English 00.01.Boot Partitions 提供存放開機映像的空間。這篇從「還沒建立一般 I/O 佇列時，主機如何取到開機資料」開始，再說明映像更新、選擇啟用的分割區與寫入保護。I/OInput/Output，對 namespace 執行資料輸入與輸出的操作類別。 這篇的主軸 01取出開機映像01-01從選擇分割區、指定讀取範圍，到把資料放入主機記憶體，理解開機讀取的完整流程。 02更新並選擇啟用映像02-01傳入新映像、替換分割區內容、選擇啟用分割區，各自解決不同問題。 03保護已寫入的內容03-01比較不同寫入保護狀態，以及重設或斷電後哪些限制仍然保留。 把主軸連起來 00.02.讀取時要選對分割區與範圍，並提供接收資料的主機記憶體；更新時則要分清傳入映像、替換內容與選擇啟用分割區。寫入保護限制的是更新行為，其狀態在不同 reset 或斷電條件下的保留方式需要另外判讀。 01 Boot 的兩條讀取路徑 01.01.先問 controller 是否已建立 Admin command 環境，再選 property 或 LID 15h。兩條路徑讀同一類 Boot 內容，但回傳格式與狀態觀察點不同。controllercontroller，實作 NVMe 介面、取走 command 並回報 completion 的控制實體。AdminAdministrative，建立、設定、查詢或管理 controller 與 queue 的控制路徑。LIDLog Page Identifier；指定要讀取哪一種 log page 的編號。 01.02.Boot Partitions 是選用功能；支援時有兩個等大的 partition，ID 為 0h、1h。Host 可在未建立 queues、未啟用 controller 時透過 properties 讀取。Host主機；執行作業系統並送出 NVMe 命令的一端。來源：Base 2.4 §8.1.3來源：NVME-BASE-2.4, Rev. 2.4, §8.1.3, 文件頁 586, PDF 頁 612 Boot 的兩條讀取路徑讀取路徑或欄位從哪裡取得資料或狀態操作環境與單位PropertiesBRS 回報讀取狀態不要求 CC.EN=1LID 15h16-byte header + data由 Admin command CQE 判斷命令結果BPID選取讀取 partition不等於 active IDBPSZ每單位 128 KiB不是 bytesBPIDBoot Partition Identifier；選取 0 或 1，與目前 active partition 分開。BPSZBoot Partition Size；每單位 128 KiB。BRSBoot...
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NVMe Base 2.4：Boot Partitions：讀取、更新與寫入保護
00.01.Boot Partitions 提供存放開機映像的空間。這篇從「還沒建立一般 I/O 佇列時，主機如何取到開機資料」開始，再說明映像更新、選擇啟用的分割區與寫入保護。
- I/O
- Input/Output，對 namespace 執行資料輸入與輸出的操作類別。
這篇的主軸
取出開機映像
01-01從選擇分割區、指定讀取範圍，到把資料放入主機記憶體，理解開機讀取的完整流程。
更新並選擇啟用映像
02-01傳入新映像、替換分割區內容、選擇啟用分割區，各自解決不同問題。
保護已寫入的內容
03-01比較不同寫入保護狀態，以及重設或斷電後哪些限制仍然保留。
把主軸連起來
00.02.讀取時要選對分割區與範圍，並提供接收資料的主機記憶體；更新時則要分清傳入映像、替換內容與選擇啟用分割區。寫入保護限制的是更新行為，其狀態在不同 reset 或斷電條件下的保留方式需要另外判讀。
01 Boot 的兩條讀取路徑
01.01.先問 controller 是否已建立 Admin command 環境，再選 property 或 LID 15h。兩條路徑讀同一類 Boot 內容，但回傳格式與狀態觀察點不同。
- controller
- controller，實作 NVMe 介面、取走 command 並回報 completion 的控制實體。
- Admin
- Administrative，建立、設定、查詢或管理 controller 與 queue 的控制路徑。
- LID
- Log Page Identifier；指定要讀取哪一種 log page 的編號。
01.02.Boot Partitions 是選用功能；支援時有兩個等大的 partition，ID 為 0h、1h。Host 可在未建立 queues、未啟用 controller 時透過 properties 讀取。
- Host
- 主機；執行作業系統並送出 NVMe 命令的一端。
來源：Base 2.4 §8.1.3
來源：NVME-BASE-2.4, Rev. 2.4, §8.1.3, 文件頁 586, PDF 頁 612
| 讀取路徑或欄位 | 從哪裡取得資料或狀態 | 操作環境與單位 |
|---|---|---|
| Properties | BRS 回報讀取狀態 | 不要求 CC.EN=1 |
| LID 15h | 16-byte header + data | 由 Admin command CQE 判斷命令結果 |
| BPID | 選取讀取 partition | 不等於 active ID |
| BPSZ | 每單位 128 KiB | 不是 bytes |
- BPID
- Boot Partition Identifier；選取 0 或 1，與目前 active partition 分開。
- BPSZ
- Boot Partition Size；每單位 128 KiB。
- BRS
- Boot Read Status；00b 未請求、01b 進行中、10b 成功、11b 錯誤。
- CQE
- Completion Queue Entry，CQ 中的一筆完成結果資料結構。
- CC
- Controller Configuration，host 用來選擇設定並啟用或停用 controller 的 property。
- EN
- Enable，CC 中控制 controller enable state 的 bit。
02 映像更新、啟用與寫入保護
02.01.把 image transfer、partition content、active selection、write protection 分開追蹤。成功下載尚未寫入 Boot Partition；寫入成功也未自動選成 active。
02.02.Boot image 從開頭依序用 Firmware Image Download 傳送；將目標解鎖後，以 Firmware Commit CA=110b 寫入 BPID 指定的 partition。Host 可讀回驗證，再以 CA=111b 更新 active ID，最後重新上鎖。更新中斷可能留下新舊混合內容，因此宜先驗證再設為 active。
- CA
- Commit Action，Firmware Commit 中選擇 replace、activate 與 reset policy 的欄位。
來源：Base 2.4 §8.1.3.2
來源：NVME-BASE-2.4, Rev. 2.4, §8.1.3.2, 文件頁 587-588, PDF 頁 613-614
| 目前的控制機制與狀態 | Controller Level Reset 後 | Power cycle 後 |
|---|---|---|
| Set Features：Write Unlocked | 保持 Write Unlocked | 回到 Write Locked |
| Set Features：Write Locked Until Power Cycle | 保持原狀態 | 回到 Write Locked，需另行解鎖才能寫入 |
| RPMB 已啟用：Write Unlocked | 回到 Write Locked | 回到 Write Locked |
接著打開 Spec 看什麼
03.01.以下按概念列出閱讀位置。報告時先用上面的流程說明問題，再打開對應章節看欄位與完整條件。中文教學 HTML 另有本篇全部圖表的逐圖重點、案例與細節。
| 要說明的觀念 | Spec 閱讀位置 |
|---|---|
| Boot 的兩條讀取路徑 | Base 2.4 §8.1.3 · Base 2.4 §8.1.3.1 · Base 2.4 §5.2.13.1.21 |
| 映像更新、啟用與寫入保護 | Base 2.4 §8.1.3.2 · Base 2.4 §8.1.3.3 · Base 2.4 §5.2.30.1.39 · Base 2.4 §8.1.3.3.1-8.1.3.3.3 · Base 2.4 §5.2.30.1.39; 8.1.3.3.3 |
學完後想一想
1. 新 boot image 已寫入 partition，下一次使用的 active partition 就已改變了嗎？
04.01.寫入與選擇 active ID 是兩個動作。CA=110b 寫入指定 partition；可讀回確認內容後，再以 CA=111b 選擇 active ID。把兩步分開，才能在切換前確認新 image。
來源
來源：NVME-BASE-2.4, Rev. 2.4, §8.1.3.2, 文件頁 587-588, PDF 頁 613-614
來源：NVME-BASE-2.4, Rev. 2.4, §8.1.3, 文件頁 586, PDF 頁 612
2. Boot Partition 解鎖後，Controller Level Reset 一定會重新上鎖嗎？
04.02.要先知道由哪個機制控制。Set Features 的 unlocked 狀態可跨此 reset 保留，但 power cycle 會上鎖；已啟用的 RPMB 保護則在這兩種事件都會重新上鎖。
來源
來源：NVME-BASE-2.4, Rev. 2.4, §5.2.30.1.39, 文件頁 513-514, PDF 頁 539-540
來源：NVME-BASE-2.4, Rev. 2.4, §8.1.3.3.1-8.1.3.3.3, 文件頁 589-594, PDF 頁 615-620
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