飞凌嵌入式ElfBoard ELF 1板卡-uboot启动流程分析之boot ROM阶段

CPU上电之后执行的第一段代码并不是uboot代码，因为uboot存储在启动介质（存储介质），如eMMC Flash、NAND Flash、SD卡，CPU想要执行启动介质中的uboot代码，就需要将uboot代码从启动介质取出，加载到内存中去执行。那么就需要某个程序来做这些工作。i.MX6ULL内部有一块ROM，存储着一段代码，这部分代码是SOC设计时实现的，上电后会首先运行，uboot的引导就由这段代码实现，我们称这段代码为boot ROM。boot ROM会去读取设置好的硬件启动信息（硬件启动信息一般通过拨码开关进行配置，不同的引脚电平，对应不同的启动模式，不同的启动介质，关于启动这部分内容可以去参考硬件手册），判断启动介质，然后初始化内存以及启动介质，最后读取uboot代码程序到内存中开始运行，因此boot ROM需要做这么几个工作：CPU初始化，时钟初始化，内存初始化，启动介质初始化，加载uboot程序并执行。

将uboot程序从启动介质加载到内存中是boot ROM完成的，所以boot ROM就需要知道，从哪里拷贝程序，程序有多大，拷贝到哪里。这些信息都存储在启动介质起始的一片区域，boot ROM从此区域获取到这些信息后，才进行后续的加载工作。因此，我们烧写到启动介质上的镜像文件，除了应用程序uboot.bin本身，还需要包含一些额外的头信息，配合boot ROM的工作。这些额外的头信息，包括IVT、Boot data、DCD(Device Configuration Data)。

所以一个完整的镜像主要由IVT(Image Vector Table offset)、Boot Data、DCD（Device Configuration Data）、User code and data（Application+CSF）几部分组成,如下图的左半部分。

一、IVT（Image Vector Table）

IVT（Image Vector Table）是一个统一格式的structure，其原型如下面结构体所示，从结构体定义我们得知，IVT中记录了Boot data、Application、DCD、CSF以及IVT本身在内存中的位置信息：

这些信息对boot ROM加载启动至关重要。IVT大小固定为32byte，其在Bootable image中的偏移位置也是固定的，例如对于eMMC版，IVT在eMMC中的偏移地址为1Kbyte=0X400 bytes。其他启动介质如下图：

二、Boot data

Boot data也是一个structure，其组成如下图所示：

BD(Boot data)中记录了Bootable image的起始地址与总长度。BD大小固定为16byte，BD信息虽然记录在了IVT中，但其在Bootable image中的偏移位置并不是任意的，BD是紧挨着IVT的。

三、DCD

CPU上电之后，在进入uboot之前，需要对内存进行初始化，以便将uboot从启动介质引导到内存中。这些外设的一些初始化配置信息就存储在DCD中。下面这个表就是可以在DCD中可配置的一些寄存器地址范围，从表中看出，DCD区域中不仅可以初始化内存，也可以对其他的一些外设或者其他功能进行初始化：

四、User code and data

User code就是我们的app即uboot.bin程序,data指的是CSF，certificates and signatures，跟安全启动相关的签证证书信息，目前没有用到，这里不再讲解。boot ROM在完成一些初始化工作之后，将uboot.bin加载到内存指定地址中，最终跳转到该地址执行uboot.bin，此时boot ROM生命周期结束，开启uboot生命周期。