIP eXecute In Place

　　eXecute In Place，即晶片內執行，指應用程序可以直接在flash記憶體內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。 flash內執行是指nor flash 不需要初始化，可以直接在flash內執行代碼。但往往只執行部分程式碼，比如初始化RAM.

（注：片內執行不是說程式在晶片內執行哦，CPU的基本功能就是取指、譯碼和執行。norflash能在晶片內執行，就是指CPU的取指模組能夠直接從norflash中把指令取出來，供後面的編譯和執行模組使用）

NandFlash器件使用複雜的I/O口來串行地存取數據，8個PIN用來傳送控制、地址和訊息。由於時序較為複雜，所以一般CPU最好積體NAND控制器。另外由於NandFlash沒有掛接在地址匯流排上，所以如果想用NandFlash作為系統的啟動區塊，就需要CPU具備特殊的功能，如s3c2440在被選擇為NandFlash啟動方式時會在上電時自動讀取NandFlash的4k數據到地址0的SRAM中。如果CPU不具備這種特殊功能，用戶不能直接運行NandFlash上的代碼，那可以採取其他方式，比如好多使用NandFlash的開發板除了使用NandFlash以外，還用上了一塊小的NorFlash來運行啟動程式碼。

但norflash就不用了，因為它是晶片內執行的，區別如圖：

接著說為什麼norflash可以實現XIP，而nandflash就不可以？ ？ ？

解釋一：

嵌入式系統中代碼的執行方式主要有3種：

　　①完全映射（fully shadowed）。嵌入式系統程序運行時，將所有的代碼從非易失存儲器（Flash、ROM等）複製到RAM中運行。

　　②按需分頁（demand paging）。只複製部分代碼到RAM中。這種方法對RAM中的頁進行導入/導出管理，如果訪問位於虛存中但不在物理RAM中會產生頁錯誤，這時才將代碼和數據映射到RAM中。

　　③ eXecute In Place (XIP)。在系統啟動時，不將程式複製到RAM，而是直接在非易失性存儲位置執行。 RAM中只存放需要不斷變化的數據部分，如圖1所示。

如果非易失性存儲器的讀取速度與RAM相近，則XIP可以節省複製和解壓的時間。 NOR Flash和ROM的讀取速度比較快（約100 ns），適合XIP；而NAND Flash的讀操作是基於扇區的，速度相對很慢(μs級)，因此不宜實現XIP系統。而NAND

閃存寫入速度比NOR快，更適合SND（存儲和下載）系統。

解釋二：

兩種晶片的結構不同

NOR flash之所以可以晶片內執行，就是因為他符合CPU去指令編譯執行的要求。 CPU送一個地址出來，NORflash就能給一個數據讓CPU執行，中間不需要額外的處理操作。
NAND flash不一樣是因為nand flash有地址，數據，命令共用IO口的問題，cpu把地址發出來之後，並不能直接得到數據，還需要控制線的操作才能完成。就是他沒有專用的SRAM接口。

解釋三：

晶片內執行主要是是看晶片可不可以線性存儲程式碼（假如硬體支持晶片接口），只要能保證晶片的存儲空間是線性的（也就是無壞塊），都可以晶片上執行
在讀取Flash時候，容易出現“位翻轉（bitconvert）                                   
在Flash的位翻轉（一個bit位發生翻轉）現像上，NAND的出現機率要比NorFlash大得多。這個問題在Flash存儲關鍵文件時是致命的，所以在使用NandFlash時建議同時使用EDC/ECC等校驗算法。 ”

但是，如果能保證不出錯，也還是可以進行XIP，可以在其上執行代碼的：
“所謂XIP,就是CODE是在FLASH上直接運行. NANDFLASH只是不適合做XIP,但並不是不能做XIP“
要一段CODE能夠正確的運行,要保證它的CODE是連續的,正確的.
由於一些電氣特性的原因,NOR FLASH能夠做到這一點,不存在壞道或壞塊,所以能夠做XIP.
而對於NAND FLASH, 它只保證它的BLOCK 0是好的,其他的塊並不保證,雖然出錯的機率比較低,但還是有出錯的可能,所以CODE可能無法連續正確地執行.
但只要你有額外的保障措施,比如說在執行CODE之前去做一次ECC校驗,來確保CODE是連續正確的.那你也可以做XIP.有人這麼做了,而且也證明是成功的.