uboot笔记:uboot命令分析+实现
uboot命令分析+实现
先贴一个重要结构,位于uboot/include/command.h,这个结构代表每个uboot命令
struct cmd_tbl_s {
char *name; /* Command Name */
int maxargs; /* maximum number of arguments*/
int repeatable;/* autorepeat allowed? */
/* Implementation function */
int (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]);
char *usage; /* Usage message (short)简短用法信息*/
#ifdefCFG_LONGHELP
char *help; /* Help message (long) 长的帮助信息*/
#endif
#ifdef CONFIG_AUTO_COMPLETE
/* do auto completion on the arguments */
int (*complete)(intargc, char *argv[], charlast_char, intmaxv, char *cmdv[]);
#endif
};
typedef struct cmd_tbl_s cmd_tbl_t;
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uboot的第一阶段:硬件相关初始化
0.reset 执行arm920t/start.s 过程如下
1.设置cpu svc管理模式
2.关看门狗中断,mmu等
3.设置时钟,sdram,外部总线
4.代码重定位,搬运代码,从flash到sdram
5.设置栈,bss段清零, bss用于未初始化的全局变量和静态变量
6.ldr pc, _start_armboot
即进入uboot启动的第二阶段,调用c函数start_armboot()
从start_armboot 开始
经过一系列外设初始化
比如
falsh_init
nand_init
...
最后循环调用mian_loop()
main_loop主要流程
{
1. 生成环境变量mtdparts, 调用mtdparts_init
2. 在启动过程中
若无空格键按下则boot_zImage,即run_command(getenv("bootcmd"),0)
有空格键按下则 run_command("menu",0)
3. shell过程，读取用户的输入并执行相应的命令
{
从控制台获得命令，保存在全局变量comsole_buffer中
解析命令行字符串,分割命令与参数,最后执行 run_command(...);
}
}
也就是说在mian_loop中,是处理环境变量和控制台人机交互,
mian_loop调用readline ()读取命令行到console_buffer，
再把console_buffer复制到lastcommand中去，
还要设置flag，最后调用run_command (lastcommand, flag)函数,
run_command (lastcommand, flag)函数中，首先定义cmd_tbl_t *cmdtp，再解析命令行。
再调用find_cmd(argv[0])函数，其中argv[0]应该是命令本身，参数已经被剥离，
这个函数返回的是一个cmd_tbl_t结构体，
就是说每个命令都有一个cmd_tbl_t结构体相对应,关于run_command函数后面再分析
mian_loop中有
#define CONFIG_BOOTDELAY 3 //设置启动延时时间
//如果延时大于等于零，并且没有在延时过程中接收到按键，则引导内核
if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay)) { //
# ifdef CONFIG_AUTOBOOT_KEYED
intprev = disable_ctrlc(1);/* disable Control C checking */
# endif //状态设置
# ifndef CFG_HUSH_PARSER
{
printf("Booting Linux ...\n"); //启动 linux
run_command (s, 0); //运行引导内核的命令,s=getenv("bootcmd")
}
加载linux内核时将使用变量“bootcmd”和 “bootargs”,
变量“bootcmd”和 “bootargs”的值可以在在加载linux内核前，
uboot的命令控制台中进行修改
bootcmd=nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0
第一条命令 从flash上读出内核 kernel是一个分区标志
第二条命令 启动命令指示了启动地址
而bootargs是其它参数信息
而 run_command (getenv ("bootcmd"), flag)
bootcmd中的bootm,即boot application image from memory
参数形式:"bootm addr"
当addr省略的时候bootm加载默认的配置宏
#define CONFIG_SYS_LOAD_ADDR 0x30008000 /* default load address */
uboot中,"bootm"命令的执行函数为do_bootm(),这个是由U_BOOT_CMD绑定的函数指针,
在do_bootm()中执行了do_bootm_linux(),
do_bootm_linux()函数中获取了"bootargs"环境变量的值,最终将此值传递给linux内核,
并调用theKernel函数,完成对linux内核的加载启动
linux内核的启动,主要就是执行环境变量bootcmd和bootargs所定义的命令.
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uboot的核心功能是用run_command()来执行的
run_command是怎么实现的?
int run_command (const char *cmd, intflag)
{
cmd_tbl_t *cmdtp;
charcmdbuf[CFG_CBSIZE]; /* working copy of cmd */
char *token; /* start of token in cmdbuf*/
char *sep; /* end of token (separator) in cmdbuf */
charfinaltoken[CFG_CBSIZE];
char *str = cmdbuf;
char *argv[CFG_MAXARGS + 1]; /* NULL terminated*/
intargc, inquotes;
intrepeatable = 1;
intrc = 0;
...
if ((cmdtp = find_cmd(argv[0])) == NULL) {
printf ("Unknown command '%s' - try 'help'\n", argv[0]);
rc = -1;/* give up after bad command */
continue;
}
...
if ((cmdtp->cmd) (cmdtp, flag, argc, argv) != 0) {
rc = -1;
}
...
}
run_command(...) //流程解析
{
1. 对\;解析,分割出一个个命令
2. 然后对每一个完整的命令执行
{
parse_line
{
line是整条的命令行bootcmd的值
例如line = nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0
先去掉开头的空格,
然后对命令进行解析，找到空格之后将空格替换为\0，这样解析出命令和参数
}
find_cmd(argv[0])
{
从 __u_boot_cmd_start 到 __u_boot_cmd_end 的array进行遍历,
从找到的cmd_tbl_t中,字符串寻找cmdtp->name与argv[0]相同的命令
}
找到匹配的命令后，调用cmd_tbl_t->cmd执行
}
}
run_command函数中的parse_line函数主要代码如下
int parse_line (char *line, char *argv[])
{
...
while ((*line == ' ') || (*line == '\t'))
{
++line;
}
...
}
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run_command函数中的find_cmd()
cmd_tbl_t *find_cmd (const char *cmd)
{
cmd_tbl_t *cmdtp;
cmd_tbl_t *cmdtp_temp = &__u_boot_cmd_start; /*Init value */
const char *p;
intlen;
intn_found = 0;
/*
* Some commands allow length modifiers (like "cp.b");
* compare command name only until first dot.
*/
len = ((p = strchr(cmd, '.')) == NULL) ? strlen (cmd) : (p - cmd);
for (cmdtp = &__u_boot_cmd_start;
cmdtp != &__u_boot_cmd_start;
cmdtp++) {
if (strncmp (cmd, cmdtp->name, len) == 0) {
if (len == strlen (cmdtp->name))
return cmdtp; /* full match */
//如果名字匹配,就返回这个结构体,否则比较下一个
cmdtp_temp = cmdtp; /* abbreviated command ? */
n_found++;
}
}
if (n_found == 1) { /* exactly one match */
return cmdtp_temp;
}
return NULL;/* not found or ambiguous command */
}
其中__u_boot_cmd_start和__u_boot_cmd_start是怎么来的?
查找发现只有在command.h中有声明
extern cmd_tbl_t __u_boot_cmd_start;
extern cmd_tbl_t __u_boot_cmd_end;
而__u_boot_cmd_start是在链接脚本uboot.lds里面定义的
. = .;
__u_boot_cmd_start = .;
.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) } //所有u_boot_cmd宏命令都保存在这个段
__u_boot_cmd_end = .;
在command.h中有
#define Struct_Section __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))
#define U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help) \
cmd_tbl_t __u_boot_cmd_##name Struct_Section = {#name, maxargs, rep, cmd, usage, help}
搜索到在cmd_bootm.c中有 U_BOOT_CMD的实参
U_BOOT_CMD(
bootm,CFG_MAXARGS,1,do_bootm,
"bootm - boot application image from memory\n",
"[addr [arg ...]]\n - boot application image stored in memory\n"
"\tpassing arguments 'arg ...'; when booting a Linux kernel,\n"
"\t'arg' can be the address of an initrd image\n"
#ifdef CONFIG_OF_FLAT_TREE
"\tWhen booting a Linux kernel which requires a flat device-tree\n"
"\ta third argument is required which is the address of the of the\n"
"\tdevice-tree blob. To boot that kernel without an initrd image,\n"
"\tuse a '-' for the second argument. If you do not pass a third\n"
"\ta bd_info struct will be passed instead\n"
#endif
);
将这个宏展开并替换
#define U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help) \
cmd_tbl_t __u_boot_cmd_bootm __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd"))) =
{"bootm", CFG_MAXARGS, 1, do_bootm, "bootm - boot application image from memory\n", "阴影部分"}
参数说明---------------
名称:bootm
将段属性设置为: .u_boot_cmd
最大参数个数:CFG_MAXARGS
是否可重复:1 , 可重复,即下一次按回车时可重复执行
cmd对应do_bootm,这是在cmd_tblt_t中定义的函数指针,命令就是在这个函数中实现
usage:使用概要 "bootm - boot application image from memory\n"
help:详细帮助:那一大段阴影部分
总结:
每个U_BOOT_CMD宏组成的命令实质上是一个个cmd_tbl_t结构,
它们在链接时全部被定位保存到__u_boot_cmd_start起始地址开始的段中,也就是.u_boot_cmd段中.
当上电后,若启动的是默认的linux内核,执行run_command (getenv ("bootcmd"), flag),
由bootcmd字串中得知bootm,bootm的执行函数是do_bootm(),
在do_bootm()中执行了do_bootm_linux(...),
do_bootm_linux()函数中获取了"bootargs"环境变量的值,
最终将此值传递给linux内核,并调用theKernel函数,完成对linux内核的加载启动
当上电后,若用户按空格并输入命令,先同样执行run_command函数,调用find_cmd遍历每一个cmd_tbl_t结构,
比较cmdtp->name,当名称匹配时,就通过cmd_tbl_t结构的(*cmd)(...)函数指针来执行命令功能,
即执行cmd_tbl_t->cmd
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添加uboot命令
在uboot/include/configs/xxx.h文件中，添加#define CONFIG_CMD_MYCMD 启用我们的自定义命令
也可以在uboot/include/config_cmd_default.h文件中添加,不过这个define在这里不是必须的
在common目录,命令都是在cmd_xxx.c文件中实现的,这个是命名规范,必须是cmd_xxx.c形式,
所以我们在common目录新建一个文件cmd_myCmd.c
#include <common.h>
#include <command.h>
#ifdef CONFIG_CMD_MYCMD
int do_myCmd(cmd_tbl_t *cmdtp, intflag, intargc, char *argv[])
{
printf("Hello,this is myCmd test\n");
return 0;
}
U_BOOT_CMD(
myTest, 1, 1, do_myCmd,
"myTest - 123456myCmd. \n",
"myTest - longHelp_abcdefgmyCmd ...\n"
);
#endif
U_BOOT_CMD这里3个myTest 写法最好一致,为什么?
第一个myTest是uboot命令
第二个myTest是在命令行输入help时输出的概要信息
第三个myTest是当输入help myTest的时候显示的详细信息
最后,修改common下的Makefile文件，将cmd_myCmd.o加入编译
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