一，IMX6ULL映像文件

1，格式概述

对于IMX6ULL，烧写在EMMC、SD/TF卡上的程序，并不能“自己复制自己”，是“别人把它复制到内存里”。一上电首先运行的是boot ROM上的程序，它从EMMC、SD/TF卡上把程序复制进内存里。

烧写在EMMC、SD卡或是TF卡上的，除了程序本身，还有位置信息、DCD 信息，这些内容合并成一个映像文件，如下图：

这4 部分内容合并成为一个映像文件，烧写在EMMC、SD 卡或TF 卡等启动设备的某个固定地址，boot ROM 程序去这个固定地址读出映像文件。启动设备不同， 固定地址不同，如下图：

 

2，格式详解

下面的讲解图中，列有C 语言格式的结构体，这些结构体来源于U-boot 的tools 目录下的imximage.h。

2.1 Image Vector Table(IVT)

IVT 会被放在固定的地址，IVT 中是一系列的地址，boot ROM 程序会根据这些地址来确定映像文件中其他部分在哪里。

IVT 格式如下：

要注意的是上图中这4项：

a) header：里面有3项：tag、length、version。length表示IVT的大小，它是32字节。要注意是的，它是大字节序的。

b) entry：用户程序运行时第1条指令的地址，就是程序的链接地址、程序被复制到内存哪里。

c) dcd：映像被复制到内存后，其中的DCD数据的地址。

d) boot data：映像被复制到内存后，其中的boot data的地址。

e) self：映像被复制到内存后，IVT自己所在的地址。

2.2 Boot data

映像被复制到内存后，整个映像文件(IVT之前还有几个扇区数据，比如分区表)所在的地址。

a) start：这是映像文件在内存中的地址，以SD/TF卡为例：

映像文件=(1K数据,内含分区表等信息)+IVT+BootData+DCD+用户数据(bin文件)

注意，IVT并不在映像文件的最前面，start也不是IVT在内存中的地址，而是整个映像文件在内存中的地址：

start = IVT在内存中的地址 - IVT offset

什么意思？假设IVT被保存在启动设备TF卡1024偏移地址处，IVT被复制到内存地址0x87000000，那么start=0x87000000-1024。

所以start表示的是启动设备开头的数据，被复制到内存哪里去。

从它的含义也可以推理出：boot ROM程序会把启动设备开头的数据，复制到内存；而不仅仅是从IVT开始复制。

b) length：保存在启动设备上的整个映像文件的长度，从0地址开始(不是从IVT开始)。

c) plugin：这是一个标记位，当它为1时表示这个映像文件是“plugin”，即插件。

boot ROM程序可以支持有限的启动设备，如果你想双持更多的启动设备比如网络启动、CDROM启动，就需要提供对应的驱动。这些驱动就是“plugin”，我们的教程不涉及，该标记位为0。

Boot data就是用来表示映像文件应该被复制到哪里去，以及它的大小。boot ROM程序就是根据它来把整个映像文件复制到内存去的。

2.3 DCD

“Device Configuration Data”，设备配置数据(DCD)，这些DCD将会跟bin文件一起打包烧写在启动设备上。boot ROM程序会从启动设备上读出DCD数据，根据DCD来写对应的寄存器以便初始化芯片。DCD中列出的是对某些寄存器的读写操作，我们可以在DCD中设置DDR控制器的寄存器值，可以在DCD中使用更优的参数设置必需的硬件。这样boot ROM程序就会帮我们初始化DDR和其他硬件，然后才可以把bin程序读到DDR中并运行。

实际上DCD还可以更复杂，它支持多种命令：write data、check data、nop、unlock。我们可以通过write data命令写寄存器，通过check data命令等待寄存器就绪。

2.4 User code and data

就是用户程序或数据，原原本本地添加到映像文件里就可以。

3，实例

制作过程中各项值的计算方法如下图所示:

我们不需要手工去计算，一个mkimage命令就搞定了。上图中各步骤细说如下：

1）确定入口地址entry

我们的程序运行时要放在内存中哪一个位置，这是我们决定的。它被称为入口地址、链接地址。

2）确定映像文件在内存中的地址start

boot ROM程序启动时，会把“Initial Load Region”读出来，“Initial load  Region”里含有IVT、Boot data、DCD。boot ROM根据DCD初始化设备后，再把整个映像文件读到内存。

在启动设备上，“Initial Load Region”之后紧跟着我们的程序，反过来说就是我们程序的前面，放着“Initial Load Region”。假设“Initial Load Region”的大小为load_size，那么在内存中“Initial Load Region”的位置start = entry –  load_size。

注意：“Initial Load Region”位于启动设备0位置，它的头部并不是IVT，而是一些无用的数据(或是分区信息)。

在IMX6ULL中有一个表格，列出了不同启动设备对应的“Initial Load Region  Size”：

 

3）确定IVT在内存中的地址self：

我们知道IVT在启动设备上某个固定的位置，上或中的“Image Vector Table  Offset”：ivt_offset。那么在内存中它的位置可以如下计算：

self = start + ivt_offset = entry – load_size + ivt_offset

4）确定Boot data在内存中的地址boot_data

IVT的大小是32字节，IVT之后就是Boot data，而IVT中的boot_data值表示Boot  data在内存中的位置，计算如下：

boot_data = self + 32 = entry – load_size + ivt_offset + 32

5）确定DCD在内存中的地址dcd

Boot data的大小是12字节，Boot data之后就是DCD，而IVT中的dcd值表示DCD在内存中的位置，计算如下：

dcd = boot_data + 12 = entry – load_size + ivt_offset + 44

6）写入DCD的数据：

DCD是用初始化硬件的，特别是初始化DDR。而DDR的初始化非常的复杂、专业，我们一般是使用硬件厂家提供的代码。

我们是使用类似下面的指令来制作映象文件：

./tools/mkimage -n board/free