uboot笔记uboot命令分析+实现

uboot笔记:uboot命令分析+实现Uboot

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structcmd_tbl_s{

char

*name;

/*CommandName

*/

int

maxargs;

/*maximumnumberofarguments*/

int

repeatable;/*autorepeatallowed?

*/

/*Implementationfunction

*/

int

(*cmd)(structcmd_tbl_s*,int,int,char*[]);

char

*usage;

/*Usagemessage

(short)简短用法信息*/#ifdefCFG_LONGHELP

char

*help;

/*Help

message

(long)长的帮助信息*/#endif#ifdefCONFIG_AUTO_COMPLETE

/*doautocompletiononthearguments*/

int

(*complete)(intargc,char*argv[],charlast_char,intmaxv,char*cmdv[]);#endif};

typedefstructcmd_tbl_s

cmd_tbl_t;============================================================

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cpusvc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sdram5.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.ldrpc,_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_initnand_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#defineCONFIG_BOOTDELAY3

//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)){//#ifdefCONFIG_AUTOBOOT_KEYED

intprev=disable_ctrlc(1);/*disableControlCchecking*/#endif

//状态设置

#ifndefCFG_HUSH_PARSER

{

printf("BootingLinux...\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=nandread.jffs20x30007FC0kernel;bootm0x30007FC0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bootapplicationimagefrommemory参数形式:"bootmaddr"当addr省略的时候bootm加载默认的配置宏#defineCONFIG_SYS_LOAD_ADDR

0x30008000

/*defaultloadaddress*/

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.============================================================

uboot的核心功能是用run_command()来执行的run_command是怎么实现的?

intrun_command(constchar*cmd,intflag){

cmd_tbl_t*cmdtp;

charcmdbuf[CFG_CBSIZE];

/*workingcopyofcmd

*/

char*token;

/*startoftokenincmdbuf*/

char*sep;

/*endoftoken(separator)incmdbuf*/

charfinaltoken[CFG_CBSIZE];

char*str=cmdbuf;

char*argv[CFG_MAXARGS+1];

/*NULLterminated*/

intargc,inquotes;

intrepeatable=1;

intrc=0;

...

if((cmdtp=find_cmd(argv[0]))==NULL){

printf("Unknowncommand'%s'-try'help'\n",argv[0]);

rc=-1;/*giveupafterbadcommand*/

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=nandread.jffs20x30007FC0kernel;bootm0x30007FC0

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intparse_line(char*line,char*argv[]){

...

while((*line=='')||(*line=='\t'))

{

++line;

}

...}============================================================run_command函数中的find_cmd()cmd_tbl_t*find_cmd(constchar*cmd){

cmd_tbl_t*cmdtp;

cmd_tbl_t*cmdtp_temp=&__u_boot_cmd_start;

/*Initvalue*/

constchar*p;

intlen;

intn_found=0;

/*

*Somecommandsallowlengthmodifiers(like"cp.b");

*comparecommandnameonlyuntilfirstdot.

*/

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))

returncmdtp;

/*fullmatch*/

//如果名字匹配,就返回这个结构体,否则比较下一个

cmdtp_temp=cmdtp;

/*abbreviatedcommand?*/

n_found++;

}

}

if(n_found==1){

/*exactlyonematch*/

returncmdtp_temp;

}

returnNULL;/*notfoundorambiguouscommand*/}

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externcmd_tbl_t

__u_boot_cmd_start;externcmd_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#defineStruct_Section

__attribute__((unused,section(".u_boot_cmd")))

#defineU_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help)\cmd_tbl_t__u_boot_cmd_##nameStruct_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

-bootapplicationimagefrommemory\n",

"[addr[arg...]]\n

-bootapplicationimagestoredinmemory\n"

"\tpassingarguments'arg...';whenbootingaLinuxkernel,\n"

"\t'arg'canbetheaddressofaninitrdimage\n"#ifdefCONFIG_OF_FLAT_TREE

"\tWhenbootingaLinuxkernelwhichrequiresaflatdevice-tree\n"

"\tathirdargumentisrequiredwhichistheaddressoftheofthe\n"

"\tdevice-treeblob.Tobootthatkernelwithoutaninitrdimage,\n"

"\tusea'-'forthesecondargument.Ifyoudonotpassathird\n"

"\tabd_infostructwillbepassedinstead\n"#endif);

将这个宏展开并替换#defineU_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

-bootapplicationimagefrommemory\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

-bootapplicationimagefrommemory\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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