(五) u-boot 命令执行过程解析与添加自定义命令
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boot
可以启动Linux内核,那么我们以boot为例子来解析一下uboot命令的执行过程,为下一步分析uboot怎样启动Linux来做准备。
一、我们搜索boot命令
grep -wnR "boot" common
得到:common/cmd_bootm.c:1162: boot, 1, 1, do_bootd,
打开common/cmd_bootm.c
文件
int do_bootd (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
{
int rcode = 0;
#ifndef CFG_HUSH_PARSER
if (run_command (getenv ("bootcmd"), flag) < 0) rcode = 1;
#else
if (parse_string_outer(getenv("bootcmd"),
FLAG_PARSE_SEMICOLON | FLAG_EXIT_FROM_LOOP) != 0 ) rcode = 1;
#endif
return rcode;
}
U_BOOT_CMD(
boot, 1, 1, do_bootd,
"boot - boot default, i.e., run 'bootcmd'n",
NULL
);
其中U_BOOT_CMD命令格式如下:
U_BOOT_CMD(name,maxargs,repeatable,command,"usage","help")
各个参数的意义如下:
name:命令名,非字符串,但在U_BOOT_CMD中用“#”符号转化为字符串
maxargs:命令的最大参数个数
repeatable:是否自动重复(按Enter键是否会重复执行)
command:该命令对应的响应函数指针
usage:简短的使用说明(字符串)
help:较详细的使用说明(字符串)
二、U_BOOT_CMD宏分析
① U_BOOT_CMD宏在include/command.h中定义:
#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}
② 其中的cmd_tbl_t在include/command.h中定义如下:
“##”
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。
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
};
typedef struct cmd_tbl_s cmd_tbl_t;
extern cmd_tbl_t __u_boot_cmd_start;
extern cmd_tbl_t __u_boot_cmd_end;
③ 其中Struct_Section在include/command.h中定义如下:一个cmd_tbl_t结构体变量包含了调用一条命令的所需要的信息。
#define Struct_Section __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))
在u-Boot连接脚本boardsmdk2410u-boot.lds中定义了”.u_boot_cmd”段:凡是带有attribute ((unused,section (“.u_boot_cmd”))属性声明的变量都将被存放在”.u_boot_cmd”段中,并且即使该变量没有在代码中显式的使用编译器也不产生警告信息。
. = .;
__u_boot_cmd_start = .; /*将 __u_boot_cmd_start指定为当前地址 */
.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
__u_boot_cmd_end = .; /* 将__u_boot_cmd_end指定为当前地址 */
这表明带有“.u_boot_cmd”声明的函数或变量将存储在“u_boot_cmd”段。
这样只要将u-boot所有命令对应的cmd_tbl_t变量加上“.u_boot_cmd”声明,编译器就会自动将其放在“u_boot_cmd”段,查找cmd_tbl_t变量时只要在__u_boot_cmd_start与__u_boot_cmd_end之间查找就可以了。
三、boot命令宏展开
因此“boot”命令的定义经过宏展开后如下:
cmd_tbl_t __u_boot_cmd_boot __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd"))) = {boot, 1, 1, do_bootd, "boot - boot default, i.e., run 'bootcmd'n", " NULL"}
int do_bootd (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
{
int rcode = 0;
#ifndef CFG_HUSH_PARSER
if (run_command (getenv ("bootcmd"), flag) < 0) rcode = 1;
#else
if (parse_string_outer(getenv("bootcmd"),
FLAG_PARSE_SEMICOLON | FLAG_EXIT_FROM_LOOP) != 0 ) rcode = 1;
#endif
return rcode;
}
四、run_command分析
u-boot启动第二阶段最后跳到main_loop函数中循环,
s = getenv ("bootcmd");
if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay)) {
......
run_command (s, 0);
......
}
从main_loop中我们知道,如果bootdelay时间内未按下按键则启动Linux内核,按下按键则进入uboot命令行等待用户输入命令。
用户输入命令则调取run_command函数,在该函数中有下面几个比较重要的点:
1. 从注释我们很容易知道这段代码是在对命令进行分离,并且u-boot支持’;’分离命令。
/*
* Find separator, or string end
* Allow simple escape of ';' by writing ";"
*/
for (inquotes = 0, sep = str; *sep; sep++) {
if ((*sep==''') &&
(*(sep-1) != '\'))
inquotes=!inquotes;
if (!inquotes &&
(*sep == ';') && /* separator */
( sep != str) && /* past string start */
(*(sep-1) != '\')) /* and NOT escaped */
break;
}
2. 分离参数
/* Extract arguments */
if ((argc = parse_line (finaltoken, argv)) == 0) {
rc = -1; /* no command at all */
continue;
}
3. 用第一个参数argv[0]在命令列表中寻找对应的命令,并返回一个cmd_tbl_t类型的实例。我们可以猜到这个结构体应该保函了有关命令的一系列内容。
/* Look up command in command table */
if ((cmdtp = find_cmd(argv[0])) == NULL) {
printf ("Unknown command '%s' - try 'help'n", argv[0]);
rc = -1; /* give up after bad command */
continue;
}
在common/command.c 中查看find_cmd函数
/*__u_boot_cmd_start与__u_boot_cmd_end间查找命令,并返回cmdtp->name命令的cmd_tbl_t结构。*/
cmd_tbl_t *cmdtp;
cmd_tbl_t *cmdtp_temp = &__u_boot_cmd_start; /*Init value */
const char *p;
int len;
int n_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_end;
cmdtp++) {
if (strncmp (cmd, cmdtp->name, len) == 0) {
if (len == strlen (cmdtp->name))
return cmdtp; /* full match */
cmdtp_temp = cmdtp; /* abbreviated command ? */
n_found++;
}
}
五、总结命令执行过程
① 在u-boot控制台中输入“boot”命令执行时,u-boot控制台接收输入的字符串“boot”,传递给run_command函数。
② run_command函数调用common/command.c中实现的find_cmd函数在__u_boot_cmd_start与__u_boot_cmd_end间查找命令,并返回boot命令的cmd_tbl_t结构。
③ 然后run_command函数使用返回的cmd_tbl_t结构中的函数指针调用boot命令的响应函数do_bootd,从而完成了命令的执行。
六、自制u-boot命令
① 首先我们在u-boot的common目录下增加一个cmd_czg.c文件 。
复制cmd_bootm.c中的头文件到cmd_czg.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
②、③定义命令和操作函数
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int do_czg (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
{
int i;
for(i=0;i
④ 修改common下面的makefile文件,
参考Makefile中其他文件的定义,加入一句
COBJS += cmd_czg.o
⑤ 清除配置编译u-boot并烧录
make distclean
make 100ask24x0_config
make