doc: rockchip: Add doc for rk3399 TPL build/flash
[platform/kernel/u-boot.git] / doc / README.x86
1 # SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 #
3 # Copyright (C) 2014, Simon Glass <sjg@chromium.org>
4 # Copyright (C) 2014, Bin Meng <bmeng.cn@gmail.com>
5
6 U-Boot on x86
7 =============
8
9 This document describes the information about U-Boot running on x86 targets,
10 including supported boards, build instructions, todo list, etc.
11
12 Status
13 ------
14 U-Boot supports running as a coreboot [1] payload on x86. So far only Link
15 (Chromebook Pixel) and QEMU [2] x86 targets have been tested, but it should
16 work with minimal adjustments on other x86 boards since coreboot deals with
17 most of the low-level details.
18
19 U-Boot is a main bootloader on Intel Edison board.
20
21 U-Boot also supports booting directly from x86 reset vector, without coreboot.
22 In this case, known as bare mode, from the fact that it runs on the
23 'bare metal', U-Boot acts like a BIOS replacement. The following platforms
24 are supported:
25
26    - Bayley Bay CRB
27    - Cherry Hill CRB
28    - Congatec QEVAL 2.0 & conga-QA3/E3845
29    - Cougar Canyon 2 CRB
30    - Crown Bay CRB
31    - Galileo
32    - Link (Chromebook Pixel)
33    - Minnowboard MAX
34    - Samus (Chromebook Pixel 2015)
35    - QEMU x86 (32-bit & 64-bit)
36
37 As for loading an OS, U-Boot supports directly booting a 32-bit or 64-bit
38 Linux kernel as part of a FIT image. It also supports a compressed zImage.
39 U-Boot supports loading an x86 VxWorks kernel. Please check README.vxworks
40 for more details.
41
42 Build Instructions for U-Boot as coreboot payload
43 -------------------------------------------------
44 Building U-Boot as a coreboot payload is just like building U-Boot for targets
45 on other architectures, like below:
46
47 $ make coreboot_defconfig
48 $ make all
49
50 Build Instructions for U-Boot as main bootloader
51 ------------------------------------------------
52
53 Intel Edison instructions:
54
55 Simple you can build U-Boot and obtain u-boot.bin
56
57 $ make edison_defconfig
58 $ make all
59
60 Build Instructions for U-Boot as BIOS replacement (bare mode)
61 -------------------------------------------------------------
62 Building a ROM version of U-Boot (hereafter referred to as u-boot.rom) is a
63 little bit tricky, as generally it requires several binary blobs which are not
64 shipped in the U-Boot source tree. Due to this reason, the u-boot.rom build is
65 not turned on by default in the U-Boot source tree. Firstly, you need turn it
66 on by enabling the ROM build either via an environment variable
67
68     $ export BUILD_ROM=y
69
70 or via configuration
71
72     CONFIG_BUILD_ROM=y
73
74 Both tell the Makefile to build u-boot.rom as a target.
75
76 ---
77
78 Chromebook Link specific instructions for bare mode:
79
80 First, you need the following binary blobs:
81
82 * descriptor.bin - Intel flash descriptor
83 * me.bin - Intel Management Engine
84 * mrc.bin - Memory Reference Code, which sets up SDRAM
85 * video ROM - sets up the display
86
87 You can get these binary blobs by:
88
89 $ git clone http://review.coreboot.org/p/blobs.git
90 $ cd blobs
91
92 Find the following files:
93
94 * ./mainboard/google/link/descriptor.bin
95 * ./mainboard/google/link/me.bin
96 * ./northbridge/intel/sandybridge/systemagent-r6.bin
97
98 The 3rd one should be renamed to mrc.bin.
99 As for the video ROM, you can get it here [3] and rename it to vga.bin.
100 Make sure all these binary blobs are put in the board directory.
101
102 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom:
103
104 $ make chromebook_link_defconfig
105 $ make all
106
107 ---
108
109 Chromebook Samus (2015 Pixel) instructions for bare mode:
110
111 First, you need the following binary blobs:
112
113 * descriptor.bin - Intel flash descriptor
114 * me.bin - Intel Management Engine
115 * mrc.bin - Memory Reference Code, which sets up SDRAM
116 * refcode.elf - Additional Reference code
117 * vga.bin - video ROM, which sets up the display
118
119 If you have a samus you can obtain them from your flash, for example, in
120 developer mode on the Chromebook (use Ctrl-Alt-F2 to obtain a terminal and
121 log in as 'root'):
122
123    cd /tmp
124    flashrom -w samus.bin
125    scp samus.bin username@ip_address:/path/to/somewhere
126
127 If not see the coreboot tree [4] where you can use:
128
129    bash crosfirmware.sh samus
130
131 to get the image. There is also an 'extract_blobs.sh' scripts that you can use
132 on the 'coreboot-Google_Samus.*' file to short-circuit some of the below.
133
134 Then 'ifdtool -x samus.bin' on your development machine will produce:
135
136    flashregion_0_flashdescriptor.bin
137    flashregion_1_bios.bin
138    flashregion_2_intel_me.bin
139
140 Rename flashregion_0_flashdescriptor.bin to descriptor.bin
141 Rename flashregion_2_intel_me.bin to me.bin
142 You can ignore flashregion_1_bios.bin - it is not used.
143
144 To get the rest, use 'cbfstool samus.bin print':
145
146 samus.bin: 8192 kB, bootblocksize 2864, romsize 8388608, offset 0x700000
147 alignment: 64 bytes, architecture: x86
148
149 Name                           Offset     Type         Size
150 cmos_layout.bin                0x700000   cmos_layout  1164
151 pci8086,0406.rom               0x7004c0   optionrom    65536
152 spd.bin                        0x710500   (unknown)    4096
153 cpu_microcode_blob.bin         0x711540   microcode    70720
154 fallback/romstage              0x722a00   stage        54210
155 fallback/ramstage              0x72fe00   stage        96382
156 config                         0x7476c0   raw          6075
157 fallback/vboot                 0x748ec0   stage        15980
158 fallback/refcode               0x74cd80   stage        75578
159 fallback/payload               0x75f500   payload      62878
160 u-boot.dtb                     0x76eb00   (unknown)    5318
161 (empty)                        0x770000   null         196504
162 mrc.bin                        0x79ffc0   (unknown)    222876
163 (empty)                        0x7d66c0   null         167320
164
165 You can extract what you need:
166
167    cbfstool samus.bin extract -n pci8086,0406.rom -f vga.bin
168    cbfstool samus.bin extract -n fallback/refcode -f refcode.rmod
169    cbfstool samus.bin extract -n mrc.bin -f mrc.bin
170    cbfstool samus.bin extract -n fallback/refcode -f refcode.bin -U
171
172 Note that the -U flag is only supported by the latest cbfstool. It unpacks
173 and decompresses the stage to produce a coreboot rmodule. This is a simple
174 representation of an ELF file. You need the patch "Support decoding a stage
175 with compression".
176
177 Put all 5 files into board/google/chromebook_samus.
178
179 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom:
180
181 $ make chromebook_link_defconfig
182 $ make all
183
184 If you are using em100, then this command will flash write -Boot:
185
186    em100 -s -d filename.rom -c W25Q64CV -r
187
188 Flash map for samus / broadwell:
189
190    fffff800     SYS_X86_START16
191    ffff0000     RESET_SEG_START
192    fffd8000     TPL_TEXT_BASE
193    fffa0000     X86_MRC_ADDR
194    fff90000     VGA_BIOS_ADDR
195    ffed0000     SYS_TEXT_BASE
196    ffea0000     X86_REFCODE_ADDR
197    ffe70000     SPL_TEXT_BASE
198    ffbf8000     CONFIG_ENV_OFFSET (environemnt offset)
199    ffbe0000     rw-mrc-cache (Memory-reference-code cache)
200    ffa00000     <spare>
201    ff801000     intel-me (address set by descriptor.bin)
202    ff800000     intel-descriptor
203
204 ---
205
206 Intel Crown Bay specific instructions for bare mode:
207
208 U-Boot support of Intel Crown Bay board [4] relies on a binary blob called
209 Firmware Support Package [5] to perform all the necessary initialization steps
210 as documented in the BIOS Writer Guide, including initialization of the CPU,
211 memory controller, chipset and certain bus interfaces.
212
213 Download the Intel FSP for Atom E6xx series and Platform Controller Hub EG20T,
214 install it on your host and locate the FSP binary blob. Note this platform
215 also requires a Chipset Micro Code (CMC) state machine binary to be present in
216 the SPI flash where u-boot.rom resides, and this CMC binary blob can be found
217 in this FSP package too.
218
219 * ./FSP/QUEENSBAY_FSP_GOLD_001_20-DECEMBER-2013.fd
220 * ./Microcode/C0_22211.BIN
221
222 Rename the first one to fsp.bin and second one to cmc.bin and put them in the
223 board directory.
224
225 Note the FSP release version 001 has a bug which could cause random endless
226 loop during the FspInit call. This bug was published by Intel although Intel
227 did not describe any details. We need manually apply the patch to the FSP
228 binary using any hex editor (eg: bvi). Go to the offset 0x1fcd8 of the FSP
229 binary, change the following five bytes values from orginally E8 42 FF FF FF
230 to B8 00 80 0B 00.
231
232 As for the video ROM, you need manually extract it from the Intel provided
233 BIOS for Crown Bay here [6], using the AMI MMTool [7]. Check PCI option ROM
234 ID 8086:4108, extract and save it as vga.bin in the board directory.
235
236 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom
237
238 $ make crownbay_defconfig
239 $ make all
240
241 ---
242
243 Intel Cougar Canyon 2 specific instructions for bare mode:
244
245 This uses Intel FSP for 3rd generation Intel Core and Intel Celeron processors
246 with mobile Intel HM76 and QM77 chipsets platform. Download it from Intel FSP
247 website and put the .fd file (CHIEFRIVER_FSP_GOLD_001_09-OCTOBER-2013.fd at the
248 time of writing) in the board directory and rename it to fsp.bin.
249
250 Now build U-Boot and obtain u-boot.rom
251
252 $ make cougarcanyon2_defconfig
253 $ make all
254
255 The board has two 8MB SPI flashes mounted, which are called SPI-0 and SPI-1 in
256 the board manual. The SPI-0 flash should have flash descriptor plus ME firmware
257 and SPI-1 flash is used to store U-Boot. For convenience, the complete 8MB SPI-0
258 flash image is included in the FSP package (named Rom00_8M_MB_PPT.bin). Program
259 this image to the SPI-0 flash according to the board manual just once and we are
260 all set. For programming U-Boot we just need to program SPI-1 flash. Since the
261 default u-boot.rom image for this board is set to 2MB, it should be programmed
262 to the last 2MB of the 8MB chip, address range [600000, 7FFFFF].
263
264 ---
265
266 Intel Bay Trail based board instructions for bare mode:
267
268 This uses as FSP as with Crown Bay, except it is for the Atom E3800 series.
269 Two boards that use this configuration are Bayley Bay and Minnowboard MAX.
270 Download this and get the .fd file (BAYTRAIL_FSP_GOLD_003_16-SEP-2014.fd at
271 the time of writing). Put it in the corresponding board directory and rename
272 it to fsp.bin.
273
274 Obtain the VGA RAM (Vga.dat at the time of writing) and put it into the same
275 board directory as vga.bin.
276
277 You still need two more binary blobs. For Bayley Bay, they can be extracted
278 from the sample SPI image provided in the FSP (SPI.bin at the time of writing).
279
280    $ ./tools/ifdtool -x BayleyBay/SPI.bin
281    $ cp flashregion_0_flashdescriptor.bin board/intel/bayleybay/descriptor.bin
282    $ cp flashregion_2_intel_me.bin board/intel/bayleybay/me.bin
283
284 For Minnowboard MAX, we can reuse the same ME firmware above, but for flash
285 descriptor, we need get that somewhere else, as the one above does not seem to
286 work, probably because it is not designed for the Minnowboard MAX. Now download
287 the original firmware image for this board from:
288
289 http://firmware.intel.com/sites/default/files/2014-WW42.4-MinnowBoardMax.73-64-bit.bin_Release.zip
290
291 Unzip it:
292
293    $ unzip 2014-WW42.4-MinnowBoardMax.73-64-bit.bin_Release.zip
294
295 Use ifdtool in the U-Boot tools directory to extract the images from that
296 file, for example:
297
298    $ ./tools/ifdtool -x MNW2MAX1.X64.0073.R02.1409160934.bin
299
300 This will provide the descriptor file - copy this into the correct place:
301
302    $ cp flashregion_0_flashdescriptor.bin board/intel/minnowmax/descriptor.bin
303
304 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom
305 Note: below are examples/information for Minnowboard MAX.
306
307 $ make minnowmax_defconfig
308 $ make all
309
310 Checksums are as follows (but note that newer versions will invalidate this):
311
312 $ md5sum -b board/intel/minnowmax/*.bin
313 ffda9a3b94df5b74323afb328d51e6b4  board/intel/minnowmax/descriptor.bin
314 69f65b9a580246291d20d08cbef9d7c5  board/intel/minnowmax/fsp.bin
315 894a97d371544ec21de9c3e8e1716c4b  board/intel/minnowmax/me.bin
316 a2588537da387da592a27219d56e9962  board/intel/minnowmax/vga.bin
317
318 The ROM image is broken up into these parts:
319
320 Offset   Description         Controlling config
321 ------------------------------------------------------------
322 000000   descriptor.bin      Hard-coded to 0 in ifdtool
323 001000   me.bin              Set by the descriptor
324 500000   <spare>
325 6ef000   Environment         CONFIG_ENV_OFFSET
326 6f0000   MRC cache           CONFIG_ENABLE_MRC_CACHE
327 700000   u-boot-dtb.bin      CONFIG_SYS_TEXT_BASE
328 7b0000   vga.bin             CONFIG_VGA_BIOS_ADDR
329 7c0000   fsp.bin             CONFIG_FSP_ADDR
330 7f8000   <spare>             (depends on size of fsp.bin)
331 7ff800   U-Boot 16-bit boot  CONFIG_SYS_X86_START16
332
333 Overall ROM image size is controlled by CONFIG_ROM_SIZE.
334
335 Note that the debug version of the FSP is bigger in size. If this version
336 is used, CONFIG_FSP_ADDR needs to be configured to 0xfffb0000 instead of
337 the default value 0xfffc0000.
338
339 ---
340
341 Intel Cherry Hill specific instructions for bare mode:
342
343 This uses Intel FSP for Braswell platform. Download it from Intel FSP website,
344 put the .fd file to the board directory and rename it to fsp.bin.
345
346 Extract descriptor.bin and me.bin from the original BIOS on the board using
347 ifdtool and put them to the board directory as well.
348
349 Note the FSP package for Braswell does not ship a traditional legacy VGA BIOS
350 image for the integrated graphics device. Instead a new binary called Video
351 BIOS Table (VBT) is shipped. Put it to the board directory and rename it to
352 vbt.bin if you want graphics support in U-Boot.
353
354 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom
355
356 $ make cherryhill_defconfig
357 $ make all
358
359 An important note for programming u-boot.rom to the on-board SPI flash is that
360 you need make sure the SPI flash's 'quad enable' bit in its status register
361 matches the settings in the descriptor.bin, otherwise the board won't boot.
362
363 For the on-board SPI flash MX25U6435F, this can be done by writing 0x40 to the
364 status register by DediProg in: Config > Modify Status Register > Write Status
365 Register(s) > Register1 Value(Hex). This is is a one-time change. Once set, it
366 persists in SPI flash part regardless of the u-boot.rom image burned.
367
368 ---
369
370 Intel Galileo instructions for bare mode:
371
372 Only one binary blob is needed for Remote Management Unit (RMU) within Intel
373 Quark SoC. Not like FSP, U-Boot does not call into the binary. The binary is
374 needed by the Quark SoC itself.
375
376 You can get the binary blob from Quark Board Support Package from Intel website:
377
378 * ./QuarkSocPkg/QuarkNorthCluster/Binary/QuarkMicrocode/RMU.bin
379
380 Rename the file and put it to the board directory by:
381
382    $ cp RMU.bin board/intel/galileo/rmu.bin
383
384 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom
385
386 $ make galileo_defconfig
387 $ make all
388
389 ---
390
391 QEMU x86 target instructions for bare mode:
392
393 To build u-boot.rom for QEMU x86 targets, just simply run
394
395 $ make qemu-x86_defconfig (for 32-bit)
396 or
397 $ make qemu-x86_64_defconfig (for 64-bit)
398 $ make all
399
400 Note this default configuration will build a U-Boot for the QEMU x86 i440FX
401 board. To build a U-Boot against QEMU x86 Q35 board, you can change the build
402 configuration during the 'make menuconfig' process like below:
403
404 Device Tree Control  --->
405         ...
406         (qemu-x86_q35) Default Device Tree for DT control
407
408 Test with coreboot
409 ------------------
410 For testing U-Boot as the coreboot payload, there are things that need be paid
411 attention to. coreboot supports loading an ELF executable and a 32-bit plain
412 binary, as well as other supported payloads. With the default configuration,
413 U-Boot is set up to use a separate Device Tree Blob (dtb). As of today, the
414 generated u-boot-dtb.bin needs to be packaged by the cbfstool utility (a tool
415 provided by coreboot) manually as coreboot's 'make menuconfig' does not provide
416 this capability yet. The command is as follows:
417
418 # in the coreboot root directory
419 $ ./build/util/cbfstool/cbfstool build/coreboot.rom add-flat-binary \
420   -f u-boot-dtb.bin -n fallback/payload -c lzma -l 0x1110000 -e 0x1110000
421
422 Make sure 0x1110000 matches CONFIG_SYS_TEXT_BASE, which is the symbol address
423 of _x86boot_start (in arch/x86/cpu/start.S).
424
425 If you want to use ELF as the coreboot payload, change U-Boot configuration to
426 use CONFIG_OF_EMBED instead of CONFIG_OF_SEPARATE.
427
428 To enable video you must enable these options in coreboot:
429
430    - Set framebuffer graphics resolution (1280x1024 32k-color (1:5:5))
431    - Keep VESA framebuffer
432
433 At present it seems that for Minnowboard Max, coreboot does not pass through
434 the video information correctly (it always says the resolution is 0x0). This
435 works correctly for link though.
436
437 Test with QEMU for bare mode
438 ----------------------------
439 QEMU is a fancy emulator that can enable us to test U-Boot without access to
440 a real x86 board. Please make sure your QEMU version is 2.3.0 or above test
441 U-Boot. To launch QEMU with u-boot.rom, call QEMU as follows:
442
443 $ qemu-system-i386 -nographic -bios path/to/u-boot.rom
444
445 This will instantiate an emulated x86 board with i440FX and PIIX chipset. QEMU
446 also supports emulating an x86 board with Q35 and ICH9 based chipset, which is
447 also supported by U-Boot. To instantiate such a machine, call QEMU with:
448
449 $ qemu-system-i386 -nographic -bios path/to/u-boot.rom -M q35
450
451 Note by default QEMU instantiated boards only have 128 MiB system memory. But
452 it is enough to have U-Boot boot and function correctly. You can increase the
453 system memory by pass '-m' parameter to QEMU if you want more memory:
454
455 $ qemu-system-i386 -nographic -bios path/to/u-boot.rom -m 1024
456
457 This creates a board with 1 GiB system memory. Currently U-Boot for QEMU only
458 supports 3 GiB maximum system memory and reserves the last 1 GiB address space
459 for PCI device memory-mapped I/O and other stuff, so the maximum value of '-m'
460 would be 3072.
461
462 QEMU emulates a graphic card which U-Boot supports. Removing '-nographic' will
463 show QEMU's VGA console window. Note this will disable QEMU's serial output.
464 If you want to check both consoles, use '-serial stdio'.
465
466 Multicore is also supported by QEMU via '-smp n' where n is the number of cores
467 to instantiate. Note, the maximum supported CPU number in QEMU is 255.
468
469 The fw_cfg interface in QEMU also provides information about kernel data,
470 initrd, command-line arguments and more. U-Boot supports directly accessing
471 these informtion from fw_cfg interface, which saves the time of loading them
472 from hard disk or network again, through emulated devices. To use it , simply
473 providing them in QEMU command line:
474
475 $ qemu-system-i386 -nographic -bios path/to/u-boot.rom -m 1024 -kernel /path/to/bzImage
476     -append 'root=/dev/ram console=ttyS0' -initrd /path/to/initrd -smp 8
477
478 Note: -initrd and -smp are both optional
479
480 Then start QEMU, in U-Boot command line use the following U-Boot command to
481 setup kernel:
482
483  => qfw
484 qfw - QEMU firmware interface
485
486 Usage:
487 qfw <command>
488     - list                             : print firmware(s) currently loaded
489     - cpus                             : print online cpu number
490     - load <kernel addr> <initrd addr> : load kernel and initrd (if any) and setup for zboot
491
492 => qfw load
493 loading kernel to address 01000000 size 5d9d30 initrd 04000000 size 1b1ab50
494
495 Here the kernel (bzImage) is loaded to 01000000 and initrd is to 04000000. Then,
496 'zboot' can be used to boot the kernel:
497
498 => zboot 01000000 - 04000000 1b1ab50
499
500 To run 64-bit U-Boot, qemu-system-x86_64 should be used instead, e.g.:
501 $ qemu-system-x86_64 -nographic -bios path/to/u-boot.rom
502
503 A specific CPU can be specified via the '-cpu' parameter but please make
504 sure the specified CPU supports 64-bit like '-cpu core2duo'. Conversely
505 '-cpu pentium' won't work for obvious reasons that the processor only
506 supports 32-bit.
507
508 Note 64-bit support is very preliminary at this point. Lots of features
509 are missing in the 64-bit world. One notable feature is the VGA console
510 support which is currently missing, so that you must specify '-nographic'
511 to get 64-bit U-Boot up and running.
512
513 Updating U-Boot on Edison
514 -------------------------
515 By default Intel Edison boards are shipped with preinstalled heavily
516 patched U-Boot v2014.04. Though it supports DFU which we may be able to
517 use.
518
519 1. Prepare u-boot.bin as described in chapter above. You still need one
520 more step (if and only if you have original U-Boot), i.e. run the
521 following command:
522
523 $ truncate -s %4096 u-boot.bin
524
525 2. Run your board and interrupt booting to U-Boot console. In the console
526 call:
527
528  => run do_force_flash_os
529
530 3. Wait for few seconds, it will prepare environment variable and runs
531 DFU. Run DFU command from the host system:
532
533 $ dfu-util -v -d 8087:0a99 --alt u-boot0 -D u-boot.bin
534
535 4. Return to U-Boot console and following hint. i.e. push Ctrl+C, and
536 reset the board:
537
538  => reset
539
540 CPU Microcode
541 -------------
542 Modern CPUs usually require a special bit stream called microcode [8] to be
543 loaded on the processor after power up in order to function properly. U-Boot
544 has already integrated these as hex dumps in the source tree.
545
546 SMP Support
547 -----------
548 On a multicore system, U-Boot is executed on the bootstrap processor (BSP).
549 Additional application processors (AP) can be brought up by U-Boot. In order to
550 have an SMP kernel to discover all of the available processors, U-Boot needs to
551 prepare configuration tables which contain the multi-CPUs information before
552 loading the OS kernel. Currently U-Boot supports generating two types of tables
553 for SMP, called Simple Firmware Interface (SFI) [9] and Multi-Processor (MP)
554 [10] tables. The writing of these two tables are controlled by two Kconfig
555 options GENERATE_SFI_TABLE and GENERATE_MP_TABLE.
556
557 Driver Model
558 ------------
559 x86 has been converted to use driver model for serial, GPIO, SPI, SPI flash,
560 keyboard, real-time clock, USB. Video is in progress.
561
562 Device Tree
563 -----------
564 x86 uses device tree to configure the board thus requires CONFIG_OF_CONTROL to
565 be turned on. Not every device on the board is configured via device tree, but
566 more and more devices will be added as time goes by. Check out the directory
567 arch/x86/dts/ for these device tree source files.
568
569 Useful Commands
570 ---------------
571 In keeping with the U-Boot philosophy of providing functions to check and
572 adjust internal settings, there are several x86-specific commands that may be
573 useful:
574
575 fsp  - Display information about Intel Firmware Support Package (FSP).
576          This is only available on platforms which use FSP, mostly Atom.
577 iod  - Display I/O memory
578 iow  - Write I/O memory
579 mtrr - List and set the Memory Type Range Registers (MTRR). These are used to
580          tell the CPU whether memory is cacheable and if so the cache write
581          mode to use. U-Boot sets up some reasonable values but you can
582          adjust then with this command.
583
584 Booting Ubuntu
585 --------------
586 As an example of how to set up your boot flow with U-Boot, here are
587 instructions for starting Ubuntu from U-Boot. These instructions have been
588 tested on Minnowboard MAX with a SATA drive but are equally applicable on
589 other platforms and other media. There are really only four steps and it's a
590 very simple script, but a more detailed explanation is provided here for
591 completeness.
592
593 Note: It is possible to set up U-Boot to boot automatically using syslinux.
594 It could also use the grub.cfg file (/efi/ubuntu/grub.cfg) to obtain the
595 GUID. If you figure these out, please post patches to this README.
596
597 Firstly, you will need Ubuntu installed on an available disk. It should be
598 possible to make U-Boot start a USB start-up disk but for now let's assume
599 that you used another boot loader to install Ubuntu.
600
601 Use the U-Boot command line to find the UUID of the partition you want to
602 boot. For example our disk is SCSI device 0:
603
604 => part list scsi 0
605
606 Partition Map for SCSI device 0  --   Partition Type: EFI
607
608    Part Start LBA       End LBA         Name
609         Attributes
610         Type GUID
611         Partition GUID
612    1    0x00000800      0x001007ff      ""
613         attrs:  0x0000000000000000
614         type:   c12a7328-f81f-11d2-ba4b-00a0c93ec93b
615         guid:   9d02e8e4-4d59-408f-a9b0-fd497bc9291c
616    2    0x00100800      0x037d8fff      ""
617         attrs:  0x0000000000000000
618         type:   0fc63daf-8483-4772-8e79-3d69d8477de4
619         guid:   965c59ee-1822-4326-90d2-b02446050059
620    3    0x037d9000      0x03ba27ff      ""
621         attrs:  0x0000000000000000
622         type:   0657fd6d-a4ab-43c4-84e5-0933c84b4f4f
623         guid:   2c4282bd-1e82-4bcf-a5ff-51dedbf39f17
624    =>
625
626 This shows that your SCSI disk has three partitions. The really long hex
627 strings are called Globally Unique Identifiers (GUIDs). You can look up the
628 'type' ones here [11]. On this disk the first partition is for EFI and is in
629 VFAT format (DOS/Windows):
630
631    => fatls scsi 0:1
632                efi/
633
634    0 file(s), 1 dir(s)
635
636
637 Partition 2 is 'Linux filesystem data' so that will be our root disk. It is
638 in ext2 format:
639
640    => ext2ls scsi 0:2
641    <DIR>       4096 .
642    <DIR>       4096 ..
643    <DIR>      16384 lost+found
644    <DIR>       4096 boot
645    <DIR>      12288 etc
646    <DIR>       4096 media
647    <DIR>       4096 bin
648    <DIR>       4096 dev
649    <DIR>       4096 home
650    <DIR>       4096 lib
651    <DIR>       4096 lib64
652    <DIR>       4096 mnt
653    <DIR>       4096 opt
654    <DIR>       4096 proc
655    <DIR>       4096 root
656    <DIR>       4096 run
657    <DIR>      12288 sbin
658    <DIR>       4096 srv
659    <DIR>       4096 sys
660    <DIR>       4096 tmp
661    <DIR>       4096 usr
662    <DIR>       4096 var
663    <SYM>         33 initrd.img
664    <SYM>         30 vmlinuz
665    <DIR>       4096 cdrom
666    <SYM>         33 initrd.img.old
667    =>
668
669 and if you look in the /boot directory you will see the kernel:
670
671    => ext2ls scsi 0:2 /boot
672    <DIR>       4096 .
673    <DIR>       4096 ..
674    <DIR>       4096 efi
675    <DIR>       4096 grub
676             3381262 System.map-3.13.0-32-generic
677             1162712 abi-3.13.0-32-generic
678              165611 config-3.13.0-32-generic
679              176500 memtest86+.bin
680              178176 memtest86+.elf
681              178680 memtest86+_multiboot.bin
682             5798112 vmlinuz-3.13.0-32-generic
683              165762 config-3.13.0-58-generic
684             1165129 abi-3.13.0-58-generic
685             5823136 vmlinuz-3.13.0-58-generic
686            19215259 initrd.img-3.13.0-58-generic
687             3391763 System.map-3.13.0-58-generic
688             5825048 vmlinuz-3.13.0-58-generic.efi.signed
689            28304443 initrd.img-3.13.0-32-generic
690    =>
691
692 The 'vmlinuz' files contain a packaged Linux kernel. The format is a kind of
693 self-extracting compressed file mixed with some 'setup' configuration data.
694 Despite its size (uncompressed it is >10MB) this only includes a basic set of
695 device drivers, enough to boot on most hardware types.
696
697 The 'initrd' files contain a RAM disk. This is something that can be loaded
698 into RAM and will appear to Linux like a disk. Ubuntu uses this to hold lots
699 of drivers for whatever hardware you might have. It is loaded before the
700 real root disk is accessed.
701
702 The numbers after the end of each file are the version. Here it is Linux
703 version 3.13. You can find the source code for this in the Linux tree with
704 the tag v3.13. The '.0' allows for additional Linux releases to fix problems,
705 but normally this is not needed. The '-58' is used by Ubuntu. Each time they
706 release a new kernel they increment this number. New Ubuntu versions might
707 include kernel patches to fix reported bugs. Stable kernels can exist for
708 some years so this number can get quite high.
709
710 The '.efi.signed' kernel is signed for EFI's secure boot. U-Boot has its own
711 secure boot mechanism - see [12] [13] and cannot read .efi files at present.
712
713 To boot Ubuntu from U-Boot the steps are as follows:
714
715 1. Set up the boot arguments. Use the GUID for the partition you want to
716 boot:
717
718    => setenv bootargs root=/dev/disk/by-partuuid/965c59ee-1822-4326-90d2-b02446050059 ro
719
720 Here root= tells Linux the location of its root disk. The disk is specified
721 by its GUID, using '/dev/disk/by-partuuid/', a Linux path to a 'directory'
722 containing all the GUIDs Linux has found. When it starts up, there will be a
723 file in that directory with this name in it. It is also possible to use a
724 device name here, see later.
725
726 2. Load the kernel. Since it is an ext2/4 filesystem we can do:
727
728    => ext2load scsi 0:2 03000000 /boot/vmlinuz-3.13.0-58-generic
729
730 The address 30000000 is arbitrary, but there seem to be problems with using
731 small addresses (sometimes Linux cannot find the ramdisk). This is 48MB into
732 the start of RAM (which is at 0 on x86).
733
734 3. Load the ramdisk (to 64MB):
735
736    => ext2load scsi 0:2 04000000 /boot/initrd.img-3.13.0-58-generic
737
738 4. Start up the kernel. We need to know the size of the ramdisk, but can use
739 a variable for that. U-Boot sets 'filesize' to the size of the last file it
740 loaded.
741
742    => zboot 03000000 0 04000000 ${filesize}
743
744 Type 'help zboot' if you want to see what the arguments are. U-Boot on x86 is
745 quite verbose when it boots a kernel. You should see these messages from
746 U-Boot:
747
748    Valid Boot Flag
749    Setup Size = 0x00004400
750    Magic signature found
751    Using boot protocol version 2.0c
752    Linux kernel version 3.13.0-58-generic (buildd@allspice) #97-Ubuntu SMP Wed Jul 8 02:56:15 UTC 2015
753    Building boot_params at 0x00090000
754    Loading bzImage at address 100000 (5805728 bytes)
755    Magic signature found
756    Initial RAM disk at linear address 0x04000000, size 19215259 bytes
757    Kernel command line: "root=/dev/disk/by-partuuid/965c59ee-1822-4326-90d2-b02446050059 ro"
758
759    Starting kernel ...
760
761 U-Boot prints out some bootstage timing. This is more useful if you put the
762 above commands into a script since then it will be faster.
763
764    Timer summary in microseconds:
765           Mark    Elapsed  Stage
766              0          0  reset
767        241,535    241,535  board_init_r
768      2,421,611  2,180,076  id=64
769      2,421,790        179  id=65
770      2,428,215      6,425  main_loop
771     48,860,584 46,432,369  start_kernel
772
773    Accumulated time:
774                   240,329  ahci
775                 1,422,704  vesa display
776
777 Now the kernel actually starts: (if you want to examine kernel boot up message
778 on the serial console, append "console=ttyS0,115200" to the kernel command line)
779
780    [    0.000000] Initializing cgroup subsys cpuset
781    [    0.000000] Initializing cgroup subsys cpu
782    [    0.000000] Initializing cgroup subsys cpuacct
783    [    0.000000] Linux version 3.13.0-58-generic (buildd@allspice) (gcc version 4.8.2 (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) ) #97-Ubuntu SMP Wed Jul 8 02:56:15 UTC 2015 (Ubuntu 3.13.0-58.97-generic 3.13.11-ckt22)
784    [    0.000000] Command line: root=/dev/disk/by-partuuid/965c59ee-1822-4326-90d2-b02446050059 ro console=ttyS0,115200
785
786 It continues for a long time. Along the way you will see it pick up your
787 ramdisk:
788
789    [    0.000000] RAMDISK: [mem 0x04000000-0x05253fff]
790 ...
791    [    0.788540] Trying to unpack rootfs image as initramfs...
792    [    1.540111] Freeing initrd memory: 18768K (ffff880004000000 - ffff880005254000)
793 ...
794
795 Later it actually starts using it:
796
797    Begin: Running /scripts/local-premount ... done.
798
799 You should also see your boot disk turn up:
800
801    [    4.357243] scsi 1:0:0:0: Direct-Access     ATA      ADATA SP310      5.2  PQ: 0 ANSI: 5
802    [    4.366860] sd 1:0:0:0: [sda] 62533296 512-byte logical blocks: (32.0 GB/29.8 GiB)
803    [    4.375677] sd 1:0:0:0: Attached scsi generic sg0 type 0
804    [    4.381859] sd 1:0:0:0: [sda] Write Protect is off
805    [    4.387452] sd 1:0:0:0: [sda] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA
806    [    4.399535]  sda: sda1 sda2 sda3
807
808 Linux has found the three partitions (sda1-3). Mercifully it doesn't print out
809 the GUIDs. In step 1 above we could have used:
810
811    setenv bootargs root=/dev/sda2 ro
812
813 instead of the GUID. However if you add another drive to your board the
814 numbering may change whereas the GUIDs will not. So if your boot partition
815 becomes sdb2, it will still boot. For embedded systems where you just want to
816 boot the first disk, you have that option.
817
818 The last thing you will see on the console is mention of plymouth (which
819 displays the Ubuntu start-up screen) and a lot of 'Starting' messages:
820
821  * Starting Mount filesystems on boot                                    [ OK ]
822
823 After a pause you should see a login screen on your display and you are done.
824
825 If you want to put this in a script you can use something like this:
826
827    setenv bootargs root=UUID=b2aaf743-0418-4d90-94cc-3e6108d7d968 ro
828    setenv boot zboot 03000000 0 04000000 \${filesize}
829    setenv bootcmd "ext2load scsi 0:2 03000000 /boot/vmlinuz-3.13.0-58-generic; ext2load scsi 0:2 04000000 /boot/initrd.img-3.13.0-58-generic; run boot"
830    saveenv
831
832 The \ is to tell the shell not to evaluate ${filesize} as part of the setenv
833 command.
834
835 You can also bake this behaviour into your build by hard-coding the
836 environment variables if you add this to minnowmax.h:
837
838 #undef CONFIG_BOOTCOMMAND
839 #define CONFIG_BOOTCOMMAND      \
840         "ext2load scsi 0:2 03000000 /boot/vmlinuz-3.13.0-58-generic; " \
841         "ext2load scsi 0:2 04000000 /boot/initrd.img-3.13.0-58-generic; " \
842         "run boot"
843
844 #undef CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS
845 #define CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS "boot=zboot 03000000 0 04000000 ${filesize}"
846
847 and change CONFIG_BOOTARGS value in configs/minnowmax_defconfig to:
848
849 CONFIG_BOOTARGS="root=/dev/sda2 ro"
850
851 Test with SeaBIOS
852 -----------------
853 SeaBIOS [14] is an open source implementation of a 16-bit x86 BIOS. It can run
854 in an emulator or natively on x86 hardware with the use of U-Boot. With its
855 help, we can boot some OSes that require 16-bit BIOS services like Windows/DOS.
856
857 As U-Boot, we have to manually create a table where SeaBIOS gets various system
858 information (eg: E820) from. The table unfortunately has to follow the coreboot
859 table format as SeaBIOS currently supports booting as a coreboot payload.
860
861 To support loading SeaBIOS, U-Boot should be built with CONFIG_SEABIOS on.
862 Booting SeaBIOS is done via U-Boot's bootelf command, like below:
863
864    => tftp bios.bin.elf;bootelf
865    Using e1000#0 device
866    TFTP from server 10.10.0.100; our IP address is 10.10.0.108
867    ...
868    Bytes transferred = 122124 (1dd0c hex)
869    ## Starting application at 0x000ff06e ...
870    SeaBIOS (version rel-1.9.0)
871    ...
872
873 bios.bin.elf is the SeaBIOS image built from SeaBIOS source tree.
874 Make sure it is built as follows:
875
876    $ make menuconfig
877
878 Inside the "General Features" menu, select "Build for coreboot" as the
879 "Build Target". Inside the "Debugging" menu, turn on "Serial port debugging"
880 so that we can see something as soon as SeaBIOS boots. Leave other options
881 as in their default state. Then,
882
883    $ make
884    ...
885    Total size: 121888  Fixed: 66496  Free: 9184 (used 93.0% of 128KiB rom)
886    Creating out/bios.bin.elf
887
888 Currently this is tested on QEMU x86 target with U-Boot chain-loading SeaBIOS
889 to install/boot a Windows XP OS (below for example command to install Windows).
890
891    # Create a 10G disk.img as the virtual hard disk
892    $ qemu-img create -f qcow2 disk.img 10G
893
894    # Install a Windows XP OS from an ISO image 'winxp.iso'
895    $ qemu-system-i386 -serial stdio -bios u-boot.rom -hda disk.img -cdrom winxp.iso -smp 2 -m 512
896
897    # Boot a Windows XP OS installed on the virutal hard disk
898    $ qemu-system-i386 -serial stdio -bios u-boot.rom -hda disk.img -smp 2 -m 512
899
900 This is also tested on Intel Crown Bay board with a PCIe graphics card, booting
901 SeaBIOS then chain-loading a GRUB on a USB drive, then Linux kernel finally.
902
903 If you are using Intel Integrated Graphics Device (IGD) as the primary display
904 device on your board, SeaBIOS needs to be patched manually to get its VGA ROM
905 loaded and run by SeaBIOS. SeaBIOS locates VGA ROM via the PCI expansion ROM
906 register, but IGD device does not have its VGA ROM mapped by this register.
907 Its VGA ROM is packaged as part of u-boot.rom at a configurable flash address
908 which is unknown to SeaBIOS. An example patch is needed for SeaBIOS below:
909
910 diff --git a/src/optionroms.c b/src/optionroms.c
911 index 65f7fe0..c7b6f5e 100644
912 --- a/src/optionroms.c
913 +++ b/src/optionroms.c
914 @@ -324,6 +324,8 @@ init_pcirom(struct pci_device *pci, int isvga, u64 *sources)
915          rom = deploy_romfile(file);
916      else if (RunPCIroms > 1 || (RunPCIroms == 1 && isvga))
917          rom = map_pcirom(pci);
918 +    if (pci->bdf == pci_to_bdf(0, 2, 0))
919 +        rom = (struct rom_header *)0xfff90000;
920      if (! rom)
921          // No ROM present.
922          return;
923
924 Note: the patch above expects IGD device is at PCI b.d.f 0.2.0 and its VGA ROM
925 is at 0xfff90000 which corresponds to CONFIG_VGA_BIOS_ADDR on Minnowboard MAX.
926 Change these two accordingly if this is not the case on your board.
927
928 Development Flow
929 ----------------
930 These notes are for those who want to port U-Boot to a new x86 platform.
931
932 Since x86 CPUs boot from SPI flash, a SPI flash emulator is a good investment.
933 The Dediprog em100 can be used on Linux. The em100 tool is available here:
934
935    http://review.coreboot.org/p/em100.git
936
937 On Minnowboard Max the following command line can be used:
938
939    sudo em100 -s -p LOW -d u-boot.rom -c W25Q64DW -r
940
941 A suitable clip for connecting over the SPI flash chip is here:
942
943    http://www.dediprog.com/pd/programmer-accessories/EM-TC-8
944
945 This allows you to override the SPI flash contents for development purposes.
946 Typically you can write to the em100 in around 1200ms, considerably faster
947 than programming the real flash device each time. The only important
948 limitation of the em100 is that it only supports SPI bus speeds up to 20MHz.
949 This means that images must be set to boot with that speed. This is an
950 Intel-specific feature - e.g. tools/ifttool has an option to set the SPI
951 speed in the SPI descriptor region.
952
953 If your chip/board uses an Intel Firmware Support Package (FSP) it is fairly
954 easy to fit it in. You can follow the Minnowboard Max implementation, for
955 example. Hopefully you will just need to create new files similar to those
956 in arch/x86/cpu/baytrail which provide Bay Trail support.
957
958 If you are not using an FSP you have more freedom and more responsibility.
959 The ivybridge support works this way, although it still uses a ROM for
960 graphics and still has binary blobs containing Intel code. You should aim to
961 support all important peripherals on your platform including video and storage.
962 Use the device tree for configuration where possible.
963
964 For the microcode you can create a suitable device tree file using the
965 microcode tool:
966
967   ./tools/microcode-tool -d microcode.dat -m <model> create
968
969 or if you only have header files and not the full Intel microcode.dat database:
970
971   ./tools/microcode-tool -H BAY_TRAIL_FSP_KIT/Microcode/M0130673322.h \
972         -H BAY_TRAIL_FSP_KIT/Microcode/M0130679901.h \
973         -m all create
974
975 These are written to arch/x86/dts/microcode/ by default.
976
977 Note that it is possible to just add the micrcode for your CPU if you know its
978 model. U-Boot prints this information when it starts
979
980    CPU: x86_64, vendor Intel, device 30673h
981
982 so here we can use the M0130673322 file.
983
984 If you platform can display POST codes on two little 7-segment displays on
985 the board, then you can use post_code() calls from C or assembler to monitor
986 boot progress. This can be good for debugging.
987
988 If not, you can try to get serial working as early as possible. The early
989 debug serial port may be useful here. See setup_internal_uart() for an example.
990
991 During the U-Boot porting, one of the important steps is to write correct PIRQ
992 routing information in the board device tree. Without it, device drivers in the
993 Linux kernel won't function correctly due to interrupt is not working. Please
994 refer to U-Boot doc [15] for the device tree bindings of Intel interrupt router.
995 Here we have more details on the intel,pirq-routing property below.
996
997         intel,pirq-routing = <
998                 PCI_BDF(0, 2, 0) INTA PIRQA
999                 ...
1000         >;
1001
1002 As you see each entry has 3 cells. For the first one, we need describe all pci
1003 devices mounted on the board. For SoC devices, normally there is a chapter on
1004 the chipset datasheet which lists all the available PCI devices. For example on
1005 Bay Trail, this is chapter 4.3 (PCI configuration space). For the second one, we
1006 can get the interrupt pin either from datasheet or hardware via U-Boot shell.
1007 The reliable source is the hardware as sometimes chipset datasheet is not 100%
1008 up-to-date. Type 'pci header' plus the device's pci bus/device/function number
1009 from U-Boot shell below.
1010
1011   => pci header 0.1e.1
1012     vendor ID =                 0x8086
1013     device ID =                 0x0f08
1014     ...
1015     interrupt line =            0x09
1016     interrupt pin =             0x04
1017     ...
1018
1019 It shows this PCI device is using INTD pin as it reports 4 in the interrupt pin
1020 register. Repeat this until you get interrupt pins for all the devices. The last
1021 cell is the PIRQ line which a particular interrupt pin is mapped to. On Intel
1022 chipset, the power-up default mapping is INTA/B/C/D maps to PIRQA/B/C/D. This
1023 can be changed by registers in LPC bridge. So far Intel FSP does not touch those
1024 registers so we can write down the PIRQ according to the default mapping rule.
1025
1026 Once we get the PIRQ routing information in the device tree, the interrupt
1027 allocation and assignment will be done by U-Boot automatically. Now you can
1028 enable CONFIG_GENERATE_PIRQ_TABLE for testing Linux kernel using i8259 PIC and
1029 CONFIG_GENERATE_MP_TABLE for testing Linux kernel using local APIC and I/O APIC.
1030
1031 This script might be useful. If you feed it the output of 'pci long' from
1032 U-Boot then it will generate a device tree fragment with the interrupt
1033 configuration for each device (note it needs gawk 4.0.0):
1034
1035    $ cat console_output |awk '/PCI/ {device=$4} /interrupt line/ {line=$4} \
1036         /interrupt pin/ {pin = $4; if (pin != "0x00" && pin != "0xff") \
1037         {patsplit(device, bdf, "[0-9a-f]+"); \
1038         printf "PCI_BDF(%d, %d, %d) INT%c PIRQ%c\n", strtonum("0x" bdf[1]), \
1039         strtonum("0x" bdf[2]), bdf[3], strtonum(pin) + 64, 64 + strtonum(pin)}}'
1040
1041 Example output:
1042    PCI_BDF(0, 2, 0) INTA PIRQA
1043    PCI_BDF(0, 3, 0) INTA PIRQA
1044 ...
1045
1046 Porting Hints
1047 -------------
1048
1049 Quark-specific considerations:
1050
1051 To port U-Boot to other boards based on the Intel Quark SoC, a few things need
1052 to be taken care of. The first important part is the Memory Reference Code (MRC)
1053 parameters. Quark MRC supports memory-down configuration only. All these MRC
1054 parameters are supplied via the board device tree. To get started, first copy
1055 the MRC section of arch/x86/dts/galileo.dts to your board's device tree, then
1056 change these values by consulting board manuals or your hardware vendor.
1057 Available MRC parameter values are listed in include/dt-bindings/mrc/quark.h.
1058 The other tricky part is with PCIe. Quark SoC integrates two PCIe root ports,
1059 but by default they are held in reset after power on. In U-Boot, PCIe
1060 initialization is properly handled as per Quark's firmware writer guide.
1061 In your board support codes, you need provide two routines to aid PCIe
1062 initialization, which are board_assert_perst() and board_deassert_perst().
1063 The two routines need implement a board-specific mechanism to assert/deassert
1064 PCIe PERST# pin. Care must be taken that in those routines that any APIs that
1065 may trigger PCI enumeration process are strictly forbidden, as any access to
1066 PCIe root port's configuration registers will cause system hang while it is
1067 held in reset. For more details, check how they are implemented by the Intel
1068 Galileo board support codes in board/intel/galileo/galileo.c.
1069
1070 coreboot:
1071
1072 See scripts/coreboot.sed which can assist with porting coreboot code into
1073 U-Boot drivers. It will not resolve all build errors, but will perform common
1074 transformations. Remember to add attribution to coreboot for new files added
1075 to U-Boot. This should go at the top of each file and list the coreboot
1076 filename where the code originated.
1077
1078 Debugging ACPI issues with Windows:
1079
1080 Windows might cache system information and only detect ACPI changes if you
1081 modify the ACPI table versions. So tweak them liberally when debugging ACPI
1082 issues with Windows.
1083
1084 ACPI Support Status
1085 -------------------
1086 Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) [16] aims to establish
1087 industry-standard interfaces enabling OS-directed configuration, power
1088 management, and thermal management of mobile, desktop, and server platforms.
1089
1090 Linux can boot without ACPI with "acpi=off" command line parameter, but
1091 with ACPI the kernel gains the capabilities to handle power management.
1092 For Windows, ACPI is a must-have firmware feature since Windows Vista.
1093 CONFIG_GENERATE_ACPI_TABLE is the config option to turn on ACPI support in
1094 U-Boot. This requires Intel ACPI compiler to be installed on your host to
1095 compile ACPI DSDT table written in ASL format to AML format. You can get
1096 the compiler via "apt-get install iasl" if you are on Ubuntu or download
1097 the source from [17] to compile one by yourself.
1098
1099 Current ACPI support in U-Boot is basically complete. More optional features
1100 can be added in the future. The status as of today is:
1101
1102  * Support generating RSDT, XSDT, FACS, FADT, MADT, MCFG tables.
1103  * Support one static DSDT table only, compiled by Intel ACPI compiler.
1104  * Support S0/S3/S4/S5, reboot and shutdown from OS.
1105  * Support booting a pre-installed Ubuntu distribution via 'zboot' command.
1106  * Support installing and booting Ubuntu 14.04 (or above) from U-Boot with
1107    the help of SeaBIOS using legacy interface (non-UEFI mode).
1108  * Support installing and booting Windows 8.1/10 from U-Boot with the help
1109    of SeaBIOS using legacy interface (non-UEFI mode).
1110  * Support ACPI interrupts with SCI only.
1111
1112 Features that are optional:
1113  * Dynamic AML bytecodes insertion at run-time. We may need this to support
1114    SSDT table generation and DSDT fix up.
1115  * SMI support. Since U-Boot is a modern bootloader, we don't want to bring
1116    those legacy stuff into U-Boot. ACPI spec allows a system that does not
1117    support SMI (a legacy-free system).
1118
1119 ACPI was initially enabled on BayTrail based boards. Testing was done by booting
1120 a pre-installed Ubuntu 14.04 from a SATA drive. Installing Ubuntu 14.04 and
1121 Windows 8.1/10 to a SATA drive and booting from there is also tested. Most
1122 devices seem to work correctly and the board can respond a reboot/shutdown
1123 command from the OS.
1124
1125 For other platform boards, ACPI support status can be checked by examining their
1126 board defconfig files to see if CONFIG_GENERATE_ACPI_TABLE is set to y.
1127
1128 The S3 sleeping state is a low wake latency sleeping state defined by ACPI
1129 spec where all system context is lost except system memory. To test S3 resume
1130 with a Linux kernel, simply run "echo mem > /sys/power/state" and kernel will
1131 put the board to S3 state where the power is off. So when the power button is
1132 pressed again, U-Boot runs as it does in cold boot and detects the sleeping
1133 state via ACPI register to see if it is S3, if yes it means we are waking up.
1134 U-Boot is responsible for restoring the machine state as it is before sleep.
1135 When everything is done, U-Boot finds out the wakeup vector provided by OSes
1136 and jump there. To determine whether ACPI S3 resume is supported, check to
1137 see if CONFIG_HAVE_ACPI_RESUME is set for that specific board.
1138
1139 Note for testing S3 resume with Windows, correct graphics driver must be
1140 installed for your platform, otherwise you won't find "Sleep" option in
1141 the "Power" submenu from the Windows start menu.
1142
1143 EFI Support
1144 -----------
1145 U-Boot supports booting as a 32-bit or 64-bit EFI payload, e.g. with UEFI.
1146 This is enabled with CONFIG_EFI_STUB to boot from both 32-bit and 64-bit
1147 UEFI BIOS. U-Boot can also run as an EFI application, with CONFIG_EFI_APP.
1148 The CONFIG_EFI_LOADER option, where U-Boot provides an EFI environment to
1149 the kernel (i.e. replaces UEFI completely but provides the same EFI run-time
1150 services) is supported too. For example, we can even use 'bootefi' command
1151 to load a 'u-boot-payload.efi', see below test logs on QEMU.
1152
1153   => load ide 0 3000000 u-boot-payload.efi
1154   489787 bytes read in 138 ms (3.4 MiB/s)
1155   => bootefi 3000000
1156   Scanning disk ide.blk#0...
1157   Found 2 disks
1158   WARNING: booting without device tree
1159   ## Starting EFI application at 03000000 ...
1160   U-Boot EFI Payload
1161
1162
1163   U-Boot 2018.07-rc2 (Jun 23 2018 - 17:12:58 +0800)
1164
1165   CPU: x86_64, vendor AMD, device 663h
1166   DRAM:  2 GiB
1167   MMC:
1168   Video: 1024x768x32
1169   Model: EFI x86 Payload
1170   Net:   e1000: 52:54:00:12:34:56
1171
1172   Warning: e1000#0 using MAC address from ROM
1173   eth0: e1000#0
1174   No controllers found
1175   Hit any key to stop autoboot:  0
1176
1177 See README.u-boot_on_efi and README.uefi for details of EFI support in U-Boot.
1178
1179 TODO List
1180 ---------
1181 - Audio
1182 - Chrome OS verified boot
1183
1184 References
1185 ----------
1186 [1] http://www.coreboot.org
1187 [2] http://www.qemu.org
1188 [3] http://www.coreboot.org/~stepan/pci8086,0166.rom
1189 [4] http://www.intel.com/content/www/us/en/embedded/design-tools/evaluation-platforms/atom-e660-eg20t-development-kit.html
1190 [5] http://www.intel.com/fsp
1191 [6] http://www.intel.com/content/www/us/en/secure/intelligent-systems/privileged/e6xx-35-b1-cmc22211.html
1192 [7] http://www.ami.com/products/bios-uefi-tools-and-utilities/bios-uefi-utilities/
1193 [8] http://en.wikipedia.org/wiki/Microcode
1194 [9] http://simplefirmware.org
1195 [10] http://www.intel.com/design/archives/processors/pro/docs/242016.htm
1196 [11] https://en.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table
1197 [12] http://events.linuxfoundation.org/sites/events/files/slides/chromeos_and_diy_vboot_0.pdf
1198 [13] http://events.linuxfoundation.org/sites/events/files/slides/elce-2014.pdf
1199 [14] http://www.seabios.org/SeaBIOS
1200 [15] doc/device-tree-bindings/misc/intel,irq-router.txt
1201 [16] http://www.acpi.info
1202 [17] https://www.acpica.org/downloads