学习嵌入式Linux之前，这些概念要搞清

来源：百问科技

ROM(Read Only Memory)和RAM(Random Access Memory)指的都是半导体存储器，ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存。

ROM有很多种，PROM是可编程的ROM，它和EPROM(可擦除可编程ROM)的区别是，PROM是一次性的，也就是软件灌入后，就无法修改了，这是早期的产品，现在已经不再使用，而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序的一种通用存储器。另外一种EEPROM是通过电子擦除，价格很高，写入时间很长，写入慢。

举个例子，手机软件一般放在EEPROM中，我们打电话，有些最后拨打的号码，暂时存在SRAM中，不是马上写入通话记录(通话记录保存在EEPROM中)，因为当时有很重要工作(通话)要做，如果写入，漫长的等待用户无法忍受。

RAM有两大类，一种称为静态RAM(Static RAM/SRAM)，SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。

另一种称为动态RAM(Dynamic RAM/DRAM)，DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。

DRAM分为很多种，常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，这里介绍其中的一种DDR RAM。

DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作DDR SDRAM，这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。

这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势，击败了Intel的另外一种内存标准-Rambus DRAM。在很多高端的显卡上，也配备了高速DDR RAM来提高带宽，这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。

内存工作原理简析

内存是用来存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序，我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM)，动态内存中所谓的“动态”，指的是当我们将数据写入DRAM后，经过一段时间，数据会丢失，因此需要一个额外设电路进行内存刷新操作。

具体的工作过程是这样的：一个DRAM的存储单元存储的是0还是1取决于电容是否有电荷，有电荷代表1，无电荷代表0。但时间一长，代表1的电容会放电，代表0的电容会吸收电荷，这就是数据丢失的原因; 

刷新操作定期对电容进行检查，若电量大于满电量的1/2，则认为其代表1，并把电容充满电; 若电量小于1/2，则认为其代表0，并把电容放电，藉此来保持数据的连续性。

NAND Flash和NOR Flash的比较

常用的Flash类型有：NOR Flash和NAND Flash两种。NOR Flash由Intel公司在1988年发明，以替代当时在市场上占据主要地位的EPROM和EEPROM。NANDFlash由Toshiba公司在1989年发明。两者的主要差别如下表所示。

NOR/NAND Flash的差别

NOR Flash支持XIP，即代码可以直接在NOR Flash上执行，无需拷贝到内存中。这是由于NOR Flash的接口与RAM完全相同，可以随机访问任意地址的数据。在NOR Flash上进行读操作的效率非常高，但是擦除和写操作的效率很低；另外，NOR Flash的容量一般比较小。

NAND Flash进行擦除和写操作的效率更高，并且容量更大。一般而言，NOR Flash用于存储程序，NAND Flash用于存储数据。基于NAND Flash的设备通常也要搭配NOR Flash以存储程序。

Flash存储器件由擦除单元(也称为块)组成，当要写某个块时，需要确保这个块已经被擦除。NOR Flash的块大小范围为64KB～128KB；NAND Flash的块大小范围为8KB～64KB，擦/写一个NOR Flash块需4S，而擦/写一个NAND Flash块仅需2ms。

NOR Flash的块太大，不仅增加了擦写时间，对于给定的写操作，NOR Flash也需要更多的擦除操作——特别是小文件，比如一个文件只有1KB，但是为了保存它却需要擦除大小为64KB～128KB的NOR Flash块。

NOR Flash的接口与RAM完全相同，可以随意访问任意地址的数据。而NAND Flash的接口仅仅包含几个I/O引脚，需要串行地访问。NAND Flash一般以512字节为单位进行读写。这使得NOR Flash适合于运行程序，而NAND Flash更适合于存储数据。

容量相同的情况下，NAND Flash的体积更小，对于空间有严格要求的系统，NAND Flash可以节省更多空间。市场上NOR Flash的容量通常为1~4MB(也有32MB的NOR Flash)，NANDFlash的容量为8~512MB。容量的差别也使得NOR Flash多用于存储程序，NAND Flash多用于存储数据。

对于Flash存储器件的可靠性需要考虑3点：位反转、坏块和可擦除次数。所有Flash器件都遭遇位反转的问题：由于FLASH固有的电器特性，在读写数据过程中，偶然会产生一位或几位数据错误——这种概率很低，而NAND Flash出现的概率远大于NOR Flash。当位反转发生在关键的代码、数据上时，有可能导致系统崩溃。

当仅仅是报告位反转，重新读取即可；如果确实发生了位反转，则必须有相应的错误检测/恢复措施。在NAND Flash上发生位反转的概率更高，推荐使用EDC/ECC进行错误检测和恢复。

NAND Flash上面会有坏块随机分布，在使用前需要将坏块扫描出来，确保不再使用它们，否则会使产品含有严重的故障。NAND Flash每块的可擦除次数通常在100000次左右，是NOR Flash的10倍。另外，因为NAND Flash的块大小通常是NOR Flash的1/8，所以NAND Flash的寿命远远超过NOR Flash。

linux对NOR、NAND Flash的软件支持都很成熟。在NOR Flash上常用jffs2文件系统，而在NAND Flash上常用yaffs文件系统。在更底层，有MTD驱动程序实现对它们的读、写、擦除操作，它也实现了EDC/ECC校验。

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