8025485cf1311f41cc254e49c1fb407841285e8e
[platform/kernel/u-boot.git] / doc / README.x86
1 #
2 # Copyright (C) 2014, Simon Glass <sjg@chromium.org>
3 # Copyright (C) 2014, Bin Meng <bmeng.cn@gmail.com>
4 #
5 # SPDX-License-Identifier:      GPL-2.0+
6 #
7
8 U-Boot on x86
9 =============
10
11 This document describes the information about U-Boot running on x86 targets,
12 including supported boards, build instructions, todo list, etc.
13
14 Status
15 ------
16 U-Boot supports running as a coreboot [1] payload on x86. So far only Link
17 (Chromebook Pixel) and QEMU [2] x86 targets have been tested, but it should
18 work with minimal adjustments on other x86 boards since coreboot deals with
19 most of the low-level details.
20
21 U-Boot is a main bootloader on Intel Edison board.
22
23 U-Boot also supports booting directly from x86 reset vector, without coreboot.
24 In this case, known as bare mode, from the fact that it runs on the
25 'bare metal', U-Boot acts like a BIOS replacement. The following platforms
26 are supported:
27
28    - Bayley Bay CRB
29    - Congatec QEVAL 2.0 & conga-QA3/E3845
30    - Cougar Canyon 2 CRB
31    - Crown Bay CRB
32    - Galileo
33    - Link (Chromebook Pixel)
34    - Minnowboard MAX
35    - Samus (Chromebook Pixel 2015)
36    - QEMU x86
37
38 As for loading an OS, U-Boot supports directly booting a 32-bit or 64-bit
39 Linux kernel as part of a FIT image. It also supports a compressed zImage.
40 U-Boot supports loading an x86 VxWorks kernel. Please check README.vxworks
41 for more details.
42
43 Build Instructions for U-Boot as coreboot payload
44 -------------------------------------------------
45 Building U-Boot as a coreboot payload is just like building U-Boot for targets
46 on other architectures, like below:
47
48 $ make coreboot-x86_defconfig
49 $ make all
50
51 Note this default configuration will build a U-Boot payload for the QEMU board.
52 To build a coreboot payload against another board, you can change the build
53 configuration during the 'make menuconfig' process.
54
55 x86 architecture  --->
56         ...
57         (qemu-x86) Board configuration file
58         (qemu-x86_i440fx) Board Device Tree Source (dts) file
59         (0x01920000) Board specific Cache-As-RAM (CAR) address
60         (0x4000) Board specific Cache-As-RAM (CAR) size
61
62 Change the 'Board configuration file' and 'Board Device Tree Source (dts) file'
63 to point to a new board. You can also change the Cache-As-RAM (CAR) related
64 settings here if the default values do not fit your new board.
65
66 Build Instructions for U-Boot as main bootloader
67 ------------------------------------------------
68
69 Intel Edison instructions:
70
71 Simple you can build U-Boot and obtain u-boot.bin
72
73 $ make edison_defconfig
74 $ make all
75
76 Build Instructions for U-Boot as BIOS replacement (bare mode)
77 -------------------------------------------------------------
78 Building a ROM version of U-Boot (hereafter referred to as u-boot.rom) is a
79 little bit tricky, as generally it requires several binary blobs which are not
80 shipped in the U-Boot source tree. Due to this reason, the u-boot.rom build is
81 not turned on by default in the U-Boot source tree. Firstly, you need turn it
82 on by enabling the ROM build:
83
84 $ export BUILD_ROM=y
85
86 This tells the Makefile to build u-boot.rom as a target.
87
88 ---
89
90 Chromebook Link specific instructions for bare mode:
91
92 First, you need the following binary blobs:
93
94 * descriptor.bin - Intel flash descriptor
95 * me.bin - Intel Management Engine
96 * mrc.bin - Memory Reference Code, which sets up SDRAM
97 * video ROM - sets up the display
98
99 You can get these binary blobs by:
100
101 $ git clone http://review.coreboot.org/p/blobs.git
102 $ cd blobs
103
104 Find the following files:
105
106 * ./mainboard/google/link/descriptor.bin
107 * ./mainboard/google/link/me.bin
108 * ./northbridge/intel/sandybridge/systemagent-r6.bin
109
110 The 3rd one should be renamed to mrc.bin.
111 As for the video ROM, you can get it here [3] and rename it to vga.bin.
112 Make sure all these binary blobs are put in the board directory.
113
114 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom:
115
116 $ make chromebook_link_defconfig
117 $ make all
118
119 ---
120
121 Chromebook Samus (2015 Pixel) instructions for bare mode:
122
123 First, you need the following binary blobs:
124
125 * descriptor.bin - Intel flash descriptor
126 * me.bin - Intel Management Engine
127 * mrc.bin - Memory Reference Code, which sets up SDRAM
128 * refcode.elf - Additional Reference code
129 * vga.bin - video ROM, which sets up the display
130
131 If you have a samus you can obtain them from your flash, for example, in
132 developer mode on the Chromebook (use Ctrl-Alt-F2 to obtain a terminal and
133 log in as 'root'):
134
135    cd /tmp
136    flashrom -w samus.bin
137    scp samus.bin username@ip_address:/path/to/somewhere
138
139 If not see the coreboot tree [4] where you can use:
140
141    bash crosfirmware.sh samus
142
143 to get the image. There is also an 'extract_blobs.sh' scripts that you can use
144 on the 'coreboot-Google_Samus.*' file to short-circuit some of the below.
145
146 Then 'ifdtool -x samus.bin' on your development machine will produce:
147
148    flashregion_0_flashdescriptor.bin
149    flashregion_1_bios.bin
150    flashregion_2_intel_me.bin
151
152 Rename flashregion_0_flashdescriptor.bin to descriptor.bin
153 Rename flashregion_2_intel_me.bin to me.bin
154 You can ignore flashregion_1_bios.bin - it is not used.
155
156 To get the rest, use 'cbfstool samus.bin print':
157
158 samus.bin: 8192 kB, bootblocksize 2864, romsize 8388608, offset 0x700000
159 alignment: 64 bytes, architecture: x86
160
161 Name                           Offset     Type         Size
162 cmos_layout.bin                0x700000   cmos_layout  1164
163 pci8086,0406.rom               0x7004c0   optionrom    65536
164 spd.bin                        0x710500   (unknown)    4096
165 cpu_microcode_blob.bin         0x711540   microcode    70720
166 fallback/romstage              0x722a00   stage        54210
167 fallback/ramstage              0x72fe00   stage        96382
168 config                         0x7476c0   raw          6075
169 fallback/vboot                 0x748ec0   stage        15980
170 fallback/refcode               0x74cd80   stage        75578
171 fallback/payload               0x75f500   payload      62878
172 u-boot.dtb                     0x76eb00   (unknown)    5318
173 (empty)                        0x770000   null         196504
174 mrc.bin                        0x79ffc0   (unknown)    222876
175 (empty)                        0x7d66c0   null         167320
176
177 You can extract what you need:
178
179    cbfstool samus.bin extract -n pci8086,0406.rom -f vga.bin
180    cbfstool samus.bin extract -n fallback/refcode -f refcode.rmod
181    cbfstool samus.bin extract -n mrc.bin -f mrc.bin
182    cbfstool samus.bin extract -n fallback/refcode -f refcode.bin -U
183
184 Note that the -U flag is only supported by the latest cbfstool. It unpacks
185 and decompresses the stage to produce a coreboot rmodule. This is a simple
186 representation of an ELF file. You need the patch "Support decoding a stage
187 with compression".
188
189 Put all 5 files into board/google/chromebook_samus.
190
191 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom:
192
193 $ make chromebook_link_defconfig
194 $ make all
195
196 If you are using em100, then this command will flash write -Boot:
197
198    em100 -s -d filename.rom -c W25Q64CV -r
199
200 ---
201
202 Intel Crown Bay specific instructions for bare mode:
203
204 U-Boot support of Intel Crown Bay board [4] relies on a binary blob called
205 Firmware Support Package [5] to perform all the necessary initialization steps
206 as documented in the BIOS Writer Guide, including initialization of the CPU,
207 memory controller, chipset and certain bus interfaces.
208
209 Download the Intel FSP for Atom E6xx series and Platform Controller Hub EG20T,
210 install it on your host and locate the FSP binary blob. Note this platform
211 also requires a Chipset Micro Code (CMC) state machine binary to be present in
212 the SPI flash where u-boot.rom resides, and this CMC binary blob can be found
213 in this FSP package too.
214
215 * ./FSP/QUEENSBAY_FSP_GOLD_001_20-DECEMBER-2013.fd
216 * ./Microcode/C0_22211.BIN
217
218 Rename the first one to fsp.bin and second one to cmc.bin and put them in the
219 board directory.
220
221 Note the FSP release version 001 has a bug which could cause random endless
222 loop during the FspInit call. This bug was published by Intel although Intel
223 did not describe any details. We need manually apply the patch to the FSP
224 binary using any hex editor (eg: bvi). Go to the offset 0x1fcd8 of the FSP
225 binary, change the following five bytes values from orginally E8 42 FF FF FF
226 to B8 00 80 0B 00.
227
228 As for the video ROM, you need manually extract it from the Intel provided
229 BIOS for Crown Bay here [6], using the AMI MMTool [7]. Check PCI option ROM
230 ID 8086:4108, extract and save it as vga.bin in the board directory.
231
232 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom
233
234 $ make crownbay_defconfig
235 $ make all
236
237 ---
238
239 Intel Cougar Canyon 2 specific instructions for bare mode:
240
241 This uses Intel FSP for 3rd generation Intel Core and Intel Celeron processors
242 with mobile Intel HM76 and QM77 chipsets platform. Download it from Intel FSP
243 website and put the .fd file (CHIEFRIVER_FSP_GOLD_001_09-OCTOBER-2013.fd at the
244 time of writing) in the board directory and rename it to fsp.bin.
245
246 Now build U-Boot and obtain u-boot.rom
247
248 $ make cougarcanyon2_defconfig
249 $ make all
250
251 The board has two 8MB SPI flashes mounted, which are called SPI-0 and SPI-1 in
252 the board manual. The SPI-0 flash should have flash descriptor plus ME firmware
253 and SPI-1 flash is used to store U-Boot. For convenience, the complete 8MB SPI-0
254 flash image is included in the FSP package (named Rom00_8M_MB_PPT.bin). Program
255 this image to the SPI-0 flash according to the board manual just once and we are
256 all set. For programming U-Boot we just need to program SPI-1 flash.
257
258 ---
259
260 Intel Bay Trail based board instructions for bare mode:
261
262 This uses as FSP as with Crown Bay, except it is for the Atom E3800 series.
263 Two boards that use this configuration are Bayley Bay and Minnowboard MAX.
264 Download this and get the .fd file (BAYTRAIL_FSP_GOLD_003_16-SEP-2014.fd at
265 the time of writing). Put it in the corresponding board directory and rename
266 it to fsp.bin.
267
268 Obtain the VGA RAM (Vga.dat at the time of writing) and put it into the same
269 board directory as vga.bin.
270
271 You still need two more binary blobs. For Bayley Bay, they can be extracted
272 from the sample SPI image provided in the FSP (SPI.bin at the time of writing).
273
274    $ ./tools/ifdtool -x BayleyBay/SPI.bin
275    $ cp flashregion_0_flashdescriptor.bin board/intel/bayleybay/descriptor.bin
276    $ cp flashregion_2_intel_me.bin board/intel/bayleybay/me.bin
277
278 For Minnowboard MAX, we can reuse the same ME firmware above, but for flash
279 descriptor, we need get that somewhere else, as the one above does not seem to
280 work, probably because it is not designed for the Minnowboard MAX. Now download
281 the original firmware image for this board from:
282
283 http://firmware.intel.com/sites/default/files/2014-WW42.4-MinnowBoardMax.73-64-bit.bin_Release.zip
284
285 Unzip it:
286
287    $ unzip 2014-WW42.4-MinnowBoardMax.73-64-bit.bin_Release.zip
288
289 Use ifdtool in the U-Boot tools directory to extract the images from that
290 file, for example:
291
292    $ ./tools/ifdtool -x MNW2MAX1.X64.0073.R02.1409160934.bin
293
294 This will provide the descriptor file - copy this into the correct place:
295
296    $ cp flashregion_0_flashdescriptor.bin board/intel/minnowmax/descriptor.bin
297
298 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom
299 Note: below are examples/information for Minnowboard MAX.
300
301 $ make minnowmax_defconfig
302 $ make all
303
304 Checksums are as follows (but note that newer versions will invalidate this):
305
306 $ md5sum -b board/intel/minnowmax/*.bin
307 ffda9a3b94df5b74323afb328d51e6b4  board/intel/minnowmax/descriptor.bin
308 69f65b9a580246291d20d08cbef9d7c5  board/intel/minnowmax/fsp.bin
309 894a97d371544ec21de9c3e8e1716c4b  board/intel/minnowmax/me.bin
310 a2588537da387da592a27219d56e9962  board/intel/minnowmax/vga.bin
311
312 The ROM image is broken up into these parts:
313
314 Offset   Description         Controlling config
315 ------------------------------------------------------------
316 000000   descriptor.bin      Hard-coded to 0 in ifdtool
317 001000   me.bin              Set by the descriptor
318 500000   <spare>
319 6ef000   Environment         CONFIG_ENV_OFFSET
320 6f0000   MRC cache           CONFIG_ENABLE_MRC_CACHE
321 700000   u-boot-dtb.bin      CONFIG_SYS_TEXT_BASE
322 790000   vga.bin             CONFIG_VGA_BIOS_ADDR
323 7c0000   fsp.bin             CONFIG_FSP_ADDR
324 7f8000   <spare>             (depends on size of fsp.bin)
325 7ff800   U-Boot 16-bit boot  CONFIG_SYS_X86_START16
326
327 Overall ROM image size is controlled by CONFIG_ROM_SIZE.
328
329 Note that the debug version of the FSP is bigger in size. If this version
330 is used, CONFIG_FSP_ADDR needs to be configured to 0xfffb0000 instead of
331 the default value 0xfffc0000.
332
333 ---
334
335 Intel Galileo instructions for bare mode:
336
337 Only one binary blob is needed for Remote Management Unit (RMU) within Intel
338 Quark SoC. Not like FSP, U-Boot does not call into the binary. The binary is
339 needed by the Quark SoC itself.
340
341 You can get the binary blob from Quark Board Support Package from Intel website:
342
343 * ./QuarkSocPkg/QuarkNorthCluster/Binary/QuarkMicrocode/RMU.bin
344
345 Rename the file and put it to the board directory by:
346
347    $ cp RMU.bin board/intel/galileo/rmu.bin
348
349 Now you can build U-Boot and obtain u-boot.rom
350
351 $ make galileo_defconfig
352 $ make all
353
354 ---
355
356 QEMU x86 target instructions for bare mode:
357
358 To build u-boot.rom for QEMU x86 targets, just simply run
359
360 $ make qemu-x86_defconfig
361 $ make all
362
363 Note this default configuration will build a U-Boot for the QEMU x86 i440FX
364 board. To build a U-Boot against QEMU x86 Q35 board, you can change the build
365 configuration during the 'make menuconfig' process like below:
366
367 Device Tree Control  --->
368         ...
369         (qemu-x86_q35) Default Device Tree for DT control
370
371 Test with coreboot
372 ------------------
373 For testing U-Boot as the coreboot payload, there are things that need be paid
374 attention to. coreboot supports loading an ELF executable and a 32-bit plain
375 binary, as well as other supported payloads. With the default configuration,
376 U-Boot is set up to use a separate Device Tree Blob (dtb). As of today, the
377 generated u-boot-dtb.bin needs to be packaged by the cbfstool utility (a tool
378 provided by coreboot) manually as coreboot's 'make menuconfig' does not provide
379 this capability yet. The command is as follows:
380
381 # in the coreboot root directory
382 $ ./build/util/cbfstool/cbfstool build/coreboot.rom add-flat-binary \
383   -f u-boot-dtb.bin -n fallback/payload -c lzma -l 0x1110000 -e 0x1110000
384
385 Make sure 0x1110000 matches CONFIG_SYS_TEXT_BASE, which is the symbol address
386 of _x86boot_start (in arch/x86/cpu/start.S).
387
388 If you want to use ELF as the coreboot payload, change U-Boot configuration to
389 use CONFIG_OF_EMBED instead of CONFIG_OF_SEPARATE.
390
391 To enable video you must enable these options in coreboot:
392
393    - Set framebuffer graphics resolution (1280x1024 32k-color (1:5:5))
394    - Keep VESA framebuffer
395
396 And include coreboot_fb.dtsi in your board's device tree source file, like:
397
398    /include/ "coreboot_fb.dtsi"
399
400 At present it seems that for Minnowboard Max, coreboot does not pass through
401 the video information correctly (it always says the resolution is 0x0). This
402 works correctly for link though.
403
404 Note: coreboot framebuffer driver does not work on QEMU. The reason is unknown
405 at this point. Patches are welcome if you figure out anything wrong.
406
407 Test with QEMU for bare mode
408 ----------------------------
409 QEMU is a fancy emulator that can enable us to test U-Boot without access to
410 a real x86 board. Please make sure your QEMU version is 2.3.0 or above test
411 U-Boot. To launch QEMU with u-boot.rom, call QEMU as follows:
412
413 $ qemu-system-i386 -nographic -bios path/to/u-boot.rom
414
415 This will instantiate an emulated x86 board with i440FX and PIIX chipset. QEMU
416 also supports emulating an x86 board with Q35 and ICH9 based chipset, which is
417 also supported by U-Boot. To instantiate such a machine, call QEMU with:
418
419 $ qemu-system-i386 -nographic -bios path/to/u-boot.rom -M q35
420
421 Note by default QEMU instantiated boards only have 128 MiB system memory. But
422 it is enough to have U-Boot boot and function correctly. You can increase the
423 system memory by pass '-m' parameter to QEMU if you want more memory:
424
425 $ qemu-system-i386 -nographic -bios path/to/u-boot.rom -m 1024
426
427 This creates a board with 1 GiB system memory. Currently U-Boot for QEMU only
428 supports 3 GiB maximum system memory and reserves the last 1 GiB address space
429 for PCI device memory-mapped I/O and other stuff, so the maximum value of '-m'
430 would be 3072.
431
432 QEMU emulates a graphic card which U-Boot supports. Removing '-nographic' will
433 show QEMU's VGA console window. Note this will disable QEMU's serial output.
434 If you want to check both consoles, use '-serial stdio'.
435
436 Multicore is also supported by QEMU via '-smp n' where n is the number of cores
437 to instantiate. Note, the maximum supported CPU number in QEMU is 255.
438
439 The fw_cfg interface in QEMU also provides information about kernel data,
440 initrd, command-line arguments and more. U-Boot supports directly accessing
441 these informtion from fw_cfg interface, which saves the time of loading them
442 from hard disk or network again, through emulated devices. To use it , simply
443 providing them in QEMU command line:
444
445 $ qemu-system-i386 -nographic -bios path/to/u-boot.rom -m 1024 -kernel /path/to/bzImage
446     -append 'root=/dev/ram console=ttyS0' -initrd /path/to/initrd -smp 8
447
448 Note: -initrd and -smp are both optional
449
450 Then start QEMU, in U-Boot command line use the following U-Boot command to
451 setup kernel:
452
453  => qfw
454 qfw - QEMU firmware interface
455
456 Usage:
457 qfw <command>
458     - list                             : print firmware(s) currently loaded
459     - cpus                             : print online cpu number
460     - load <kernel addr> <initrd addr> : load kernel and initrd (if any) and setup for zboot
461
462 => qfw load
463 loading kernel to address 01000000 size 5d9d30 initrd 04000000 size 1b1ab50
464
465 Here the kernel (bzImage) is loaded to 01000000 and initrd is to 04000000. Then,
466 'zboot' can be used to boot the kernel:
467
468 => zboot 01000000 - 04000000 1b1ab50
469
470 Updating U-Boot on Edison
471 -------------------------
472 By default Intel Edison boards are shipped with preinstalled heavily
473 patched U-Boot v2014.04. Though it supports DFU which we may be able to
474 use.
475
476 1. Prepare u-boot.bin as described in chapter above. You still need one
477 more step (if and only if you have original U-Boot), i.e. run the
478 following command:
479
480 $ truncate -s %4096 u-boot.bin
481
482 2. Run your board and interrupt booting to U-Boot console. In the console
483 call:
484
485  => run do_force_flash_os
486
487 3. Wait for few seconds, it will prepare environment variable and runs
488 DFU. Run DFU command from the host system:
489
490 $ dfu-util -v -d 8087:0a99 --alt u-boot0 -D u-boot.bin
491
492 4. Return to U-Boot console and following hint. i.e. push Ctrl+C, and
493 reset the board:
494
495  => reset
496
497 CPU Microcode
498 -------------
499 Modern CPUs usually require a special bit stream called microcode [8] to be
500 loaded on the processor after power up in order to function properly. U-Boot
501 has already integrated these as hex dumps in the source tree.
502
503 SMP Support
504 -----------
505 On a multicore system, U-Boot is executed on the bootstrap processor (BSP).
506 Additional application processors (AP) can be brought up by U-Boot. In order to
507 have an SMP kernel to discover all of the available processors, U-Boot needs to
508 prepare configuration tables which contain the multi-CPUs information before
509 loading the OS kernel. Currently U-Boot supports generating two types of tables
510 for SMP, called Simple Firmware Interface (SFI) [9] and Multi-Processor (MP)
511 [10] tables. The writing of these two tables are controlled by two Kconfig
512 options GENERATE_SFI_TABLE and GENERATE_MP_TABLE.
513
514 Driver Model
515 ------------
516 x86 has been converted to use driver model for serial, GPIO, SPI, SPI flash,
517 keyboard, real-time clock, USB. Video is in progress.
518
519 Device Tree
520 -----------
521 x86 uses device tree to configure the board thus requires CONFIG_OF_CONTROL to
522 be turned on. Not every device on the board is configured via device tree, but
523 more and more devices will be added as time goes by. Check out the directory
524 arch/x86/dts/ for these device tree source files.
525
526 Useful Commands
527 ---------------
528 In keeping with the U-Boot philosophy of providing functions to check and
529 adjust internal settings, there are several x86-specific commands that may be
530 useful:
531
532 fsp  - Display information about Intel Firmware Support Package (FSP).
533          This is only available on platforms which use FSP, mostly Atom.
534 iod  - Display I/O memory
535 iow  - Write I/O memory
536 mtrr - List and set the Memory Type Range Registers (MTRR). These are used to
537          tell the CPU whether memory is cacheable and if so the cache write
538          mode to use. U-Boot sets up some reasonable values but you can
539          adjust then with this command.
540
541 Booting Ubuntu
542 --------------
543 As an example of how to set up your boot flow with U-Boot, here are
544 instructions for starting Ubuntu from U-Boot. These instructions have been
545 tested on Minnowboard MAX with a SATA drive but are equally applicable on
546 other platforms and other media. There are really only four steps and it's a
547 very simple script, but a more detailed explanation is provided here for
548 completeness.
549
550 Note: It is possible to set up U-Boot to boot automatically using syslinux.
551 It could also use the grub.cfg file (/efi/ubuntu/grub.cfg) to obtain the
552 GUID. If you figure these out, please post patches to this README.
553
554 Firstly, you will need Ubuntu installed on an available disk. It should be
555 possible to make U-Boot start a USB start-up disk but for now let's assume
556 that you used another boot loader to install Ubuntu.
557
558 Use the U-Boot command line to find the UUID of the partition you want to
559 boot. For example our disk is SCSI device 0:
560
561 => part list scsi 0
562
563 Partition Map for SCSI device 0  --   Partition Type: EFI
564
565    Part Start LBA       End LBA         Name
566         Attributes
567         Type GUID
568         Partition GUID
569    1    0x00000800      0x001007ff      ""
570         attrs:  0x0000000000000000
571         type:   c12a7328-f81f-11d2-ba4b-00a0c93ec93b
572         guid:   9d02e8e4-4d59-408f-a9b0-fd497bc9291c
573    2    0x00100800      0x037d8fff      ""
574         attrs:  0x0000000000000000
575         type:   0fc63daf-8483-4772-8e79-3d69d8477de4
576         guid:   965c59ee-1822-4326-90d2-b02446050059
577    3    0x037d9000      0x03ba27ff      ""
578         attrs:  0x0000000000000000
579         type:   0657fd6d-a4ab-43c4-84e5-0933c84b4f4f
580         guid:   2c4282bd-1e82-4bcf-a5ff-51dedbf39f17
581    =>
582
583 This shows that your SCSI disk has three partitions. The really long hex
584 strings are called Globally Unique Identifiers (GUIDs). You can look up the
585 'type' ones here [11]. On this disk the first partition is for EFI and is in
586 VFAT format (DOS/Windows):
587
588    => fatls scsi 0:1
589                efi/
590
591    0 file(s), 1 dir(s)
592
593
594 Partition 2 is 'Linux filesystem data' so that will be our root disk. It is
595 in ext2 format:
596
597    => ext2ls scsi 0:2
598    <DIR>       4096 .
599    <DIR>       4096 ..
600    <DIR>      16384 lost+found
601    <DIR>       4096 boot
602    <DIR>      12288 etc
603    <DIR>       4096 media
604    <DIR>       4096 bin
605    <DIR>       4096 dev
606    <DIR>       4096 home
607    <DIR>       4096 lib
608    <DIR>       4096 lib64
609    <DIR>       4096 mnt
610    <DIR>       4096 opt
611    <DIR>       4096 proc
612    <DIR>       4096 root
613    <DIR>       4096 run
614    <DIR>      12288 sbin
615    <DIR>       4096 srv
616    <DIR>       4096 sys
617    <DIR>       4096 tmp
618    <DIR>       4096 usr
619    <DIR>       4096 var
620    <SYM>         33 initrd.img
621    <SYM>         30 vmlinuz
622    <DIR>       4096 cdrom
623    <SYM>         33 initrd.img.old
624    =>
625
626 and if you look in the /boot directory you will see the kernel:
627
628    => ext2ls scsi 0:2 /boot
629    <DIR>       4096 .
630    <DIR>       4096 ..
631    <DIR>       4096 efi
632    <DIR>       4096 grub
633             3381262 System.map-3.13.0-32-generic
634             1162712 abi-3.13.0-32-generic
635              165611 config-3.13.0-32-generic
636              176500 memtest86+.bin
637              178176 memtest86+.elf
638              178680 memtest86+_multiboot.bin
639             5798112 vmlinuz-3.13.0-32-generic
640              165762 config-3.13.0-58-generic
641             1165129 abi-3.13.0-58-generic
642             5823136 vmlinuz-3.13.0-58-generic
643            19215259 initrd.img-3.13.0-58-generic
644             3391763 System.map-3.13.0-58-generic
645             5825048 vmlinuz-3.13.0-58-generic.efi.signed
646            28304443 initrd.img-3.13.0-32-generic
647    =>
648
649 The 'vmlinuz' files contain a packaged Linux kernel. The format is a kind of
650 self-extracting compressed file mixed with some 'setup' configuration data.
651 Despite its size (uncompressed it is >10MB) this only includes a basic set of
652 device drivers, enough to boot on most hardware types.
653
654 The 'initrd' files contain a RAM disk. This is something that can be loaded
655 into RAM and will appear to Linux like a disk. Ubuntu uses this to hold lots
656 of drivers for whatever hardware you might have. It is loaded before the
657 real root disk is accessed.
658
659 The numbers after the end of each file are the version. Here it is Linux
660 version 3.13. You can find the source code for this in the Linux tree with
661 the tag v3.13. The '.0' allows for additional Linux releases to fix problems,
662 but normally this is not needed. The '-58' is used by Ubuntu. Each time they
663 release a new kernel they increment this number. New Ubuntu versions might
664 include kernel patches to fix reported bugs. Stable kernels can exist for
665 some years so this number can get quite high.
666
667 The '.efi.signed' kernel is signed for EFI's secure boot. U-Boot has its own
668 secure boot mechanism - see [12] [13] and cannot read .efi files at present.
669
670 To boot Ubuntu from U-Boot the steps are as follows:
671
672 1. Set up the boot arguments. Use the GUID for the partition you want to
673 boot:
674
675    => setenv bootargs root=/dev/disk/by-partuuid/965c59ee-1822-4326-90d2-b02446050059 ro
676
677 Here root= tells Linux the location of its root disk. The disk is specified
678 by its GUID, using '/dev/disk/by-partuuid/', a Linux path to a 'directory'
679 containing all the GUIDs Linux has found. When it starts up, there will be a
680 file in that directory with this name in it. It is also possible to use a
681 device name here, see later.
682
683 2. Load the kernel. Since it is an ext2/4 filesystem we can do:
684
685    => ext2load scsi 0:2 03000000 /boot/vmlinuz-3.13.0-58-generic
686
687 The address 30000000 is arbitrary, but there seem to be problems with using
688 small addresses (sometimes Linux cannot find the ramdisk). This is 48MB into
689 the start of RAM (which is at 0 on x86).
690
691 3. Load the ramdisk (to 64MB):
692
693    => ext2load scsi 0:2 04000000 /boot/initrd.img-3.13.0-58-generic
694
695 4. Start up the kernel. We need to know the size of the ramdisk, but can use
696 a variable for that. U-Boot sets 'filesize' to the size of the last file it
697 loaded.
698
699    => zboot 03000000 0 04000000 ${filesize}
700
701 Type 'help zboot' if you want to see what the arguments are. U-Boot on x86 is
702 quite verbose when it boots a kernel. You should see these messages from
703 U-Boot:
704
705    Valid Boot Flag
706    Setup Size = 0x00004400
707    Magic signature found
708    Using boot protocol version 2.0c
709    Linux kernel version 3.13.0-58-generic (buildd@allspice) #97-Ubuntu SMP Wed Jul 8 02:56:15 UTC 2015
710    Building boot_params at 0x00090000
711    Loading bzImage at address 100000 (5805728 bytes)
712    Magic signature found
713    Initial RAM disk at linear address 0x04000000, size 19215259 bytes
714    Kernel command line: "root=/dev/disk/by-partuuid/965c59ee-1822-4326-90d2-b02446050059 ro"
715
716    Starting kernel ...
717
718 U-Boot prints out some bootstage timing. This is more useful if you put the
719 above commands into a script since then it will be faster.
720
721    Timer summary in microseconds:
722           Mark    Elapsed  Stage
723              0          0  reset
724        241,535    241,535  board_init_r
725      2,421,611  2,180,076  id=64
726      2,421,790        179  id=65
727      2,428,215      6,425  main_loop
728     48,860,584 46,432,369  start_kernel
729
730    Accumulated time:
731                   240,329  ahci
732                 1,422,704  vesa display
733
734 Now the kernel actually starts: (if you want to examine kernel boot up message
735 on the serial console, append "console=ttyS0,115200" to the kernel command line)
736
737    [    0.000000] Initializing cgroup subsys cpuset
738    [    0.000000] Initializing cgroup subsys cpu
739    [    0.000000] Initializing cgroup subsys cpuacct
740    [    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)
741    [    0.000000] Command line: root=/dev/disk/by-partuuid/965c59ee-1822-4326-90d2-b02446050059 ro console=ttyS0,115200
742
743 It continues for a long time. Along the way you will see it pick up your
744 ramdisk:
745
746    [    0.000000] RAMDISK: [mem 0x04000000-0x05253fff]
747 ...
748    [    0.788540] Trying to unpack rootfs image as initramfs...
749    [    1.540111] Freeing initrd memory: 18768K (ffff880004000000 - ffff880005254000)
750 ...
751
752 Later it actually starts using it:
753
754    Begin: Running /scripts/local-premount ... done.
755
756 You should also see your boot disk turn up:
757
758    [    4.357243] scsi 1:0:0:0: Direct-Access     ATA      ADATA SP310      5.2  PQ: 0 ANSI: 5
759    [    4.366860] sd 1:0:0:0: [sda] 62533296 512-byte logical blocks: (32.0 GB/29.8 GiB)
760    [    4.375677] sd 1:0:0:0: Attached scsi generic sg0 type 0
761    [    4.381859] sd 1:0:0:0: [sda] Write Protect is off
762    [    4.387452] sd 1:0:0:0: [sda] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA
763    [    4.399535]  sda: sda1 sda2 sda3
764
765 Linux has found the three partitions (sda1-3). Mercifully it doesn't print out
766 the GUIDs. In step 1 above we could have used:
767
768    setenv bootargs root=/dev/sda2 ro
769
770 instead of the GUID. However if you add another drive to your board the
771 numbering may change whereas the GUIDs will not. So if your boot partition
772 becomes sdb2, it will still boot. For embedded systems where you just want to
773 boot the first disk, you have that option.
774
775 The last thing you will see on the console is mention of plymouth (which
776 displays the Ubuntu start-up screen) and a lot of 'Starting' messages:
777
778  * Starting Mount filesystems on boot                                    [ OK ]
779
780 After a pause you should see a login screen on your display and you are done.
781
782 If you want to put this in a script you can use something like this:
783
784    setenv bootargs root=UUID=b2aaf743-0418-4d90-94cc-3e6108d7d968 ro
785    setenv boot zboot 03000000 0 04000000 \${filesize}
786    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"
787    saveenv
788
789 The \ is to tell the shell not to evaluate ${filesize} as part of the setenv
790 command.
791
792 You can also bake this behaviour into your build by hard-coding the
793 environment variables if you add this to minnowmax.h:
794
795 #undef CONFIG_BOOTARGS
796 #undef CONFIG_BOOTCOMMAND
797
798 #define CONFIG_BOOTARGS         \
799         "root=/dev/sda2 ro"
800 #define CONFIG_BOOTCOMMAND      \
801         "ext2load scsi 0:2 03000000 /boot/vmlinuz-3.13.0-58-generic; " \
802         "ext2load scsi 0:2 04000000 /boot/initrd.img-3.13.0-58-generic; " \
803         "run boot"
804
805 #undef CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS
806 #define CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS "boot=zboot 03000000 0 04000000 ${filesize}"
807
808 Test with SeaBIOS
809 -----------------
810 SeaBIOS [14] is an open source implementation of a 16-bit x86 BIOS. It can run
811 in an emulator or natively on x86 hardware with the use of U-Boot. With its
812 help, we can boot some OSes that require 16-bit BIOS services like Windows/DOS.
813
814 As U-Boot, we have to manually create a table where SeaBIOS gets various system
815 information (eg: E820) from. The table unfortunately has to follow the coreboot
816 table format as SeaBIOS currently supports booting as a coreboot payload.
817
818 To support loading SeaBIOS, U-Boot should be built with CONFIG_SEABIOS on.
819 Booting SeaBIOS is done via U-Boot's bootelf command, like below:
820
821    => tftp bios.bin.elf;bootelf
822    Using e1000#0 device
823    TFTP from server 10.10.0.100; our IP address is 10.10.0.108
824    ...
825    Bytes transferred = 122124 (1dd0c hex)
826    ## Starting application at 0x000ff06e ...
827    SeaBIOS (version rel-1.9.0)
828    ...
829
830 bios.bin.elf is the SeaBIOS image built from SeaBIOS source tree.
831 Make sure it is built as follows:
832
833    $ make menuconfig
834
835 Inside the "General Features" menu, select "Build for coreboot" as the
836 "Build Target". Inside the "Debugging" menu, turn on "Serial port debugging"
837 so that we can see something as soon as SeaBIOS boots. Leave other options
838 as in their default state. Then,
839
840    $ make
841    ...
842    Total size: 121888  Fixed: 66496  Free: 9184 (used 93.0% of 128KiB rom)
843    Creating out/bios.bin.elf
844
845 Currently this is tested on QEMU x86 target with U-Boot chain-loading SeaBIOS
846 to install/boot a Windows XP OS (below for example command to install Windows).
847
848    # Create a 10G disk.img as the virtual hard disk
849    $ qemu-img create -f qcow2 disk.img 10G
850
851    # Install a Windows XP OS from an ISO image 'winxp.iso'
852    $ qemu-system-i386 -serial stdio -bios u-boot.rom -hda disk.img -cdrom winxp.iso -smp 2 -m 512
853
854    # Boot a Windows XP OS installed on the virutal hard disk
855    $ qemu-system-i386 -serial stdio -bios u-boot.rom -hda disk.img -smp 2 -m 512
856
857 This is also tested on Intel Crown Bay board with a PCIe graphics card, booting
858 SeaBIOS then chain-loading a GRUB on a USB drive, then Linux kernel finally.
859
860 If you are using Intel Integrated Graphics Device (IGD) as the primary display
861 device on your board, SeaBIOS needs to be patched manually to get its VGA ROM
862 loaded and run by SeaBIOS. SeaBIOS locates VGA ROM via the PCI expansion ROM
863 register, but IGD device does not have its VGA ROM mapped by this register.
864 Its VGA ROM is packaged as part of u-boot.rom at a configurable flash address
865 which is unknown to SeaBIOS. An example patch is needed for SeaBIOS below:
866
867 diff --git a/src/optionroms.c b/src/optionroms.c
868 index 65f7fe0..c7b6f5e 100644
869 --- a/src/optionroms.c
870 +++ b/src/optionroms.c
871 @@ -324,6 +324,8 @@ init_pcirom(struct pci_device *pci, int isvga, u64 *sources)
872          rom = deploy_romfile(file);
873      else if (RunPCIroms > 1 || (RunPCIroms == 1 && isvga))
874          rom = map_pcirom(pci);
875 +    if (pci->bdf == pci_to_bdf(0, 2, 0))
876 +        rom = (struct rom_header *)0xfff90000;
877      if (! rom)
878          // No ROM present.
879          return;
880
881 Note: the patch above expects IGD device is at PCI b.d.f 0.2.0 and its VGA ROM
882 is at 0xfff90000 which corresponds to CONFIG_VGA_BIOS_ADDR on Minnowboard MAX.
883 Change these two accordingly if this is not the case on your board.
884
885 Development Flow
886 ----------------
887 These notes are for those who want to port U-Boot to a new x86 platform.
888
889 Since x86 CPUs boot from SPI flash, a SPI flash emulator is a good investment.
890 The Dediprog em100 can be used on Linux. The em100 tool is available here:
891
892    http://review.coreboot.org/p/em100.git
893
894 On Minnowboard Max the following command line can be used:
895
896    sudo em100 -s -p LOW -d u-boot.rom -c W25Q64DW -r
897
898 A suitable clip for connecting over the SPI flash chip is here:
899
900    http://www.dediprog.com/pd/programmer-accessories/EM-TC-8
901
902 This allows you to override the SPI flash contents for development purposes.
903 Typically you can write to the em100 in around 1200ms, considerably faster
904 than programming the real flash device each time. The only important
905 limitation of the em100 is that it only supports SPI bus speeds up to 20MHz.
906 This means that images must be set to boot with that speed. This is an
907 Intel-specific feature - e.g. tools/ifttool has an option to set the SPI
908 speed in the SPI descriptor region.
909
910 If your chip/board uses an Intel Firmware Support Package (FSP) it is fairly
911 easy to fit it in. You can follow the Minnowboard Max implementation, for
912 example. Hopefully you will just need to create new files similar to those
913 in arch/x86/cpu/baytrail which provide Bay Trail support.
914
915 If you are not using an FSP you have more freedom and more responsibility.
916 The ivybridge support works this way, although it still uses a ROM for
917 graphics and still has binary blobs containing Intel code. You should aim to
918 support all important peripherals on your platform including video and storage.
919 Use the device tree for configuration where possible.
920
921 For the microcode you can create a suitable device tree file using the
922 microcode tool:
923
924   ./tools/microcode-tool -d microcode.dat -m <model> create
925
926 or if you only have header files and not the full Intel microcode.dat database:
927
928   ./tools/microcode-tool -H BAY_TRAIL_FSP_KIT/Microcode/M0130673322.h \
929         -H BAY_TRAIL_FSP_KIT/Microcode/M0130679901.h \
930         -m all create
931
932 These are written to arch/x86/dts/microcode/ by default.
933
934 Note that it is possible to just add the micrcode for your CPU if you know its
935 model. U-Boot prints this information when it starts
936
937    CPU: x86_64, vendor Intel, device 30673h
938
939 so here we can use the M0130673322 file.
940
941 If you platform can display POST codes on two little 7-segment displays on
942 the board, then you can use post_code() calls from C or assembler to monitor
943 boot progress. This can be good for debugging.
944
945 If not, you can try to get serial working as early as possible. The early
946 debug serial port may be useful here. See setup_internal_uart() for an example.
947
948 During the U-Boot porting, one of the important steps is to write correct PIRQ
949 routing information in the board device tree. Without it, device drivers in the
950 Linux kernel won't function correctly due to interrupt is not working. Please
951 refer to U-Boot doc [15] for the device tree bindings of Intel interrupt router.
952 Here we have more details on the intel,pirq-routing property below.
953
954         intel,pirq-routing = <
955                 PCI_BDF(0, 2, 0) INTA PIRQA
956                 ...
957         >;
958
959 As you see each entry has 3 cells. For the first one, we need describe all pci
960 devices mounted on the board. For SoC devices, normally there is a chapter on
961 the chipset datasheet which lists all the available PCI devices. For example on
962 Bay Trail, this is chapter 4.3 (PCI configuration space). For the second one, we
963 can get the interrupt pin either from datasheet or hardware via U-Boot shell.
964 The reliable source is the hardware as sometimes chipset datasheet is not 100%
965 up-to-date. Type 'pci header' plus the device's pci bus/device/function number
966 from U-Boot shell below.
967
968   => pci header 0.1e.1
969     vendor ID =                 0x8086
970     device ID =                 0x0f08
971     ...
972     interrupt line =            0x09
973     interrupt pin =             0x04
974     ...
975
976 It shows this PCI device is using INTD pin as it reports 4 in the interrupt pin
977 register. Repeat this until you get interrupt pins for all the devices. The last
978 cell is the PIRQ line which a particular interrupt pin is mapped to. On Intel
979 chipset, the power-up default mapping is INTA/B/C/D maps to PIRQA/B/C/D. This
980 can be changed by registers in LPC bridge. So far Intel FSP does not touch those
981 registers so we can write down the PIRQ according to the default mapping rule.
982
983 Once we get the PIRQ routing information in the device tree, the interrupt
984 allocation and assignment will be done by U-Boot automatically. Now you can
985 enable CONFIG_GENERATE_PIRQ_TABLE for testing Linux kernel using i8259 PIC and
986 CONFIG_GENERATE_MP_TABLE for testing Linux kernel using local APIC and I/O APIC.
987
988 This script might be useful. If you feed it the output of 'pci long' from
989 U-Boot then it will generate a device tree fragment with the interrupt
990 configuration for each device (note it needs gawk 4.0.0):
991
992    $ cat console_output |awk '/PCI/ {device=$4} /interrupt line/ {line=$4} \
993         /interrupt pin/ {pin = $4; if (pin != "0x00" && pin != "0xff") \
994         {patsplit(device, bdf, "[0-9a-f]+"); \
995         printf "PCI_BDF(%d, %d, %d) INT%c PIRQ%c\n", strtonum("0x" bdf[1]), \
996         strtonum("0x" bdf[2]), bdf[3], strtonum(pin) + 64, 64 + strtonum(pin)}}'
997
998 Example output:
999    PCI_BDF(0, 2, 0) INTA PIRQA
1000    PCI_BDF(0, 3, 0) INTA PIRQA
1001 ...
1002
1003 Porting Hints
1004 -------------
1005
1006 Quark-specific considerations:
1007
1008 To port U-Boot to other boards based on the Intel Quark SoC, a few things need
1009 to be taken care of. The first important part is the Memory Reference Code (MRC)
1010 parameters. Quark MRC supports memory-down configuration only. All these MRC
1011 parameters are supplied via the board device tree. To get started, first copy
1012 the MRC section of arch/x86/dts/galileo.dts to your board's device tree, then
1013 change these values by consulting board manuals or your hardware vendor.
1014 Available MRC parameter values are listed in include/dt-bindings/mrc/quark.h.
1015 The other tricky part is with PCIe. Quark SoC integrates two PCIe root ports,
1016 but by default they are held in reset after power on. In U-Boot, PCIe
1017 initialization is properly handled as per Quark's firmware writer guide.
1018 In your board support codes, you need provide two routines to aid PCIe
1019 initialization, which are board_assert_perst() and board_deassert_perst().
1020 The two routines need implement a board-specific mechanism to assert/deassert
1021 PCIe PERST# pin. Care must be taken that in those routines that any APIs that
1022 may trigger PCI enumeration process are strictly forbidden, as any access to
1023 PCIe root port's configuration registers will cause system hang while it is
1024 held in reset. For more details, check how they are implemented by the Intel
1025 Galileo board support codes in board/intel/galileo/galileo.c.
1026
1027 coreboot:
1028
1029 See scripts/coreboot.sed which can assist with porting coreboot code into
1030 U-Boot drivers. It will not resolve all build errors, but will perform common
1031 transformations. Remember to add attribution to coreboot for new files added
1032 to U-Boot. This should go at the top of each file and list the coreboot
1033 filename where the code originated.
1034
1035 Debugging ACPI issues with Windows:
1036
1037 Windows might cache system information and only detect ACPI changes if you
1038 modify the ACPI table versions. So tweak them liberally when debugging ACPI
1039 issues with Windows.
1040
1041 ACPI Support Status
1042 -------------------
1043 Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) [16] aims to establish
1044 industry-standard interfaces enabling OS-directed configuration, power
1045 management, and thermal management of mobile, desktop, and server platforms.
1046
1047 Linux can boot without ACPI with "acpi=off" command line parameter, but
1048 with ACPI the kernel gains the capabilities to handle power management.
1049 For Windows, ACPI is a must-have firmware feature since Windows Vista.
1050 CONFIG_GENERATE_ACPI_TABLE is the config option to turn on ACPI support in
1051 U-Boot. This requires Intel ACPI compiler to be installed on your host to
1052 compile ACPI DSDT table written in ASL format to AML format. You can get
1053 the compiler via "apt-get install iasl" if you are on Ubuntu or download
1054 the source from [17] to compile one by yourself.
1055
1056 Current ACPI support in U-Boot is basically complete. More optional features
1057 can be added in the future. The status as of today is:
1058
1059  * Support generating RSDT, XSDT, FACS, FADT, MADT, MCFG tables.
1060  * Support one static DSDT table only, compiled by Intel ACPI compiler.
1061  * Support S0/S3/S4/S5, reboot and shutdown from OS.
1062  * Support booting a pre-installed Ubuntu distribution via 'zboot' command.
1063  * Support installing and booting Ubuntu 14.04 (or above) from U-Boot with
1064    the help of SeaBIOS using legacy interface (non-UEFI mode).
1065  * Support installing and booting Windows 8.1/10 from U-Boot with the help
1066    of SeaBIOS using legacy interface (non-UEFI mode).
1067  * Support ACPI interrupts with SCI only.
1068
1069 Features that are optional:
1070  * Dynamic AML bytecodes insertion at run-time. We may need this to support
1071    SSDT table generation and DSDT fix up.
1072  * SMI support. Since U-Boot is a modern bootloader, we don't want to bring
1073    those legacy stuff into U-Boot. ACPI spec allows a system that does not
1074    support SMI (a legacy-free system).
1075
1076 ACPI was initially enabled on BayTrail based boards. Testing was done by booting
1077 a pre-installed Ubuntu 14.04 from a SATA drive. Installing Ubuntu 14.04 and
1078 Windows 8.1/10 to a SATA drive and booting from there is also tested. Most
1079 devices seem to work correctly and the board can respond a reboot/shutdown
1080 command from the OS.
1081
1082 For other platform boards, ACPI support status can be checked by examining their
1083 board defconfig files to see if CONFIG_GENERATE_ACPI_TABLE is set to y.
1084
1085 The S3 sleeping state is a low wake latency sleeping state defined by ACPI
1086 spec where all system context is lost except system memory. To test S3 resume
1087 with a Linux kernel, simply run "echo mem > /sys/power/state" and kernel will
1088 put the board to S3 state where the power is off. So when the power button is
1089 pressed again, U-Boot runs as it does in cold boot and detects the sleeping
1090 state via ACPI register to see if it is S3, if yes it means we are waking up.
1091 U-Boot is responsible for restoring the machine state as it is before sleep.
1092 When everything is done, U-Boot finds out the wakeup vector provided by OSes
1093 and jump there. To determine whether ACPI S3 resume is supported, check to
1094 see if CONFIG_HAVE_ACPI_RESUME is set for that specific board.
1095
1096 Note for testing S3 resume with Windows, correct graphics driver must be
1097 installed for your platform, otherwise you won't find "Sleep" option in
1098 the "Power" submenu from the Windows start menu.
1099
1100 EFI Support
1101 -----------
1102 U-Boot supports booting as a 32-bit or 64-bit EFI payload, e.g. with UEFI.
1103 This is enabled with CONFIG_EFI_STUB. U-Boot can also run as an EFI
1104 application, with CONFIG_EFI_APP. The CONFIG_EFI_LOADER option, where U-Booot
1105 provides an EFI environment to the kernel (i.e. replaces UEFI completely but
1106 provides the same EFI run-time services) is not currently supported on x86.
1107
1108 See README.efi for details of EFI support in U-Boot.
1109
1110 64-bit Support
1111 --------------
1112 U-Boot supports booting a 64-bit kernel directly and is able to change to
1113 64-bit mode to do so. It also supports (with CONFIG_EFI_STUB) booting from
1114 both 32-bit and 64-bit UEFI. However, U-Boot itself is currently always built
1115 in 32-bit mode. Some access to the full memory range is provided with
1116 arch_phys_memset().
1117
1118 The development work to make U-Boot itself run in 64-bit mode has not yet
1119 been attempted. The best approach would likely be to build a 32-bit SPL
1120 image for U-Boot, with CONFIG_SPL_BUILD. This could then handle the early CPU
1121 init in 16-bit and 32-bit mode, running the FSP and any other binaries that
1122 are needed. Then it could change to 64-bit model and jump to U-Boot proper.
1123
1124 Given U-Boot's extensive 64-bit support this has not been a high priority,
1125 but it would be a nice addition.
1126
1127 TODO List
1128 ---------
1129 - Audio
1130 - Chrome OS verified boot
1131 - Building U-Boot to run in 64-bit mode
1132
1133 References
1134 ----------
1135 [1] http://www.coreboot.org
1136 [2] http://www.qemu.org
1137 [3] http://www.coreboot.org/~stepan/pci8086,0166.rom
1138 [4] http://www.intel.com/content/www/us/en/embedded/design-tools/evaluation-platforms/atom-e660-eg20t-development-kit.html
1139 [5] http://www.intel.com/fsp
1140 [6] http://www.intel.com/content/www/us/en/secure/intelligent-systems/privileged/e6xx-35-b1-cmc22211.html
1141 [7] http://www.ami.com/products/bios-uefi-tools-and-utilities/bios-uefi-utilities/
1142 [8] http://en.wikipedia.org/wiki/Microcode
1143 [9] http://simplefirmware.org
1144 [10] http://www.intel.com/design/archives/processors/pro/docs/242016.htm
1145 [11] https://en.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table
1146 [12] http://events.linuxfoundation.org/sites/events/files/slides/chromeos_and_diy_vboot_0.pdf
1147 [13] http://events.linuxfoundation.org/sites/events/files/slides/elce-2014.pdf
1148 [14] http://www.seabios.org/SeaBIOS
1149 [15] doc/device-tree-bindings/misc/intel,irq-router.txt
1150 [16] http://www.acpi.info
1151 [17] https://www.acpica.org/downloads