分区配置

备注

本节中 BL1 特指固化在芯片中的 BootROM,`BL2` 特指 Bootloader,即 mcuboot。

分区表

FLASH 分区表为 CSV 文件,下面为一个配置示例:

Name	Offset	Size	Execute	Read
bl2		128k	TRUE	TRUE
primary_cpu0_app		128k	TRUE	TRUE
secondary_cpu0_app		128k	TRUE	TRUE
sys_rf	0x3fe000	4k		TRUE
sys_net		4k		TRUE

分区表固定为六列:

Name - 必选项,表示分区名字。

分区名必须唯一。构建系统会依据分区名字来生成一组宏,只有分区名字唯一才能确保生成宏不会重复定义。

升级方式:ref:`升级策略 <_bk_config_ota_strategy>`使用 SWAP 或者 XIP 时,代码分区名格式必须为一组 primary_binname 和 secondary_binname,两者需要 binname 对应且大小相同。其中:

primary 前缀表示 OTA 升级时对应的主分区（在 XIP 升级时,对应 A 分区）。

secondary 前缀表示 OTA 升级时对应的次分区（在 XIP 升级时,对应 B 分区）,当 secondary 分区不存在时表示该 BIN 不可升级。

binname 表示分区中放置的二进制文件名字,例如,primary_cpu0_app 分区中放置的二进制文件为 cpu0_app.bin。

升级方式使用 OVERWRITE 时,代码分区名格式为 primary_binname ,且需要包含名为 ota 的分区。 - primary 前缀表示存放可执行文件的区域,是该代码运行的分区。 - ota分区是存放用于升级的文件的区域,所有带有primary_前缀分区中的二进制文件会被压缩,并且通过OTA下载存放在该分区中。

保留分区,保留分区为 Armino 已用着特定用途的分区:

primary_cpu0_app 与 secondary_cpu0_app - 构建 app.bin 时会使用这两个分区生成的宏进行链接。

bl2 - 构建 bl2.bin 时会使用到这两个分区生成的宏进行链接。

primary_tfm_s 与 secondary_tfm_s - 构建 tfm_s.bin 时会使用到这两个分区生成的宏进行链接。

primary_tfm_ns 与 secondary_tfm_ns - 构建 tfm_ns.bin 时会使用到这两个分区生成的宏进行链接。

primary_all 与 secondary_all - 构建系统生成的虚拟分区,用于将多个分区合并成一个分区之后进行整体加签。

sys_ps,sys_its, sys_otp_nv - 这三个分区均为 tfm_s.bin 中的特有分区,当 primary_tfm_s 分区存在时,这个三分区必须存在。

sys_rf,sys_net - Armino 中特有分区,RF 校准,Wi-Fi/TCPIP 会用到这两个分区。当 primary_cpu0_app 存在时,这两个分区必须存在。

bl1_control, manifest - 安全启动相关分区。

Offset - 可选项。表示分区在 FLASH 的物理偏移量。

未配置 offset 时,``offset`` 取值为上一个分区结束地址。首分区未配置时,``offset`` 为 0。

允许相邻两个分区地址之间存在空洞,但不允许出现重叠。

一般不建议配置 offset,除非要在特定的,不连续的位置放置一个分区时,才需要配置 offset。

offset 对齐需求:

任何分区必须 4K 对齐。

S/NS 交界处相邻的两个分区必须 68K 对齐,否则 MPC 配置时会出现一个 S/NS block 横跨两个分区现象。

Size - 必选项。表示分区大小,单位 k/K 表示 Kbytes,m/M 表示 Mbytes,通常建议 4K 对齐。

Execute - 可选项。分区可执行权限,通常代码分区需配置为 TRUE,数据分区配置为 FALSE。不配置时,表示不可执行。

Read - 可选项。分区可读权限,不配置时,表不可读。

Write - 可选项。分区可写权限,不配置时,表不可写。

分区配置

下载模式分区配置

在下载模式下,最小分区配置表如下:

Name	Offset	Size	Execute	Read
bl2		128k	TRUE	TRUE
primary_cpu0_app		1024k	TRUE	TRUE
secondary_cpu0_app		1024k	TRUE	TRUE
sys_rf	0x3fe000	4k		TRUE
sys_net		4k		TRUE

其中前三个分区放在 FLASH 首部,后两个分区放在 FLASH 尾部。各分区用途如下:

bl2 - Bootloader 分区。

primary_cpu0_app - CPU0 上运行代码分区,即 cpu0_app.bin。

secondary_cpu0_app - OTA 分区,用于升级 cpu0_app.bin。

通常,您可按下述步骤进行配置与扩充:

调整尾部分区偏移 - 依据 FLASH 实际大小调整尾部分区 Offset。例如,如果使用的是 8MB FLASH,则 sys_rf 的偏移调整为 0x7fe000。

调整首部各分区大小 - 依据实际生成的二进制大小,调整各分区的 Size。

增加用户分区 - 一般建议在首部与尾部分区之间增加您的分区。

安全启动分区配置

在安全启动模式下,最小分区配置表如下:

Name	Offset	Size	Execute	Read
bl1_control		12k	TRUE	TRUE
manifest		4k		TRUE
bl2		128k	TRUE	TRUE
primary_tfm_s		512k	TRUE	TRUE
primary_cpu0_app		2304k	TRUE	TRUE
secondary_tfm_s		512k	TRUE	TRUE
secondary_cpu0_app		2304k	TRUE	TRUE
sys_ps	0x7e4000	32k		TRUE
sys_its		32k		TRUE
sys_otp_nv		8k		TRUE
sys_rf		4k		TRUE
sys_net		4k		TRUE

其中前九个分区放在 FLASH 首部,后五个分区放在 FLASH 尾部。各分区用途如下:

bl1_control - 用于 BL1 控制,包括硬件重启时跳转地址配置,OTP 模拟,BL1 调试等。

manifest - 对 bl2 的加签信息放在这个分区,系统上电后,BL1 会依据这个分区的内容对 bl2 进行验签,验签通过才跳转到 BL2。

bl2 - BL2 二进制文件,其加签信息放在 manifest。

primary_tfm_s - Primary TFM_S 二进制文件。

primary_cpu0_app - Primary CPU0 APP 二进制文件。

secondary_tfm_s - Secondary TFM_S 二进制文件。

secondary_cpu0_app - Secondary CPU0 APP 二进制文件。

sys_ps,``sys_its``, sys_otp_nv - TFM_S 中安全存储相关的分区。

sys_rf,``sys_net`` - Armino RF 校准,Wi-Fi/TCPIP 配置相关分区。

同样地,如果使用OVERWRITE升级策略:

Name	Offset	Size	Execute	Read
bl1_control		12k	TRUE	TRUE
manifest		4k		TRUE
bl2		128k	TRUE	TRUE
primary_tfm_s		512k	TRUE	TRUE
primary_cpu0_app		2304k	TRUE	TRUE
ota		1024k		TRUE
sys_ps	0x7e4000	32k		TRUE
sys_its		32k		TRUE
sys_otp_nv		8k		TRUE
sys_rf		4k		TRUE
sys_net		4k		TRUE

通常,您可按下载模式分区配置与扩充类似的方法配置与扩充安全启动分区。

用户自定义分区配置

在量产版本中分区配置中,建议您参考下载模式分区配置与安全启动模式分区配置来配置您的分区表。但在开发阶段,您可能想完全重新定义自己的分区表,例如,不跑 Bootloader,不支持 OTA 等。您可参考本节中的示例来定制化自己的分区表。

简化分区表

下载模式下,只跑 cpu0_app.bin:

Name	Offset	Size	Execute	Read
primary_cpu0_app		1024k	TRUE	TRUE
sys_rf	0x3fe000	4k		TRUE
sys_net		4k		TRUE

在下载模式下,跑 bl2.bin 与 cpu0_app.bin,但不需要 OTA:

Name	Offset	Size	Execute	Read
bl2		128k	TRUE	TRUE
primary_cpu0_app		1024k	TRUE	TRUE
sys_rf	0x3fe000	4k		TRUE
sys_net		4k		TRUE

在安全启动模式下,只跑 cpu0_app.bin:

Name	Offset	Size	Execute	Read
bl1_control		12k	TRUE	TRUE
manifest		4k	TRUE	TRUE
bl2		128k	TRUE	TRUE
primary_cpu0_app		2304k	TRUE	TRUE
sys_rf	0x3fe000	4k		TRUE
sys_net		4k		TRUE

运行自己的 BIN

以下载模式为例,如果您想增加两个可升级的 BIN: test1.bin 与 test2.bin,则分区表配置如下:

Name	Offset	Size	Execute	Read
bl2		128k	TRUE	TRUE
primary_cpu0_app		1024k	TRUE	TRUE
`primary_test1`		32k	TRUE	TRUE
`primary_test2`		32k	TRUE	TRUE
secondary_cpu0_app		1024k	TRUE	TRUE
`secondary_test1`		1024k	TRUE	TRUE
`secondary_test2`		1024k	TRUE	TRUE
sys_rf	0x3fe000	4k		TRUE
sys_net		4k		TRUE

或者使用OVERWRITE升级策略:

Name	Offset	Size	Execute	Read
bl2		128k	TRUE	TRUE
primary_cpu0_app		1024k	TRUE	TRUE
`primary_test1`		32k	TRUE	TRUE
`primary_test2`		32k	TRUE	TRUE
ota		512k		TRUE
sys_rf	0x3fe000	4k		TRUE
sys_net		4k		TRUE

分区生成宏

Armino 构建时,构建系统会依据分区表生成 partitions_gen.h,本节介绍代码生成规则。

数据分区宏生成

分区表中分区,均会在 partitions_gen.h 中生成一组宏。对于数据或者系统分区,仅生成分区偏移及大小, 以 sys rf` 与 ``sys net 为例:

#define CONFIG_SYS_RF_PHY_PARTITION_OFFSET            0x3fe000
#define CONFIG_SYS_RF_PHY_PARTITION_SIZE              0x1000

#define CONFIG_SYS_NET_PHY_PARTITION_OFFSET           0x3ff000
#define CONFIG_SYS_NET_PHY_PARTITION_SIZE             0x1000

代码分区

包含 BIN 的代码分区除了要生成数据分区中的分区偏移与大小外,还要生成用于构建 BIN 使用的链接地址。以 primary_bl2 分区为例,partitions_gen.h 中会生成宏如下:

#define CONFIG_PRIMARY_BL2_PHY_PARTITION_OFFSET       0x24000
#define CONFIG_PRIMARY_BL2_PHY_PARTITION_SIZE         0x10000
#define CONFIG_PRIMARY_BL2_PHY_CODE_START             0x24068
#define CONFIG_PRIMARY_BL2_VIRTUAL_PARTITION_SIZE     0xf0e0
#define CONFIG_PRIMARY_BL2_VIRTUAL_CODE_START         0x21e80
#define CONFIG_PRIMARY_BL2_VIRTUAL_CODE_SIZE          0xf060

这些宏被用在 bl2.bin 的链接,bl2 及 OTA 源代码中。

BL2 分区图示如下:

生成宏计算方式:

CONFIG_PRIMARY_BL2_PHY_PARTITION_OFFSET - 分区的起始物理地址为 0x24000,由 partitions 定义。

CONFIG_PRIMARY_BL2_PHY_CODE_START - 自动计算生成,为 0x21e80,会加 CRC。

偏移 0x24000 处即可放置代码,但需要考虑对齐:

CRC 对齐,对齐后物理地址为 ((0x24000 + 33)/34)*34 = 0x24002, 虚拟地址为 0x21e20。

CPU 向量对齐,支持 128B 对齐, ((0x21e20 + 127)/128)*128 = 0x21e80,相应的物理地址为: 0x24068。

CONFIG_PRIMARY_BL2_VIRTUAL_CODE_SIZE - 自动计算生成,为 0xf060

对齐浪费空间为 0x24068 - 0x24000 = 0x68,剩余: 0x10000 - 0x68 = 0xff98

再减 34B 保护字节: 0xff98 - 34 = 0xff76

转虚拟长度: (0xff76/34)*32 = 0xf060

重要

从上述计算可知,并非整个代码分区都能用来放置代码,因为要考虑 CRC 与 CPU vector 对齐。对于使用 BL2 进行验签的分区还要去掉头尾各 4K 空间（用于放置加签信息）。如果编译了同来的 bin 大小为 bin_size, 建议 partition size 至少要配置: (bin_size/32)x34 + hdr_size + tail_size + 128 + 34 + unused_size。其中 unused_size 为预留给未来 bin 增长的空间。在这个基础之后再做 4K 对齐。