imx6ul的sd卡启动过程分析

上手飞凌OKMX6UL-C开发板，256M NAND Flash,256M DDR3,支持从SD卡启动烧写程序。原来没接触过，通过这两天阅读 IMX6ULRM，有了初步的认识，特进行记录。
1.imx6ul启动方式的选择
imx6ul的启动方式通过内部寄存器Boot Mode[1:0]和电子熔丝位的值或是IO引脚的电平量的组合来决定启动方式的选择。
寄存器Boot Mode[1:0]的值以复位时读入的Boot1 和 Boot0引脚的电平量为依据。

开发板OKMX6UL-C采用内部启动（internal BOOT）的方式，配合相应GPIO引脚选择启动方式。GPIO引脚对应的Boot_CFG配置表：

从上面的配置可以得出：BOOT_MODE[1:0]= 10 b, BOOT_CFG[7:4]= 010x b 选择的是从SD卡启动。

2.SD卡启动流程
SD卡启动还可以设置Fast Boot，High Speed 模式，具体参照手册 IMX6ULRM 的8.5.3.1 Expansion Device eFUSE Configuration，这里采用默认的模式。

SD/eSD普通启动模式初始化开始后，SD/eSD的速率设置为 347.22kHz。在identification阶段，ROOM启动代码会检测电压值，以及SD卡的容量。
在sd卡初始化过程中，ROOT启动代码会尝试给SD卡设置boot 分区。如果失败了，启动代码会将此卡识别为普通的sd卡；如果成功了，会将此卡识别为eSD卡。
等初始化完成后，启动代码会切换到高速（普通模式25M，高速模式50M）。

在启动过程，程序镜像必须包含以下几个部分：
2.1. Image vector table(IVT) - ROOM启动代码用以检查程序镜像其他部分（Boot Data 、DCD等）存放地址的指针表，分配了固定的地址。
2.2. Boot data - 存有程序镜像地址、镜像大小、和插入标志的表
2.3. DCD - IC configuration data
2.4. User code and data

Image vector table(IVT) 包含程序镜像的入口，DCD的指针，和一些其他启动用到指针。IVT存放在固定的位置，不用的启动设备位置不一样，如下表：

可见，sd卡IVT存放在偏移量 1K bytes的位置，启动代码会首先找到这个地址查看IVT，然后读取4K 镜像代码到iram,开始执行。

3.sd卡的制作
从上可知，用于烧写的程序的sd卡需要特殊制作，将uboot镜像放在偏移地址1K的位置，这样 imx6ul 的irom启动代码才能读到uboot镜像，进而执行uboot烧写程序的流程。
sd卡制作脚本部分片段：

cat << EOM

################################################################################

        Partitioning Boot

################################################################################
EOM
    mkfs.vfat -F 32 -n "boot" ${DRIVE}1  #将sd卡格式化，vfat格式，及windows下fat32
fi




#Add directories for images
export START_DIR=$PWD
export PATH_TO_SDBOOT=boot
#export PATH_TO_SDROOTFS=rootfs
export PATH_TO_TMP_DIR=$START_DIR/tmp


echo " "
echo "Mount the partitions "
rm -rf $PATH_TO_SDBOOT
mkdir $PATH_TO_SDBOOT
#mkdir $PATH_TO_SDROOTFS

sudo mount -t vfat ${DRIVE}1 boot/  #将sd卡挂载在 boot目录下
#sudo mount -t ext3 ${DRIVE}2 rootfs/



echo " "
echo "Emptying partitions "
echo " "
sudo rm -rf  $PATH_TO_SDBOOT/*
#sudo rm -rf  $PATH_TO_SDROOTFS/*

cat << EOM
################################################################################

    Copying files now... will take minutes

################################################################################

Copying boot partition
EOM



echo "untar update.tar.bz2 to boot partition"
sudo tar xvf update.tar.bz2 -C ${PATH_TO_SDBOOT} #将update.tar.bz2解压到sd卡中
echo "Buring th u-boot.imx to sdcard"
dd if=/dev/zero of=${DRIVE} bs=1k seek=384 conv=fsync count=129
dd if=boot/bin/u-boot.imx of=${DRIVE} bs=1k seek=1 conv=fsync #将u-boot.imx放在sd卡1k地址处

dd if=boot/bin/u-boot.imx of=${DRIVE} bs=1k seek=1 conv=fsync ，这条语句把uboot镜像u-boot.imx放到sd卡的1k地址处，启动后iroom启动代码会读取到u-boot.imx,将4k的代码读到iram，开始运行uboot。

指令解析：dd 转换、复制文件
参数： if=FIle 从File中读取数据
of=File 写数据到File
bs 一次读写的数据字节数
seek=BLOCKS 写文件时跳过BLOCKS * bs字节再写，如上 seek*bs=1K，即从SD卡的1k位置开始写数据