深入探討i.MX RT1010 OTA存儲結(jié)構(gòu)

最近恩智浦在Github發(fā)布了一套基于MCU的OTA工程，該工程支持i.MX RT系列，且支持security的相關(guān)功能，得到了用戶的廣泛關(guān)注。

這套工程是基于恩智浦的EVK開發(fā)板，板載Flash的容量也就決定了整個OTA工程的存儲結(jié)構(gòu)。但是不同容量的flash，OTA的存儲結(jié)構(gòu)也不盡相同。本文將最近支持客戶時的一些經(jīng)驗予以總結(jié)，當(dāng)大家更換flash的時候，可以更快的完成OTA工程配置。本文介紹的方案為基于Remap功能實現(xiàn)OTA的方法。整個OTA的存儲結(jié)構(gòu)可以用下圖進行表示，即 SBL（Secure Bootloader）， OTA Flag Data，Slot1，Slot2和Customer Data區(qū)域。

SBL的主要功能是用于在芯片POR啟動后，根據(jù)OTA flag data的信息，決定存儲在Slot1或者Slot2的程序進行運行。除此之外，還支持程序的驗簽，回滾等功能。

OTA Flag Data區(qū)域主要是用于存儲OTA升級過程中的一些標(biāo)志位信息，根據(jù)相關(guān)的標(biāo)志位信息SBL進行image升級，回滾和跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的slot運行程序。

Slot1和Slot2用于存儲應(yīng)用程序。

Customer Data用于存儲客戶的一些信息（可選項，非必須）。

本文將就上述幾個區(qū)域的存儲空間分配，及中間的一些需要注意的點予以介紹。

基本的硬件環(huán)境是i.MX RT1010-EVK開發(fā)板，客戶的實際需求是使用一顆容量為512KB的Flash，且不需要使用Security相關(guān)的功能。因此在禁用Security功能后，使用IAR編譯出一個大小為25KB的SBL.bin文件。由于OTA中使用的Remap功能需要4KB對齊，以及Flash的最小擦除容量是4KB，因此SBL分配的容量是28KB，則此時SBL的地址分配空間為：FunctionAdd_StartAdd_End

SBL0x6000 00000x6000 6FFF

OTA Flag data盡管只有32Bytes的數(shù)據(jù)，但是在升級過程中這些數(shù)據(jù)需要讀寫擦，但Flash的擦除過程需要按照Sector的大小進行，因此也至少需要留存4KB的空間，則此時OTA Flag data的地址及空間分配為：

接下來就是Slot1和Slot2，Slot1和Slot2要使用Remap的功能進行切換，Remap的地址需要4K對齊，則此時用于存儲應(yīng)用層程序的地址空間分配為：

FunctionAdd_StartAdd_End

Slot10x6000 80000x6004 3FFF

Slot20x6004 40000x6007 FFFF

此時，細(xì)心的朋友們就會發(fā)現(xiàn)，完整的512K Flash空間已經(jīng)被使用光了。沒錯，這次客戶不需要用這個CustomerData區(qū)域，希望把更多的空間用于應(yīng)用程序。

在完成了OTA存儲結(jié)構(gòu)按功能地址分配之后，我們進行一些細(xì)部探究。

首先看SBL，SBL區(qū)間主要包括用于Flash boot的相關(guān)信息，例如IVT， Flash Config Block等。這部分代碼基本上不需要改動，可以直接使用。

在地址空間分配上，可以將SBL區(qū)域視為一個可以從Flash XIP boot的hello word工程。

接著看一下OTAFlag Data區(qū)間的地址分配，OTA Flag Data共計32個字節(jié)，用于指示OTA過程中的三種狀態(tài)，升級，回滾以及正常工作（沒有升級和回滾發(fā)生）。

該32字節(jié)通常存儲在Slot1的首地址之前的32字節(jié)位置。

最后來看Slot1和Slot2的地址空間分配。

應(yīng)用程序的首地址，即中斷向量表的首地址并不是從Slot1的首地址開始的，原因有兩點

第一在image的起始地址需要增加用于OTA的ImageHeader信息，該Image Header的大小為32字節(jié)。

其次，對于應(yīng)用程序中中斷向量表的起始地址，需要進行計算。其基本的計算原則是：中斷向量的數(shù)量 * 4的結(jié)果，向上對齊到2的次冪整數(shù)倍?？碦T1010的中斷向量共計256個，但是真正可以使用的是96個。則此時的計算結(jié)果是：96 * 4 = 384。向上對齊到2次冪整數(shù)倍，則為512即0x200。

所以，應(yīng)用程序的真正起始地址需要在Slot1的基礎(chǔ)上，向后調(diào)整0x200。

Slot2的空間分配也需要滿足這個條件。

最終完整的地址空間分配如下圖所示：

當(dāng)需要對OTAFlag Data以及Slot地址進行分配，可以在程序中搜索下圖中的關(guān)鍵詞進行更改，對下面的表格進行調(diào)整。

通常需要進行關(guān)注的關(guān)鍵地址為：BOOT_FLASH_ACT_APP和 BOOT_FLASH_CAND_APP。其余的地址信息，與這兩個地址信息存在依賴關(guān)系，程序內(nèi)部可根據(jù)這兩個地址信息進行計算。

需要注意的是，本文中涉及到的OTA方法，是基于Remap功能實現(xiàn)的，因此僅僅適用于除RT1050，RT1020， RT1024， RT1015以外的RT系列。

最后，向在本次客戶支持中提供大量協(xié)助的Tim， Gavin， Xiaoli表示感謝。

差點忘了，原工程的下載地址是：

https://github.com/NXPmicro/sbl

https://github.com/NXPmicro/sfw

編輯：jq