文章目錄

• uboot.imx與uboot.bin的關係
• uboot.imx檔案解析
• IMX6 ROM BOOT 流程中IVT、Boot data、DCD等相關資料操作
• uboot.imx檔案生成
• 猜想

uboot.imx與uboot.bin的關係

u-boot.imx與u-boot.bin檔案的主要關係是：u-boot.imx是在u-boot.bin的前面附加上一個image header，主要包含IVT header、 Boot data、DCD header；整個header的大小限制為3Kbyte。
為啥限制大小為3K，是因為在儲存器的0 地址預留一部分空間儲存分割槽資訊，以下表格為不同儲存器型別預留的空間大小。

根據預留空間大小，將u-boot.imx檔案燒寫到eMMC時，需要偏移1K位元組，下圖為u-boot.imx在eMMC空間的分佈。

uboot.imx檔案解析

瞭解了u-boot.imx在eMMC空間的分佈之後，下面就詳細介紹IVT header、Boot Data、DCD header三個部分的細節。以下圖所示為u-boot.imx的前一部分，下面詳細解釋其含義：

IMX6 ROM BOOT 流程中IVT、Boot data、DCD等相關資料操作

當我們選擇從eMMC啟動時，BOOT ROM會拷貝eMMC中的前4K bytes資料到片內RAM(OCRAM)。這初始的4K資料中必須包含IVT(Image vector table)、DCD(Device configuration data)和Boot Data structures，但eMMC啟動時，IVT的偏移為1K，所以剩餘的3K資料中必須包含IVT、DCD和Boot Data structures。（其實不到1K）

另外DCD最大長度限制由巨集 MAX_HW_CFG_SIZE_V2決定，巨集在\u-boot-2016.03-r0\tools\imximage.h檔案中定義，在手冊文件8.6.2 Device Configuration Data (DCD)節說明DCD最大長度為1768byte

為何拷貝的是eMMC的欠欠4K資料：因為在\u-boot-2016.03-r0\tools\imximage.h檔案中定義
#define FLASH_LOADSIZE_STANDARD 0x1000；此巨集定義說明BOOT ROM將eMMC起始的4K內容拷貝到片內RAM

接著BOOT ROM檢查OCRAM 4K資料中包含的IVT頭標誌0xD1，然後執行DCD檢查。這些檢查無誤通過後，從boot data structure 中解析出下一步拷貝的目的地址和長度（記為length），然後從eMMC地址0，拷貝長度length的資料到上面解析出的目的地址處。

這裡有一個如何在OCRAM中定位boot data structure地址的問題。編譯生成的u-boot.imx，它的boot data內容即為boot data structure的地址，而該地址是一個絕對地址，實際為DDR地址，而OCRAM中此時的地址還是原始資料中的該地址。由於此時DDR還未準備好，還未執行u-boot.imx到DDR的拷貝，BOOT ROM不能使用boot data中的絕對(DDR地址)地址來定位boot data structure。而只能使用偏移地址在OCRAM中定位boot data structure。那麼偏移地址怎麼得到呢？

注意IVT中還有一個self表項，它指向它自身，即IVT的首地址。此例u-boot.imx中的self的值為0x177FF400，boot_data的值為0x177FF420，那麼boot data structure的地址偏移為boot data structure offset = boot_data - self(IVT首地址） = 0x20，載入到OCRAM中後，boot data structure的有效地址為：OCRAM IVT 載入首地址 +boot data structure offset，同理也可以計算出DCD資料在OCRAM中的偏移為0x2C。

其實不用這麼麻煩，根據u-boot.imx在eMMC儲存器中的空間分佈，IVT header佔用固定的0x20 位元組，緊接著就是boot data structure，佔用0x0C位元組；然後是DCD header；所以boot data的偏移為0x20 位元組，DCD header 的便宜為0x2C位元組；因此當ROM BOOT將eMMC的前4K空間拷貝到OCRAM中時 ，偏移並不會改變。

ROM BOOT在經過以上步驟以後，根據這些地址定位找到DCD的儲存位置，使用DCD中的配置引數，來初始化DDR，配置時鐘，以及其他啟動時必要的硬體設定； BOOT ROM會在必要的檢查和上述的初始化之後，將boot data structure資料指示的地址與長度將uboot.imx資料拷貝到SDRAM然後跳轉到IVT指示的entry執行uboot
uboot.imx在eMMC中的分佈與拷貝到SDRAM中的分佈如下圖所示：

uboot.imx檔案生成

u-boot-2015.07及以後的版本中，更改了u-boot.imx的產生方式，不再使用flash_header.S，而是使用mkimage工具直接生成。
mkimage包含的目標檔案型別-T引數中新增了imximage選項；mkimage會呼叫格式型別imximage的直譯器來生成針對i.mx(5系6系)系列晶片的 IVT、boot Data、DCD的格式頭。
具體的程式碼實現在tools/imximage.c中。我們以board/freescale/mx6qsabreauto為例，生成u-boot.imx時執行：
./tools/mkimage -n board/freescale/mx6qsabreauto/imximage.cfg.cfgtmp -T imximage -e 0x17800000 -d u-boot.bin u-boot.imx
其中-n指明輸入檔案為imximage.cfg.cfgtmp，-T指明直譯器為imximage，-e為映象程式入口點。
mkimage呼叫選項-T的imximage 直譯器解析輸入檔案：imximage.cfg.cfgtmp，而檔案imximage.cfg.cfgtmp為imximage.cfg編譯時處理(使用gcc -E選項)後產生的臨時檔案。
更多細節需要參考imximage.c程式碼實現。

猜想

由於IMX6 的ROM BOOT會將uboot.imx拷貝到SDRAM的0x177FF000，加上4K的image header偏移，uboot.bin正好對應到連結地址：0x17800000，因為uboot在執行程式碼時已經在連結地址，所以應該不會進行程式碼重定位操作