uboot筆記uboot命令分析+實現(xiàn)

uboot筆記:uboot命令分析+實現(xiàn)Uboot

uboot命令分析+實現(xiàn)

先貼一個重要結(jié)構(gòu),位于uboot/include/command.h,這個結(jié)構(gòu)代表每個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)簡短用法信息*/#ifdefCFG_LONGHELP

char

*help;

/*Help

message

(long)長的幫助信息*/#endif#ifdefCONFIG_AUTO_COMPLETE

/*doautocompletiononthearguments*/

int

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

typedefstructcmd_tbl_s

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

uboot的第一階段:硬件相關(guān)初始化0.reset執(zhí)行arm920t/start.s

過程如下1.設(shè)置cpusvc管理模式2.關(guān)看門狗中斷,mmu等3.設(shè)置時鐘,sdram,外部總線4.代碼重定位,搬運(yùn)代碼,從flash到sdram5.設(shè)置棧,bss段清零,bss用于未初始化的全局變量和靜態(tài)變量6.ldrpc,_start_armboot

即進(jìn)入uboot啟動的第二階段,調(diào)用c函數(shù)start_armboot()

從start_armboot開始經(jīng)過一系列外設(shè)初始化比如falsh_initnand_init...最后循環(huán)調(diào)用mian_loop()main_loop主要流程{

1.生成環(huán)境變量mtdparts,調(diào)用mtdparts_init

2.在啟動過程中

若無空格鍵按下則boot_zImage,即run_command(getenv("bootcmd"),0)

有空格鍵按下則run_command("menu",0)

3.shell過程，讀取用戶的輸入并執(zhí)行相應(yīng)的命令

{

從控制臺獲得命令，保存在全局變量comsole_buffer中

解析命令行字符串,分割命令與參數(shù),最后執(zhí)行run_command(...);

}

}

也就是說在mian_loop中,是處理環(huán)境變量和控制臺人機(jī)交互,mian_loop調(diào)用readline()讀取命令行到console_buffer，再把console_buffer復(fù)制到lastcommand中去，還要設(shè)置flag，最后調(diào)用run_command(lastcommand,flag)函數(shù),run_command(lastcommand,flag)函數(shù)中，首先定義cmd_tbl_t*cmdtp，再解析命令行。再調(diào)用find_cmd(argv[0])函數(shù)，其中argv[0]應(yīng)該是命令本身，參數(shù)已經(jīng)被剝離，這個函數(shù)返回的是一個cmd_tbl_t結(jié)構(gòu)體，就是說每個命令都有一個cmd_tbl_t結(jié)構(gòu)體相對應(yīng),關(guān)于run_command函數(shù)后面再分析

mian_loop中有#defineCONFIG_BOOTDELAY3

//設(shè)置啟動延時時間//如果延時大于等于零，并且沒有在延時過程中接收到按鍵，則引導(dǎo)內(nèi)核if(bootdelay>=0&&s&&!abortboot(bootdelay)){//#ifdefCONFIG_AUTOBOOT_KEYED

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

//狀態(tài)設(shè)置

#ifndefCFG_HUSH_PARSER

{

printf("BootingLinux...\n");

//啟動linux

run_command(s,0);

//運(yùn)行引導(dǎo)內(nèi)核的命令,s=getenv("bootcmd")

}

加載linux內(nèi)核時將使用變量“bootcmd”和“bootargs”,變量“bootcmd”和“bootargs”的值可以在在加載linux內(nèi)核前，uboot的命令控制臺中進(jìn)行修改

bootcmd=nandread.jffs20x30007FC0kernel;bootm0x30007FC0第一條命令

從flash上讀出內(nèi)核

kernel是一個分區(qū)標(biāo)志第二條命令

啟動命令指示了啟動地址

而bootargs是其它參數(shù)信息而run_command(getenv("bootcmd"),flag)

bootcmd中的bootm,即bootapplicationimagefrommemory參數(shù)形式:"bootmaddr"當(dāng)addr省略的時候bootm加載默認(rèn)的配置宏#defineCONFIG_SYS_LOAD_ADDR

0x30008000

/*defaultloadaddress*/

uboot中,"bootm"命令的執(zhí)行函數(shù)為do_bootm(),這個是由U_BOOT_CMD綁定的函數(shù)指針,在do_bootm()中執(zhí)行了do_bootm_linux(),do_bootm_linux()函數(shù)中獲取了"bootargs"環(huán)境變量的值,最終將此值傳遞給linux內(nèi)核,并調(diào)用theKernel函數(shù),完成對linux內(nèi)核的加載啟動

linux內(nèi)核的啟動,主要就是執(zhí)行環(huán)境變量bootcmd和bootargs所定義的命令.============================================================

uboot的核心功能是用run_command()來執(zhí)行的run_command是怎么實現(xiàn)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.對\;解析,分割出一個個命令

2.然后對每一個完整的命令執(zhí)行

{

parse_line

{

line是整條的命令行bootcmd的值

例如line=nandread.jffs20x30007FC0kernel;bootm0x30007FC0

先去掉開頭的空格,

然后對命令進(jìn)行解析，找到空格之后將空格替換為\0，這樣解析出命令和參數(shù)

}

find_cmd(argv[0])

{

從__u_boot_cmd_start到__u_boot_cmd_end的array進(jìn)行遍歷,

從找到的cmd_tbl_t中,字符串尋找cmdtp->name與argv[0]相同的命令

}

找到匹配的命令后，調(diào)用cmd_tbl_t->cmd執(zhí)行

}}

run_command函數(shù)中的parse_line函數(shù)主要代碼如下intparse_line(char*line,char*argv[]){

...

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

{

++line;

}

...}============================================================run_command函數(shù)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,就返回這個結(jié)構(gòu)體,否則比較下一個

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是怎么來的?查找發(fā)現(xiàn)只有在command.h中有聲明externcmd_tbl_t

__u_boot_cmd_start;externcmd_tbl_t

__u_boot_cmd_end;

而__u_boot_cmd_start是在鏈接腳本uboot.lds里面定義的

.=.;

__u_boot_cmd_start=.;

.u_boot_cmd:{*(.u_boot_cmd)}

//所有u_boot_cmd宏命令都保存在這個段

__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的實參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);

將這個宏展開并替換#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","陰影部分"}參數(shù)說明---------------名稱:bootm將段屬性設(shè)置為:.u_boot_cmd最大參數(shù)個數(shù):CFG_MAXARGS是否可重復(fù):1,可重復(fù),即下一次按回車時可重復(fù)執(zhí)行cmd對應(yīng)do_bootm,這是在cmd_tblt_t中定義的函數(shù)指針,命令就是在這個函數(shù)中實現(xiàn)usage:使用概要"bootm

-bootapplicationimagefrommemory\n"help:詳細(xì)幫助:那一大段陰影部分

總結(jié):每個U_BOOT_CMD宏組成的命令實質(zhì)上是一個個cmd_tbl_t結(jié)構(gòu),它們在鏈接時全部被定位保存到__u_boot_cmd_start起始地址開始的段中,也就是.u_boot_cmd段中.

當(dāng)上電后,若啟動的是默認(rèn)的linux內(nèi)核,執(zhí)行run_command(getenv("bootcmd"),flag),由bootcmd字串中得知bootm,bootm的執(zhí)行函數(shù)是do_bootm(),在do_bootm()中執(zhí)行了do_bootm_linux(...),do_bootm_linux()函數(shù)中獲取了"bootargs"環(huán)境變量的值,最終將此值傳遞給linux內(nèi)核,并調(diào)用theKernel函數(shù),完成對linux內(nèi)核的加載啟動

當(dāng)上電后,若用戶按空格并輸入命令,先同樣執(zhí)行run_command函數(shù),調(diào)用find_cmd遍歷每一個cmd_tbl_t結(jié)構(gòu),比較cmdtp->name,當(dāng)名稱匹配時,就通過cmd_tbl_t結(jié)構(gòu)的(*cmd)(...)函數(shù)指針來執(zhí)行命令功能,即執(zhí)行cmd_tbl_t->cmd

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