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大家好，我是痞子衡，是正經(jīng)搞技術(shù)的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是恩智浦 i.MXRT系列MCU的ROM啟動(dòng)日志。

關(guān)于 i.MX RT 啟動(dòng)問(wèn)題解決的文章，痞子衡寫過(guò)非常多，其中大部分都是具體到某一類啟動(dòng)設(shè)備下的具體問(wèn)題分析，比較依賴經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)當(dāng)然是非常有用的。此外也有一篇《啟動(dòng)失敗先查看SRC_SBMRx寄存器》，這篇內(nèi)容通用于全部啟動(dòng)設(shè)備，算是葵花寶典系列了。

一直以來(lái)我們都當(dāng)芯片啟動(dòng) ROM 程序運(yùn)行狀態(tài)完全是個(gè)黑盒子，如果遇到異常，我們通常是去猜其可能遇到的問(wèn)題，那么能不能不全靠猜呢？答案是可以的！這便是痞子衡今天要聊 ROM 啟動(dòng)日志：

一、ROM啟動(dòng)日志原理

我們知道 i.MX RT 系列上電都是片內(nèi)固化的 ROM 程序代碼先運(yùn)行，由 ROM 來(lái)加載啟動(dòng)設(shè)備里的用戶程序去執(zhí)行，所以如果用戶程序不能正常啟動(dòng)，一定是 ROM 程序執(zhí)行過(guò)程中遇到了異常。

i.MX RT 初始 ROM 代碼來(lái)源于它的老大哥 i.MX 處理器，翻看 i.MX 參考手冊(cè)其中有關(guān)于 ROM Log Event 功能的描述，所謂 ROM Log Event 就是 ROM 程序在執(zhí)行過(guò)程中將其重要節(jié)點(diǎn)事件(狀態(tài))按時(shí)間軸記錄到一個(gè)日志緩沖區(qū)里（日志緩沖區(qū)通常在片內(nèi) RAM 固定地址處），這個(gè)日志內(nèi)容顯然對(duì)于分析 ROM 執(zhí)行過(guò)程非常有用，那么 i.MX RT 系列 ROM 代碼里有沒有保留這個(gè)功能呢？很高興，它還在！

下表記錄了 i.MX RT 全系列型號(hào)的 ROM 啟動(dòng)日志緩沖區(qū)地址：

二、獲取ROM啟動(dòng)日志數(shù)據(jù)

上一節(jié)我們知道了 ROM 啟動(dòng)日志緩沖區(qū)存儲(chǔ)地址，獲取其數(shù)據(jù)的方法就簡(jiǎn)單了，可以直接連接上仿真器去讀取。不過(guò)這里有需要注意的地方：如果是在 ROM 跳轉(zhuǎn)用戶程序之前發(fā)生的異常（日志體現(xiàn)為啟動(dòng)失?。?，那么內(nèi)核 PC 應(yīng)該還停留在 ROM 空間，這時(shí)候 RAM 區(qū)數(shù)據(jù)是完整的，無(wú)人破壞。如果是在 ROM 跳轉(zhuǎn)到用戶程序之后發(fā)生的異常（日志體現(xiàn)為啟動(dòng)成功），這時(shí)候用戶程序已經(jīng)開始執(zhí)行了，這可能會(huì)破壞 RAM 區(qū)數(shù)據(jù)（如果用戶程序鏈接文件里用到了存儲(chǔ)啟動(dòng)日志的 RAM 區(qū)域），這時(shí)候啟動(dòng)日志內(nèi)容就不一定有效了。

以 i.MXRT1170 為例，痞子衡找了一塊開發(fā)板，上電后掛上 J-Link 調(diào)試器，使用 J-Link 命令行工具里的 SaveBin 命令從 0x2024ad78 地址處讀取最大的日志數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 bootlog.bin 文件中。這里需要注意在用 J-Link 連接目標(biāo)設(shè)備時(shí)盡量不要選 MCU 型號(hào)，而用內(nèi)核 CORTEX-M7 代替，這樣可以防止選了 MCU 型號(hào)而自動(dòng)加載執(zhí)行相應(yīng)配套初始化腳本（萬(wàn)一腳本里有片內(nèi) RAM 相關(guān)操作破壞日志數(shù)據(jù)）。

命令格式：SaveBin <filename>, <addr>, <NumBytes>
命令解釋：Save target memory range into binary file.

除了借助調(diào)試器，我們也可以借助芯片串行下載模式下配套的 MCUBoot 工具鏈(Flashloader+blhost)來(lái)獲取 ROM 日志數(shù)據(jù)，具體可見《MCUBootUtility v6.3發(fā)布，支持獲取與解析啟動(dòng)日志》一文 2.3 小節(jié)里的途徑二。

三、解析ROM啟動(dòng)日志

i.MXRT 全系列 ROM 啟動(dòng)日志緩沖區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不是完全一樣的，主要分為兩個(gè)版本。其中 i.MXRT10xx 系列的日志結(jié)構(gòu)如下，跟 i.MX 處理器差不多，每條日志內(nèi)容壓縮存儲(chǔ)在一個(gè) uint32_t 型變量里，最大支持 64 條日志（當(dāng)實(shí)際日志超出 64 條時(shí)，后面的日志直接被忽略不記）。

uint32_t?pu_irom_log_buffer[64];

而 i.MXRT11xx 系列以及 i.MXRTxxx 系列的日志結(jié)構(gòu)相比前一代有一些改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)如下，首先增加了 entryIndex 用于記錄有效的日志個(gè)數(shù)，同時(shí)也增加了 checkSum 用于校驗(yàn)全部日志的完整性（但實(shí)際意義并不大，ROM 異常運(yùn)行時(shí)計(jì)算 checkSum 時(shí)機(jī)難以確定）。

typedef?struct?_log_context
{
????uint32_t?entryIndex;
????uint32_t?logEntries[64];
????uint32_t?checkSum;
}?log_context_t;

此時(shí)最大日志個(gè)數(shù)依舊是 64（當(dāng)實(shí)際日志超出 64 條時(shí)，會(huì)找到日志緩存區(qū)里排在最后的狀態(tài)為 Fail 或者 Fatal 的日志，然后只保存其后面的正常日志并繼續(xù)向下記錄）。

舉例說(shuō)明：當(dāng)前記錄到了第 65 條日志
 - 如果 logEntries[63:0] 里沒有 Fail 或者 Fatal 狀態(tài)的日志，那么清空數(shù)組，entryIndex 從 0 開始記錄。
 - 如果 logEntries[31] 是排在最后的 Fail 或者 Fatal 狀態(tài)的日志，那么將 logEntries[63:32] 拷貝到 logEntries[31:0]，entryIndex 重置為 32 再開始記錄。

除了以上啟動(dòng)日志緩沖區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)差別之外，i.MXRT10xx 與 i.MXRT11xx/i.MXRTxxx 在單條日志值定義上也是完全不同的，不過(guò)具體如何解析每條日志內(nèi)容，用戶無(wú)需過(guò)多關(guān)注，這在痞子衡開發(fā)的 MCUBootUtility v6.3 軟件里已經(jīng)全部搞定了，用戶可以直接查看解析后的日志結(jié)果。

還是繼續(xù)以 i.MXRT1170 為例查看解析后的日志結(jié)果，我們?cè)?FlexSPI1 連接的串行 NOR Flash 里下載一個(gè)能正常啟動(dòng)的 XIP 裸用戶程序（非簽名非加密），將芯片啟動(dòng)模式設(shè)為 2'b10，當(dāng)看到程序正常執(zhí)行后，掛上調(diào)試器讀出啟動(dòng)日志數(shù)據(jù)（確保日志存儲(chǔ)空間未被用戶程序破壞），并用 MCUBootUtility 軟件解析如下，還是能夠清晰地看到 ROM 執(zhí)行過(guò)程信息的。