u-boot 内核引导与添加指令

1.Uboot：Start.s -> start_armboot ()<./lib_arm/board.c>  ->  main_loop ()<./common/main.c>
       main_loop()会调用abortboot (bootdelay)判断在delay time内有没有键按下，并给出prompt“Hit any key to stop autoboot”，若没有键按下则run_command (s, 0)(s为默认的bootcmd)。这里默认的bootcmd需要根据内核的位置设置，若bootcmd未赋值，Uboot就会一直等待。如果敲入bootm，也会启动kernel，并且传入参数。如果使用tftp从pc中下载kernel并启动也是可以的。

2.添加u-boot命令。也就是在进入main_loop（）函数后，在等待的时间里可以识别的命令。

需要修改5个地方：

1. /include/config_cmd_all.h    添加CONFIG_CMD_NANDBOOT宏
2. /include/config_cmd_default.h  同上
3. /include/configs/SEP0611.h  添加宏   (以上头文件的修改，都是为了条件编译做准备的)
4. /common/cmd_nandboot.c   自己定义的命令   具体实现命令的函数   （命令的实现与命令的注册都在这儿）
5. /common/Makefile   把自己写的实现命令文件添加到Makefile中，（参加编译需要配置一下） 

最主要的还是自己写的命令实现文件。

那么为什么要修改这几个文件呢？下面先分析一下正常的执行过程：

对应的函数执行过程是：

其中main_loop() run_command() 都在comman/main.c中，而find_cmd(),find_cmd_tbl()是在common/command.c中的。

1）实现命令的具体功能，在comman文件夹中建立对应的.c文件。

2）如果要添加指令，首先为了能让系统找到该指令，所以要在命令表中注册一下。

#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}

  “##”与“#”都是预编译操作符，“##”有字符串连接的功能，“#”表示后面紧接着的是一个字符串。

#define Struct_Section  __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))

其中，unused表示该函数或变量可能不使用，这个属性可以避免编译器产生警告信息。

凡通过U_BOOT_CMD定义的cmd_tbl_t变量会全部被放在.u_boot_cmd段当中。这也是在你写的.c文件的末尾必须要写的，为了完成注册这个动作。

比如说：U_BOOT_CMD(nandboot,0,0,do_nandboot,"boot from nand","--help")  通过宏展开就是：

cmd_tbl_t  __u_boot_cmd_nandboot  __attribute__((unused, section(".u_boot_cmd"))) = {"nandboot", 0, 0, do_nandboot, "boot from nand","--help"}

 

struct cmd_tbl_s {

       char              *name;          /* 命令名*/

       int          maxargs;       /* 最大参数个数*/

       int          repeatable;    /* 是否自动重复*/

       int          (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]);  /*  响应函数*/

       char              *usage;         /* 简短的帮助信息*/

#ifdef    CONFIG_SYS_LONGHELP

       char              *help;           /*  较详细的帮助信息*/

#endif

#ifdef CONFIG_AUTO_COMPLETE

       /* 自动补全参数*/

       int          (*complete)(int argc, char *argv[], char last_char, int maxv, char *cmdv[]);

#endif

};

 

所谓注册就是把一个特定命令的信息填在这个结构体中，然后把这个结构体放到一个表中，用于查找和跳转。

 

 

#include <common.h>
#include <command.h>

#if defined(CONFIG_CMD_NANDBOOT)
int do_bootfromnand (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
{


    printf ("## you are using command nandboot\n");
        run_command("nand read 0x40008000 0x400000 0x300000",0);
        run_command("bootm 0x40008000",0);
    return 0;
}
#endif
/* -------------------------------------------------------------------- */

U_BOOT_CMD(
    nandboot, CONFIG_SYS_MAXARGS, 1,    do_bootfromnand,
    "boot from nand",
    "boot from nand"
);

 

bootm命令执行过程解析：

 

当你输入bootm命令的时候，最终执行的就是do_bootm()函数。

执行过程大体是这样的：先到ram内存中kernel所在位置（uboot从nandflash中拷贝过来的），找到uImage的header，header中保存了很多关于镜像的信息，用一个结构体来保存的，这个header一共占64个字节，还保存了一些bootargs参数。那么怎么找到这个地址呢，那就是从bootm后面跟的参数得知的，或者使用默认地址，但这些地址必须与uboot拷贝kernel到ram中的地址一样，否则是找不到的。找到header之后，就把header中的信息保存起来。后面就是关于要不要在loadkernel的问题，那么需要比较两个地址，如果mkimage时候定的load地址与bootm后面跟随的地址不一样，那么就需要再load一次。但是load之后load地址与entrypoint地址肯定是一样的。如果前两个地址一样，那么就不需要再次load，但是这时候的entrypoint就与load地址相差0x40，其实相差的就是一个header的大小，第一次是省去了header，所以相等。

load之后就可以进入do_bootm_linux()函数了。在这个函数中呢，会把bootargs参数做成TAG链表形式。然后void    (*theKernel)(int zero, int arch,uint params);  其中thekernel赋值为ep，就是entrypoint即入口地址。这是mkimage制作镜像时定义的。

问题说说：

1.一直在想在bootm中，加入nand read ，完成kernel由nandflash到ram的拷贝，只需要bootm一条指令就可以完成autoboot的工作，其实这样不好，想想autoboot就知道了。所谓的autoboot，是执行的bootcmd，bootcmd=nand read 0x40008000 0x400000 0x300000 ;bootm 0x40008000;两条指令完成的。还是不要改boom的实现吧。

2.tftp 0x40008000 uImage;然后就启动内核了，把文件系统从nandflash拷贝到ram空间不是必须得，只需要把参数bootargs传给内核，内核在引导文件系统的时候会自动加载。

3.这次学习添加了2条指令，感觉还不错。关于0x40008000这个地址的理解，花了不少时间的。首先，这是个ram地址，第二kernel从nandflash拷贝到ram就是到这儿，第三bootm 后面的地址参数或者默认的地址参数，都必须与此地址相同，否则找不到header 第四 mkimage指定的load地址与之是否一样决定了kernel的解压地址与entrypoint。比如mkimage指定的load地址是0x41800000，与0x40008000不一样，那么kernel将解压到0x41800000，此时已经不含header了，所以entrypoint就必须是0x41800000。

arch

 

 

, uint params);