i.MX8 uuu

简介：

uuu是i.MX 8 Universal Update Utility的简称，这个是mfgtools的后续方案，俗称MFGtools v3。
wiki: https://github.com/NXPmicro/mfgtools/wiki
pdf: https://github.com/NXPmicro/mfgtools/releases

原先的MFGtools中，在下载模式下，PC使用USB HID与开发板进行通信，将firmware uboot/kernel/dtb/ramdiskload到DDR上，然后去启动小系统(小kernel)，之后PC识别开发板为USB Mass Storage设备，可以通过PC将命令（使用uuc实现）发送给小系统(小kernel)，从而实现烧写功能。
而目前的uuu，新增使用fastboot协议，就是在小u-boot中配置支持fastboot。在下载模式下，PC还是使用USB HID与开发板进行通信，将支持fastboot的小u-boot放到开发板上运行，之后PC与开发板使用fastboot协议与小u-boot进行通信，包括load kernel等操作，启动小系统，从而实现烧写功能。

编译/下载：

1
2
3

git clone https://github.com/NXPmicro/mfgtools
cmake .
make

定制和load小u-boot

1、按照UUU.pdf中Uboot config requirement章节的说明，需要配置小u-boot支持以下几种功能，编译生成flash.bin：

USB Gadget；
USB UDC(USB Device Controller)
fastboot命令

最终小u-boot关于uuu的配置如下：

CONFIG_CMD_FASTBOOT=y
CONFIG_USB_FUNCTION_FASTBOOT=y
CONFIG_USB_GADGET=y
CONFIG_USB_GADGET_DOWNLOAD=y
CONFIG_USB_GADGET_MANUFACTURER="FSL"
CONFIG_USB_GADGET_VENDOR_NUM=0x0525
CONFIG_USB_GADGET_PRODUCT_NUM=0xa4a5
CONFIG_CI_UDC=y # UDC need change according system, -some system use CONFIG_USB_DWC3, some use CONFIG_USB_CDNS3
CONFIG_FSL_FASTBOOT=y
CONFIG_FASTBOOT=y
CONFIG_FASTBOOT_BUF_ADDR=0x80280000 
# Address need change according -system, generally it can be the same as ${LOADADDR}
CONFIG_FASTBOOT_BUF_SIZE=0x40000000
CONFIG_FASTBOOT_FLASH=y
CONFIG_FASTBOOT_FLASH_MMC_DEV=1
CONFIG_EFI_PARTITION=y
CONFIG_ANDROID_BOOT_IMAGE=y

2、将开发板设置为Serial Download模式，与PC机连接；
3、查看USB连接情况(不是必须)；
在ubuntu下执行lsusb可以看到连接上了一个Bus 001 Device 048: ID 1fc9:012f NXP Semiconductors设备，可以进一步查看lsusb -v -d 1fc9:012f这个设备是一个Human Interface Device设备。
4、load 小u-boot
执行如下的uuu命令，load 小u-boot到开发板上的DDR并跑起来(目前i.MX8在u-boot运行之前会先跑scfw,已将DDR初始化完毕)：

# ./uuu SDPS: boot -f flash.bin
uuu (Universal Update Utility) for nxp imx chips -- libuuu_1.2.91-3-g41a3d59

Success 0    Failure 0

       1/ 0   [                            ]
1:11   1/ 0   [============100%============]

Okay

可以通过串口查看u-boot有如下串口输出表示进入fastboot模式：

[  217.774] Detect USB boot. Will enter fastboot mode!
[  217.779] Fastboot: Normal
[  217.781] Boot from USB for mfgtools
[  217.785] Use default environment for                                  mfgtools
[  217.791] Run bootcmd_mfg: run mfgtool_args;if iminfo ${initrd_addr}; 
            then if test ${tee} = yes; then bootm ${tee_addr} ${initrd_addr} ${fdt_addr}; 
			else booti ${loadaddr} ${initrd_addr} ${fdt_addr}; fi; els;
[  217.821]
[  217.823] ## Checking Image at 83100000 ...
[  217.827] Unknown image format!
[  217.830] Run fastboot ...

5、查看USB连接情况(不是必须)；
在ubuntu下执行lsusb可以看到连接上了一个Bus 001 Device 049: ID 0525:a4a5 Netchip Technology, Inc. Pocketbook Pro 903设备，可以进一步查看lsusb -v -d 0525:a4a5这个设备是一个Android Fastboot设备。

使用FB命令：

FB是Android fastboot protocol，支持如下命令：

比如说./uuu FB: ucmd <any uboot cmd>中就可以通过uuu执行uboot命令，比如执行uboot help或者printenv命令：
./uuu FB: ucmd help 和 ./uuu FB: ucmd printenv

比如说./uuu FB: download -f <filename> 可以下载kernel、rootfs、dtb到DRM中，当然，load到DDR的那个地方，需要使用fastboot_buffer环境变量进行指定。

./uuu FB: ucmd setenv fastboot_buffer ${loadaddr}
./uuu FB: download -f Image
./uuu FB: ucmd setenv fastboot_buffer ${fdt_addr}
./uuu FB: download -f board.dtb
./uuu FB: ucmd setenv fastboot_buffer ${initrd_addr}
./uuu FB: download -f fsl-image-mfgtool-initramfs-imx_mfgtools.cpio.gz.u-boot
#FB: ucmd setenv bootargs console=${console},${baudrate} earlycon=${earlycon},${baudrate}
./uuu FB: acmd ${kboot} ${loadaddr} ${initrd_addr} ${fdt_addr}

我这边使用上述的命令无法执行成功，原因是没办法取得默认的环境变量${loadaddr}等，所以这里临时测试使用直接的地址进行测试，如下可以保证小kernel跑起来，当然，这里的小kernel和小 rootfs必须重新定制一下。

./uuu FB: ucmd setenv -f fastboot_buffer 0x80280000
./uuu FB: download -f Image
./uuu FB: ucmd setenv -f fastboot_buffer 0x83000000
./uuu FB: download -f board.dtb
./uuu FB: ucmd setenv -f fastboot_buffer 0x83100000
./uuu FB: download -f fsl-image-mfgtool-initramfs-imx_mfgtools.cpio.gz.u-boot
./uuu FB: acmd booti 0x80280000 0x83100000 0x83000000

无法取得默认的环境变量${loadaddr}的解决方法是要给环境变量加上引号，如下：

./uuu FB: ucmd setenv fastboot_buffer '${loadaddr}'
./uuu FB: download -f Image
./uuu FB: ucmd setenv fastboot_buffer '${fdt_addr}'
./uuu FB: download -f board.dtb
./uuu FB: ucmd setenv fastboot_buffer '${initrd_addr}'
./uuu FB: download -f fsl-image-mfgtool-initramfs-imx_mfgtools.cpio.gz.u-boot
#FB: ucmd setenv bootargs console=${console},${baudrate} earlycon=${earlycon},${baudrate}
./uuu FB: acmd '${kboot}' '${loadaddr}' '${initrd_addr}' '${fdt_addr}'

定制和load小kernel

1、按照UUU.pdf中kernel config requirement章节的说明，需要配置小kernel支持以下几种功能，编译生成Image：

配置 USB CONFIGFS
配置USB UDC
配置function fs

关于配置function fs需要配置如下几个宏：

CONFIG_USB_LIBCOMPOSITE=y
CONFIG_USB_F_MASS_STORAGE=y
CONFIG_USB_F_FS=y
CONFIG_USB_CONFIGFS=y
CONFIG_USB_CONFIGFS_MASS_STORAGE=y
CONFIG_USB_CONFIGFS_F_FS=y

定制小rootfs

当小kernel和小rootfs跑起来后，PC端查看lsusb发现一个USB设备为：Bus 001 Device 099: ID 066f:37ff SigmaTel, Inc.。
按照uuu.pdf的说明，接下来可以使用FBK与小kernel进行fastboot协议的通信。但是我这边执行./uuu FBK: ucmd ls命令就block住了，没有返回Okay或者失败啥的。
根据uuu.pdf的说明，FBK的实现依赖于initramfs，且FBK默认只支持066f:9afe和066f:9bff的设备。

解决FBK不能执行的两种方案如下：
方案1：重新编译initramfs，使用最新的yocto编译新的initramfs为：fsl-image-mfgtool-initramfs-imx8qxpmek.cpio.gz.u-boot，命令如下：

1 2	source setup-environment fsl-imx-wayland/ bitbake fsl-image-mfgtool-initramfs

可以看到在生成的rootfs中的linuxrc里面，已经设置新的PID和VID了。
tmp/work/imx8qxpmek-poky-linux/fsl-image-mfgtool-initramfs/1.0-r0/rootfs/linuxrc

function launch_uuc() {
    echo $1 $2
    mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/$1
    cd /sys/kernel/config/usb_gadget/$1
    echo 0x066F > idVendor
   
    if [[ ${cmdline} == *nfsroot* ]]; then
        echo 0x9CFF > idProduct
    else
        echo 0x9BFF > idProduct
    fi
    
    mkdir strings/0x409

将这个initramfs做为小rootfsload进去就可以使用FBK命令了。

方案2：根据uuu源代码中uuu/uuu.lst文件的说明，我们可以重新配置FBK支持的设备。

CFG: Config protocol of specific usb device vid/pid
SDPS|SDP|FB\Fastboot|FBK -chip-pid-vid[-bcdversion]

使用下面的命令进行配置：./uuu CFG: FBK: -pid 0x37ff -vid 0x066f
按照上述的步骤，小kernel与PC通信上了后接下来烧录的动作就可以使用FBK命令来完成了。

使用`uuu`实现工厂烧写

1、既然我们现在可以实现uuu的FB和FBK命令，那么我们就可以通过FB命令在u-boot中实现烧写fuse的动作，也就是烧写SRK fuse。可以在出厂的时候使用uuu对fuse进行烧写：

FB: ucmd fuse prog 0 730 0x475e1dca
FB: ucmd fuse prog 0 731 0xec5c98d2
FB: ucmd fuse prog 0 732 0x6dd5b7ec
FB: ucmd fuse prog 0 733 0xda535b48
FB: ucmd fuse prog 0 734 0x5baa6f61
FB: ucmd fuse prog 0 735 0x9d788292
FB: ucmd fuse prog 0 736 0x27f53d5f
FB: ucmd fuse prog 0 737 0x1316752a
FB: ucmd fuse prog 0 738 0x01043451
FB: ucmd fuse prog 0 739 0x7578275d
FB: ucmd fuse prog 0 740 0xc5fcd1e1
FB: ucmd fuse prog 0 741 0x12bac3e2
FB: ucmd fuse prog 0 742 0xef6860a2
FB: ucmd fuse prog 0 743 0xa0a12501
FB: ucmd fuse prog 0 744 0xbc2b9c25
FB: ucmd fuse prog 0 745 0xcfeea329

遇到的问题：

1、sudo 问题
执行uuu的时候提示要执行sudo的问题，必须在ubuntu下新建sudo vi /etc/udev/rules.d/99-uuu.rules文件，内容如下，最后执行sudo udevadm control --reload-rules。

SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1fc9", ATTRS{idProduct}=="012f", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1fc9", ATTRS{idProduct}=="0129", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="15a2", ATTRS{idProduct}=="0076", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="15a2", ATTRS{idProduct}=="0054", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="15a2", ATTRS{idProduct}=="0061", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="15a2", ATTRS{idProduct}=="0063", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="15a2", ATTRS{idProduct}=="0071", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="15a2", ATTRS{idProduct}=="007d", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="15a2", ATTRS{idProduct}=="0080", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1fc9", ATTRS{idProduct}=="0128", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1fc9", ATTRS{idProduct}=="0126", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1fc9", ATTRS{idProduct}=="0135", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1fc9", ATTRS{idProduct}=="0134", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1fc9", ATTRS{idProduct}=="012b", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="0525", ATTRS{idProduct}=="b4a4", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="0525", ATTRS{idProduct}=="a4a5", MODE="0666"
SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="066F", ATTRS{idProduct}=="9BFF", MODE="0666"

2、传输大文件问题
按照FBK命令的说明，可以使用ucp命令从PC拷贝文件到板子上，再使用ucmd进行操作，比如说烧写imx8的flash.bin：

1 2	./uuu FBK: ucp file/imx8x/flash.bin t:/tmp ./uuu FBK: ucmd dd if=/tmp/flash.bin of=/dev/mmcblk0 bs=1024 seek=32

比如说有个bigdata.img的镜像，大小为256MB，按照这种做法去传输大文件会出问题，必须使用如下的方式：

1 2	sudo ./uuu FBK: acmd dd of=/dev/mmcblk0p3 bs=512 sudo ./uuu FBK: ucp file/imx8x/bigdata.img t:-

其中，ucp命令使用的参数t:-表示这个文件是传输到stdio pipe上，在这里是stdin；acmd命令表示不等待命令返回，这里面的dd命令的if=其实就是从stdin里面拿到的，以此实现大文件的传输。

3、如果出现1:11 1/ 0 [Failure open usb device,Try ]的错误，原因是没有执行sudo。

参考资料

u-boot/doc/README.android-fastboot
https://chromium.googlesource.com/aosp/platform/system/core/+/upstream/fastboot/
https://android.googlesource.com/platform/system/core/+/android-sdk-4.4.2_r1/fastboot/fastboot_protocol.txt

简介：