← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/maverick/u-boot-omap3/maverick

« back to all changes in this revision

Viewing changes to board/trab/memory.c

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Oliver Grawert
  • Date: 2010-03-22 15:06:23 UTC
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20100322150623-i21g8rgiyl5dohag
Tags: upstream-2010.3git20100315
Import upstream version 2010.3git20100315

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
board/trab/memory.c
 
1
/*
 
2
 * (C) Copyright 2002-2003
 
3
 * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
 
4
 *
 
5
 * See file CREDITS for list of people who contributed to this
 
6
 * project.
 
7
 *
 
8
 * This program is free software; you can redistribute it and/or
 
9
 * modify it under the terms of the GNU General Public License as
 
10
 * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
 
11
 * the License, or (at your option) any later version.
 
12
 *
 
13
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
14
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
15
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
16
 * GNU General Public License for more details.
 
17
 *
 
18
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 
19
 * along with this program; if not, write to the Free Software
 
20
 * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
 
21
 * MA 02111-1307 USA
 
22
 */
 
23
 
 
24
#include <common.h>
 
25
 
 
26
/* Memory test
 
27
 *
 
28
 * General observations:
 
29
 * o The recommended test sequence is to test the data lines: if they are
 
30
 *   broken, nothing else will work properly.  Then test the address
 
31
 *   lines.  Finally, test the cells in the memory now that the test
 
32
 *   program knows that the address and data lines work properly.
 
33
 *   This sequence also helps isolate and identify what is faulty.
 
34
 *
 
35
 * o For the address line test, it is a good idea to use the base
 
36
 *   address of the lowest memory location, which causes a '1' bit to
 
37
 *   walk through a field of zeros on the address lines and the highest
 
38
 *   memory location, which causes a '0' bit to walk through a field of
 
39
 *   '1's on the address line.
 
40
 *
 
41
 * o Floating buses can fool memory tests if the test routine writes
 
42
 *   a value and then reads it back immediately.  The problem is, the
 
43
 *   write will charge the residual capacitance on the data bus so the
 
44
 *   bus retains its state briefely.  When the test program reads the
 
45
 *   value back immediately, the capacitance of the bus can allow it
 
46
 *   to read back what was written, even though the memory circuitry
 
47
 *   is broken.  To avoid this, the test program should write a test
 
48
 *   pattern to the target location, write a different pattern elsewhere
 
49
 *   to charge the residual capacitance in a differnt manner, then read
 
50
 *   the target location back.
 
51
 *
 
52
 * o Always read the target location EXACTLY ONCE and save it in a local
 
53
 *   variable.  The problem with reading the target location more than
 
54
 *   once is that the second and subsequent reads may work properly,
 
55
 *   resulting in a failed test that tells the poor technician that
 
56
 *   "Memory error at 00000000, wrote aaaaaaaa, read aaaaaaaa" which
 
57
 *   doesn't help him one bit and causes puzzled phone calls.  Been there,
 
58
 *   done that.
 
59
 *
 
60
 * Data line test:
 
61
 * ---------------
 
62
 * This tests data lines for shorts and opens by forcing adjacent data
 
63
 * to opposite states. Because the data lines could be routed in an
 
64
 * arbitrary manner the must ensure test patterns ensure that every case
 
65
 * is tested. By using the following series of binary patterns every
 
66
 * combination of adjacent bits is test regardless of routing.
 
67
 *
 
68
 *     ...101010101010101010101010
 
69
 *     ...110011001100110011001100
 
70
 *     ...111100001111000011110000
 
71
 *     ...111111110000000011111111
 
72
 *
 
73
 * Carrying this out, gives us six hex patterns as follows:
 
74
 *
 
75
 *     0xaaaaaaaaaaaaaaaa
 
76
 *     0xcccccccccccccccc
 
77
 *     0xf0f0f0f0f0f0f0f0
 
78
 *     0xff00ff00ff00ff00
 
79
 *     0xffff0000ffff0000
 
80
 *     0xffffffff00000000
 
81
 *
 
82
 * To test for short and opens to other signals on our boards, we
 
83
 * simply test with the 1's complemnt of the paterns as well, resulting
 
84
 * in twelve patterns total.
 
85
 *
 
86
 * After writing a test pattern. a special pattern 0x0123456789ABCDEF is
 
87
 * written to a different address in case the data lines are floating.
 
88
 * Thus, if a byte lane fails, you will see part of the special
 
89
 * pattern in that byte lane when the test runs.  For example, if the
 
90
 * xx__xxxxxxxxxxxx byte line fails, you will see aa23aaaaaaaaaaaa
 
91
 * (for the 'a' test pattern).
 
92
 *
 
93
 * Address line test:
 
94
 * ------------------
 
95
 *  This function performs a test to verify that all the address lines
 
96
 *  hooked up to the RAM work properly.  If there is an address line
 
97
 *  fault, it usually shows up as two different locations in the address
 
98
 *  map (related by the faulty address line) mapping to one physical
 
99
 *  memory storage location.  The artifact that shows up is writing to
 
100
 *  the first location "changes" the second location.
 
101
 *
 
102
 * To test all address lines, we start with the given base address and
 
103
 * xor the address with a '1' bit to flip one address line.  For each
 
104
 * test, we shift the '1' bit left to test the next address line.
 
105
 *
 
106
 * In the actual code, we start with address sizeof(ulong) since our
 
107
 * test pattern we use is a ulong and thus, if we tried to test lower
 
108
 * order address bits, it wouldn't work because our pattern would
 
109
 * overwrite itself.
 
110
 *
 
111
 * Example for a 4 bit address space with the base at 0000:
 
112
 *   0000 <- base
 
113
 *   0001 <- test 1
 
114
 *   0010 <- test 2
 
115
 *   0100 <- test 3
 
116
 *   1000 <- test 4
 
117
 * Example for a 4 bit address space with the base at 0010:
 
118
 *   0010 <- base
 
119
 *   0011 <- test 1
 
120
 *   0000 <- (below the base address, skipped)
 
121
 *   0110 <- test 2
 
122
 *   1010 <- test 3
 
123
 *
 
124
 * The test locations are successively tested to make sure that they are
 
125
 * not "mirrored" onto the base address due to a faulty address line.
 
126
 * Note that the base and each test location are related by one address
 
127
 * line flipped.  Note that the base address need not be all zeros.
 
128
 *
 
129
 * Memory tests 1-4:
 
130
 * -----------------
 
131
 * These tests verify RAM using sequential writes and reads
 
132
 * to/from RAM. There are several test cases that use different patterns to
 
133
 * verify RAM. Each test case fills a region of RAM with one pattern and
 
134
 * then reads the region back and compares its contents with the pattern.
 
135
 * The following patterns are used:
 
136
 *
 
137
 *  1a) zero pattern (0x00000000)
 
138
 *  1b) negative pattern (0xffffffff)
 
139
 *  1c) checkerboard pattern (0x55555555)
 
140
 *  1d) checkerboard pattern (0xaaaaaaaa)
 
141
 *  2)  bit-flip pattern ((1 << (offset % 32))
 
142
 *  3)  address pattern (offset)
 
143
 *  4)  address pattern (~offset)
 
144
 *
 
145
 * Being run in normal mode, the test verifies only small 4Kb
 
146
 * regions of RAM around each 1Mb boundary. For example, for 64Mb
 
147
 * RAM the following areas are verified: 0x00000000-0x00000800,
 
148
 * 0x000ff800-0x00100800, 0x001ff800-0x00200800, ..., 0x03fff800-
 
149
 * 0x04000000. If the test is run in slow-test mode, it verifies
 
150
 * the whole RAM.
 
151
 */
 
152
 
 
153
/* #ifdef CONFIG_POST */
 
154
 
 
155
#include <post.h>
 
156
#include <watchdog.h>
 
157
 
 
158
/* #if CONFIG_POST & CONFIG_SYS_POST_MEMORY */
 
159
 
 
160
/*
 
161
 * Define INJECT_*_ERRORS for testing error detection in the presence of
 
162
 * _good_ hardware.
 
163
 */
 
164
#undef  INJECT_DATA_ERRORS
 
165
#undef  INJECT_ADDRESS_ERRORS
 
166
 
 
167
#ifdef INJECT_DATA_ERRORS
 
168
#warning "Injecting data line errors for testing purposes"
 
169
#endif
 
170
 
 
171
#ifdef INJECT_ADDRESS_ERRORS
 
172
#warning "Injecting address line errors for testing purposes"
 
173
#endif
 
174
 
 
175
 
 
176
/*
 
177
 * This function performs a double word move from the data at
 
178
 * the source pointer to the location at the destination pointer.
 
179
 * This is helpful for testing memory on processors which have a 64 bit
 
180
 * wide data bus.
 
181
 *
 
182
 * On those PowerPC with FPU, use assembly and a floating point move:
 
183
 * this does a 64 bit move.
 
184
 *
 
185
 * For other processors, let the compiler generate the best code it can.
 
186
 */
 
187
static void move64(const unsigned long long *src, unsigned long long *dest)
 
188
{
 
189
#if defined(CONFIG_MPC8260) || defined(CONFIG_MPC824X)
 
190
        asm ("lfd  0, 0(3)\n\t" /* fpr0   =  *scr       */
 
191
         "stfd 0, 0(4)"         /* *dest  =  fpr0       */
 
192
         : : : "fr0" );         /* Clobbers fr0         */
 
193
    return;
 
194
#else
 
195
        *dest = *src;
 
196
#endif
 
197
}
 
198
 
 
199
/*
 
200
 * This is 64 bit wide test patterns.  Note that they reside in ROM
 
201
 * (which presumably works) and the tests write them to RAM which may
 
202
 * not work.
 
203
 *
 
204
 * The "otherpattern" is written to drive the data bus to values other
 
205
 * than the test pattern.  This is for detecting floating bus lines.
 
206
 *
 
207
 */
 
208
const static unsigned long long pattern[] = {
 
209
        0xaaaaaaaaaaaaaaaaULL,
 
210
        0xccccccccccccccccULL,
 
211
        0xf0f0f0f0f0f0f0f0ULL,
 
212
        0xff00ff00ff00ff00ULL,
 
213
        0xffff0000ffff0000ULL,
 
214
        0xffffffff00000000ULL,
 
215
        0x00000000ffffffffULL,
 
216
        0x0000ffff0000ffffULL,
 
217
        0x00ff00ff00ff00ffULL,
 
218
        0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL,
 
219
        0x3333333333333333ULL,
 
220
        0x5555555555555555ULL,
 
221
};
 
222
const unsigned long long otherpattern = 0x0123456789abcdefULL;
 
223
 
 
224
 
 
225
static int memory_post_dataline(unsigned long long * pmem)
 
226
{
 
227
        unsigned long long temp64;
 
228
        int num_patterns = sizeof(pattern)/ sizeof(pattern[0]);
 
229
        int i;
 
230
        unsigned int hi, lo, pathi, patlo;
 
231
        int ret = 0;
 
232
 
 
233
        for ( i = 0; i < num_patterns; i++) {
 
234
                move64(&(pattern[i]), pmem++);
 
235
                /*
 
236
                 * Put a different pattern on the data lines: otherwise they
 
237
                 * may float long enough to read back what we wrote.
 
238
                 */
 
239
                move64(&otherpattern, pmem--);
 
240
                move64(pmem, &temp64);
 
241
 
 
242
#ifdef INJECT_DATA_ERRORS
 
243
                temp64 ^= 0x00008000;
 
244
#endif
 
245
 
 
246
                if (temp64 != pattern[i]){
 
247
                        pathi = (pattern[i]>>32) & 0xffffffff;
 
248
                        patlo = pattern[i] & 0xffffffff;
 
249
 
 
250
                        hi = (temp64>>32) & 0xffffffff;
 
251
                        lo = temp64 & 0xffffffff;
 
252
 
 
253
                        printf ("Memory (date line) error at %08lx, "
 
254
                                  "wrote %08x%08x, read %08x%08x !\n",
 
255
                                          (ulong)pmem, pathi, patlo, hi, lo);
 
256
                        ret = -1;
 
257
                }
 
258
        }
 
259
        return ret;
 
260
}
 
261
 
 
262
static int memory_post_addrline(ulong *testaddr, ulong *base, ulong size)
 
263
{
 
264
        ulong *target;
 
265
        ulong *end;
 
266
        ulong readback;
 
267
        ulong xor;
 
268
        int   ret = 0;
 
269
 
 
270
        end = (ulong *)((ulong)base + size);    /* pointer arith! */
 
271
        xor = 0;
 
272
        for(xor = sizeof(ulong); xor > 0; xor <<= 1) {
 
273
                target = (ulong *)((ulong)testaddr ^ xor);
 
274
                if((target >= base) && (target < end)) {
 
275
                        *testaddr = ~*target;
 
276
                        readback  = *target;
 
277
 
 
278
#ifdef INJECT_ADDRESS_ERRORS
 
279
                        if(xor == 0x00008000) {
 
280
                                readback = *testaddr;
 
281
                        }
 
282
#endif
 
283
                        if(readback == *testaddr) {
 
284
                                printf ("Memory (address line) error at %08lx<->%08lx, "
 
285
                                        "XOR value %08lx !\n",
 
286
                                        (ulong)testaddr, (ulong)target,
 
287
                                        xor);
 
288
                                ret = -1;
 
289
                        }
 
290
                }
 
291
        }
 
292
        return ret;
 
293
}
 
294
 
 
295
static int memory_post_test1 (unsigned long start,
 
296
                              unsigned long size,
 
297
                              unsigned long val)
 
298
{
 
299
        unsigned long i;
 
300
        ulong *mem = (ulong *) start;
 
301
        ulong readback;
 
302
        int ret = 0;
 
303
 
 
304
        for (i = 0; i < size / sizeof (ulong); i++) {
 
305
                mem[i] = val;
 
306
                if (i % 1024 == 0)
 
307
                        WATCHDOG_RESET ();
 
308
        }
 
309
 
 
310
        for (i = 0; i < size / sizeof (ulong) && ret == 0; i++) {
 
311
                readback = mem[i];
 
312
                if (readback != val) {
 
313
                        printf ("Memory error at %08lx, "
 
314
                                  "wrote %08lx, read %08lx !\n",
 
315
                                          (ulong)(mem + i), val, readback);
 
316
 
 
317
                        ret = -1;
 
318
                        break;
 
319
                }
 
320
                if (i % 1024 == 0)
 
321
                        WATCHDOG_RESET ();
 
322
        }
 
323
 
 
324
        return ret;
 
325
}
 
326
 
 
327
static int memory_post_test2 (unsigned long start, unsigned long size)
 
328
{
 
329
        unsigned long i;
 
330
        ulong *mem = (ulong *) start;
 
331
        ulong readback;
 
332
        int ret = 0;
 
333
 
 
334
        for (i = 0; i < size / sizeof (ulong); i++) {
 
335
                mem[i] = 1 << (i % 32);
 
336
                if (i % 1024 == 0)
 
337
                        WATCHDOG_RESET ();
 
338
        }
 
339
 
 
340
        for (i = 0; i < size / sizeof (ulong) && ret == 0; i++) {
 
341
                readback = mem[i];
 
342
                if (readback != (1 << (i % 32))) {
 
343
                        printf ("Memory error at %08lx, "
 
344
                                  "wrote %08x, read %08lx !\n",
 
345
                                          (ulong)(mem + i), 1 << (i % 32), readback);
 
346
 
 
347
                        ret = -1;
 
348
                        break;
 
349
                }
 
350
                if (i % 1024 == 0)
 
351
                        WATCHDOG_RESET ();
 
352
        }
 
353
 
 
354
        return ret;
 
355
}
 
356
 
 
357
static int memory_post_test3 (unsigned long start, unsigned long size)
 
358
{
 
359
        unsigned long i;
 
360
        ulong *mem = (ulong *) start;
 
361
        ulong readback;
 
362
        int ret = 0;
 
363
 
 
364
        for (i = 0; i < size / sizeof (ulong); i++) {
 
365
                mem[i] = i;
 
366
                if (i % 1024 == 0)
 
367
                        WATCHDOG_RESET ();
 
368
        }
 
369
 
 
370
        for (i = 0; i < size / sizeof (ulong) && ret == 0; i++) {
 
371
                readback = mem[i];
 
372
                if (readback != i) {
 
373
                        printf ("Memory error at %08lx, "
 
374
                                  "wrote %08lx, read %08lx !\n",
 
375
                                          (ulong)(mem + i), i, readback);
 
376
 
 
377
                        ret = -1;
 
378
                        break;
 
379
                }
 
380
                if (i % 1024 == 0)
 
381
                        WATCHDOG_RESET ();
 
382
        }
 
383
 
 
384
        return ret;
 
385
}
 
386
 
 
387
static int memory_post_test4 (unsigned long start, unsigned long size)
 
388
{
 
389
        unsigned long i;
 
390
        ulong *mem = (ulong *) start;
 
391
        ulong readback;
 
392
        int ret = 0;
 
393
 
 
394
        for (i = 0; i < size / sizeof (ulong); i++) {
 
395
                mem[i] = ~i;
 
396
                if (i % 1024 == 0)
 
397
                        WATCHDOG_RESET ();
 
398
        }
 
399
 
 
400
        for (i = 0; i < size / sizeof (ulong) && ret == 0; i++) {
 
401
                readback = mem[i];
 
402
                if (readback != ~i) {
 
403
                        printf ("Memory error at %08lx, "
 
404
                                  "wrote %08lx, read %08lx !\n",
 
405
                                          (ulong)(mem + i), ~i, readback);
 
406
 
 
407
                        ret = -1;
 
408
                        break;
 
409
                }
 
410
                if (i % 1024 == 0)
 
411
                        WATCHDOG_RESET ();
 
412
        }
 
413
 
 
414
        return ret;
 
415
}
 
416
 
 
417
int memory_post_tests (unsigned long start, unsigned long size)
 
418
{
 
419
        int ret = 0;
 
420
 
 
421
        if (ret == 0)
 
422
                ret = memory_post_dataline ((unsigned long long *)start);
 
423
        WATCHDOG_RESET ();
 
424
        if (ret == 0)
 
425
                ret = memory_post_addrline ((ulong *)start, (ulong *)start, size);
 
426
        WATCHDOG_RESET ();
 
427
        if (ret == 0)
 
428
                ret = memory_post_addrline ((ulong *)(start + size - 8),
 
429
                                            (ulong *)start, size);
 
430
        WATCHDOG_RESET ();
 
431
        if (ret == 0)
 
432
                ret = memory_post_test1 (start, size, 0x00000000);
 
433
        WATCHDOG_RESET ();
 
434
        if (ret == 0)
 
435
                ret = memory_post_test1 (start, size, 0xffffffff);
 
436
        WATCHDOG_RESET ();
 
437
        if (ret == 0)
 
438
                ret = memory_post_test1 (start, size, 0x55555555);
 
439
        WATCHDOG_RESET ();
 
440
        if (ret == 0)
 
441
                ret = memory_post_test1 (start, size, 0xaaaaaaaa);
 
442
        WATCHDOG_RESET ();
 
443
        if (ret == 0)
 
444
                ret = memory_post_test2 (start, size);
 
445
        WATCHDOG_RESET ();
 
446
        if (ret == 0)
 
447
                ret = memory_post_test3 (start, size);
 
448
        WATCHDOG_RESET ();
 
449
        if (ret == 0)
 
450
                ret = memory_post_test4 (start, size);
 
451
        WATCHDOG_RESET ();
 
452
 
 
453
        return ret;
 
454
}
 
455
 
 
456
#if 0
 
457
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
 
458
 
 
459
int memory_post_test (int flags)
 
460
{
 
461
        int ret = 0;
 
462
        bd_t *bd = gd->bd;
 
463
        phys_size_t memsize = (bd->bi_memsize >= 256 << 20 ?
 
464
                                 256 << 20 : bd->bi_memsize) - (1 << 20);
 
465
 
 
466
 
 
467
        if (flags & POST_SLOWTEST) {
 
468
                ret = memory_post_tests (CONFIG_SYS_SDRAM_BASE, memsize);
 
469
        } else {                        /* POST_NORMAL */
 
470
 
 
471
                unsigned long i;
 
472
 
 
473
                for (i = 0; i < (memsize >> 20) && ret == 0; i++) {
 
474
                        if (ret == 0)
 
475
                                ret = memory_post_tests (i << 20, 0x800);
 
476
                        if (ret == 0)
 
477
                                ret = memory_post_tests ((i << 20) + 0xff800, 0x800);
 
478
                }
 
479
        }
 
480
 
 
481
        return ret;
 
482
}
 
483
#endif /* 0 */
 
484
 
 
485
/* #endif */ /* CONFIG_POST & CONFIG_SYS_POST_MEMORY */
 
486
/* #endif */ /* CONFIG_POST */