大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是使能i.MXRT1050, 1060 Hab簽名或加密啓動時App鏈接在片內SRAM的限制。
最近有客戶反饋，在 RT1060 上測試 Non-XIP 程序啓動，如果程序體部分鏈接進 0x20280000 地址之後的片內 OCRAM 區域（這部分是由 FlexRAM 分配出來的，默認 256KB）且在芯片 HAB 使能時（即包含驗籤流程）會啓動失敗，但是如果不使能 HAB，則啓動正常。
這個問題其實是芯片 BootROM 裏的特殊限制，並且這個特殊限制只在 i.MXRT1xxx 家族最早期的兩顆型號 RT1050/1060 上存在，其餘型號沒有這個限制。今天痞子衡就和大家聊聊這個話題：
一、Non-XIP App一般鏈接限制
我們先打開 SDK 裏最經典的工程 \SDK_2_14_0_MIMXRT1060-EVKB\boards\evkbmimxrt1060\demo_apps\hello_world\iar，工程默認包含了 6 種 build（其實對應了工程目錄下的 6 個鏈接文件）：
痞子衡做了一個表格，對比了這 6 個不同 Build 的差異，本質上就是程序 RO 和 RW 段鏈接位置的不同導致芯片 BootROM 啓動程序時需要區別對待，XIP 程序不需要搬移，Non-XIP 程序需要搬移到目標地址（片內 SRAM 或者片外 RAM）。
我們知道 i.MX RT 系列程序要想離線啓動都是需要加 《IVT 啓動頭》 的，因爲 IVT 等啓動頭的存在，程序中斷向量表起始位置需要做一點犧牲（讓出最前面的位置給啓動頭），這也是下表中有些 build 不能被 BootROM 加載啓動的原因，因爲沒有讓出最前面的位置。
| Build名 | Readonly位置 | 中斷向量表首地址 | Readwrite位置 | 是否XIP | BootROM能否加載啓動 |
|---|---|---|---|---|---|
| debug/release | 片內ITCM | 0x00000000 | 片內DTCM | 否 | 否 |
| flexspi_nor_debug/release | 片外NOR Flash | 0x60002000 | 片內DTCM | 是 | 能 |
| sdram_debug/release | 片內ITCM | 0x00000000 | 片外SDRAM | 否 | 否 |
| flexspi_nor_sdram_debug/release | 片外NOR Flash | 0x60002000 | 片外SDRAM | 是 | 能 |
| sdram_txt_debug/release | 片外SDRAM | 0x80000000 | 片內OCRAM | 否 | 否 |
| ram_0x1400_debug/release | 片內ITCM | 0x00001400 | 片內DTCM | 否 | 能 |
對於串行 NOR Flash 的 XIP build，程序中斷向量表在 SDK 裏默認是在偏移 0x2000 之後開始存放的（即 0x60002000），這個偏移只是一個推薦最佳值，但並不是定死的，實際上偏移最小可以是 0x1400，最大不設限（視 Flash 容量而定），這裏的設計很靈活，因爲這個偏移地址會被存在固定偏移 0x1000 開始的 IVT 啓動頭裏，所以 BootROM 總能找到程序位置去跳轉執行。
對於 Non-XIP build，其在 SDK 裏沒法直接包含啓動頭，所以我們需要藉助恩智浦官方 MCUXpresso Secure Privisioning Tool 或者痞子衡設計的 MCUBootUtility 工具來一鍵添加相應啓動頭去下載到啓動設備裏。開發者只需要做一件事，就是編出一個程序可執行文件(elf/srec/hex/bin)給工具即可，這裏唯一需要關心的就是偏移地址問題。跟 XIP build 不同的是，原理上 Non-XIP 程序在目標地址（片內 SRAM 或者片外 RAM）鏈接時並不需要讓出最前面的位置，畢竟啓動頭是存在非易失性啓動設備裏的，但是 BootROM 在搬移程序時總是會連着啓動頭一起搬移到目標地址，這是 BootROM 的程序設計限制，所以 Non-XIP 程序也不得不讓出目標地址的最前面部分。對於 NOR 型啓動設備，最小偏移是 0x1400；對於 NAND 型啓動設備最小偏移是 0x800；痞子衡建議一律按 SDK 裏爲 XIP build 推薦的統一 0x2000 偏移最省事。基於此我們在修改 IAR 相應鏈接文件時 m_interrupts_start 值可按如下修改：
| 鏈接在片內ITCM | 鏈接在片內DTCM | 鏈接在片外PSRAM/HyperRAM | 鏈接在片外SDRAM |
|---|---|---|---|
| 0x00002000 | 0x20002000 | 0x60002000/0x70002000 | 0x80002000 |
上表中痞子衡特意沒有列出片內 OCRAM 的情況，原因是這裏有點特殊，因爲 OCRAM 的前 32KB （0x20200000 - 0x20207FFF）被 BootROM 用作 RW 區了。對於 Non-XIP 程序，RO 段不能鏈接在這裏，否則 BootROM 在做程序拷貝時會沖掉自己的 RW 區導致自己程序異常，自顧都不暇還如何能正常加載用戶程序。所以對於 OCRAM 的情況，我們在鏈接程序時要減去前 32KB 空間再按上面的經驗做偏移，所以 m_interrupts_start 應設爲 0x2020A000。
- Note: 不同 i.MX RT 型號 BootROM 在 OCRAM 裏佔用的起始位置和空間大小可能是不同的，具體需查看芯片參考手冊 System Boot 章節。
二、Non-XIP App在使能HAB後的鏈接限制
上一小節裏，我們總結出了 Non-XIP 程序的兩個一般鏈接限制：讓出最前面給啓動頭的位置，讓出 BootROM 佔據的 OCRAM 空間。這對於不簽名的程序啓動來說就夠了，但是如果使能了 HAB 之後，必須加驗簽過程，情況有所變化了。痞子衡這裏就不賣關子了，直接給出如下 HAB 識別區域表，這表裏 RT1050/RT1060 一些空間標了紅，原因是它們的 BootROM 分別對最大 TCM 的後 64KB 和最大 OCRAM 後 512KB 空間有所保留，沒有全部開放給 HAB 驗籤。其餘 RT 型號，是否使能 HAB 對程序鏈接無影響。
這個限制對於默認 FlexRAM 配置的 RT1050 倒是沒有影響，但是 RT1060 的默認 256KB FlexRAM - OCRAM 0x20280000 - 0x202BFFFF 空間從此就不能放含簽名的 Non-XIP 程序了。
| 芯片 | 片內SRAM區域 | BootROM佔用區 | HAB識別區域 |
|---|---|---|---|
| i.MXRT117x M7 | ITCM 512KB（0x00000000 - 0x0007FFFF） DTCM 512KB（0x20000000 - 0x2007FFFF） OCRAM 2MB （0x20200000 - 0x203FFFFF） |
OCRAM 48KB（0x20240000 - 0x2024BFFF） | ITCM 512KB（0x00000000 - 0x0007FFFF） DTCM 512KB（0x20000000 - 0x2007FFFF） OCRAM 256KB（0x20200000 - 0x2023FFFF） OCRAM 1744KB（0x2024C000 - 0x203FFFFF） |
| i.MXRT116x M7 | ITCM 512KB（0x00000000 - 0x0007FFFF） DTCM 512KB（0x20000000 - 0x2007FFFF） OCRAM 1MB （0x20200000 - 0x202FFFFF） |
OCRAM 48KB（0x20240000 - 0x2024BFFF） | ITCM 512KB（0x00000000 - 0x0007FFFF） DTCM 512KB（0x20000000 - 0x2007FFFF） OCRAM 256KB（0x20200000 - 0x2023FFFF） OCRAM 720KB（0x2024C000 - 0x202FFFFF） |
| i.MXRT106x | ITCM 512KB （0x00000000 - 0x0007FFFF） DTCM 512KB （0x20000000 - 0x2007FFFF） OCRAM 1MB （0x20200000 - 0x202FFFFF） |
OCRAM 32KB （0x20200000 - 0x20207FFF） | ITCM 512KB （0x00000000 - 0x0007FFFF） DTCM 512KB （0x20000000 - 0x2007FFFF） OCRAM 480KB（0x20208000 - 0x2027FFFF） |
| i.MXRT105x | ITCM 512KB （0x00000000 - 0x0007FFFF） DTCM 512KB （0x20000000 - 0x2007FFFF） OCRAM 512KB（0x20200000 - 0x2027FFFF） |
OCRAM 32KB （0x20200000 - 0x20207FFF） | ITCM 448KB （0x00000000 - 0x0006FFFF） DTCM 448KB （0x20000000 - 0x2006FFFF） OCRAM 480KB（0x20208000 - 0x2027FFFF） |
| i.MXRT104x | ITCM 512KB （0x00000000 - 0x0007FFFF） DTCM 512KB （0x20000000 - 0x2007FFFF） OCRAM 512KB（0x20200000 - 0x2027FFFF） |
OCRAM 32KB （0x20200000 - 0x20207FFF） | ITCM 480KB （0x00000000 - 0x00077FFF） DTCM 480KB （0x20000000 - 0x20077FFF） OCRAM 480KB（0x20208000 - 0x2027FFFF） |
| i.MXRT102x | ITCM 256KB （0x00000000 - 0x0003FFFF） DTCM 256KB （0x20000000 - 0x2003FFFF） OCRAM 256KB（0x20200000 - 0x2023FFFF） |
OCRAM 32KB （0x20200000 - 0x20207FFF） | ITCM 224KB （0x00000000 - 0x00037FFF） DTCM 224KB （0x20000000 - 0x20037FFF） OCRAM 224KB（0x20208000 - 0x2023FFFF） |
| i.MXRT1015 | ITCM 128KB （0x00000000 - 0x0001FFFF） DTCM 128KB （0x20000000 - 0x2001FFFF） OCRAM 128KB（0x20200000 - 0x2021FFFF） |
OCRAM 32KB （0x20200000 - 0x20207FFF） | ITCM 96KB （0x00000000 - 0x00017FFF） DTCM 96KB （0x20000000 - 0x20017FFF） OCRAM 96KB （0x20208000 - 0x2021FFFF） |
| i.MXRT1011 | ITCM 128KB （0x00000000 - 0x0001FFFF） DTCM 128KB （0x20000000 - 0x2001FFFF） OCRAM 128KB（0x20200000 - 0x2021FFFF） |
OCRAM 22KB （0x20200000 - 0x202057FF） | ITCM 96KB （0x00000000 - 0x00017FFF） DTCM 96KB （0x20000000 - 0x20017FFF） OCRAM 106KB（0x20205800 - 0x2021FFFF） |
至此，使能i.MXRT1050,1060 Hab簽名或加密啓動時App鏈接在片內SRAM的限制痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裏~~~
歡迎訂閱
文章會同時發佈到我的 博客園主頁、CSDN主頁、知乎主頁、微信公衆號 平臺上。
微信搜索"痞子衡嵌入式"或者掃描下面二維碼，就可以在手機上第一時間看了哦。
