(五) u-boot 命令執(zhí)行過程解析與添加自定義命令
boot
可以啟動(dòng)Linux內(nèi)核,那么我們以boot為例子來解析一下uboot命令的執(zhí)行過程,為下一步分析uboot怎樣啟動(dòng)Linux來做準(zhǔn)備。
一、我們搜索boot命令
grep -wnR "boot" common
得到:common/cmd_bootm.c:1162: boot, 1, 1, do_bootd,
打開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")
各個(gè)參數(shù)的意義如下:
name:命令名,非字符串,但在U_BOOT_CMD中用“#”符號(hào)轉(zhuǎn)化為字符串
maxargs:命令的最大參數(shù)個(gè)數(shù)
repeatable:是否自動(dòng)重復(fù)(按Enter鍵是否會(huì)重復(fù)執(zhí)行)
command:該命令對(duì)應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)指針
usage:簡短的使用說明(字符串)
help:較詳細(xì)的使用說明(字符串)
二、U_BOOT_CMD宏分析
① U_BOOT_CMD宏在include/command.h中定義:
#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中定義如下:
“##”
與“#”
都是預(yù)編譯操作符,“##”
有字符串連接的功能,“#”
表示后面緊接著的是一個(gè)字符串。
struct cmd_tbl_s {
char *name; /* 命令名 */
int maxargs; /* 最大參數(shù)個(gè)數(shù) */
int repeatable; /* 是否自動(dòng)重復(fù) */
int (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]); /* 響應(yīng)函數(shù) */
char *usage; /* 簡短的幫助信息 */
#ifdef CONFIG_SYS_LONGHELP
char *help; /* 較詳細(xì)的幫助信息 */
#endif
#ifdef CONFIG_AUTO_COMPLETE
/* 自動(dòng)補(bǔ)全參數(shù) */
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中定義如下:一個(gè)cmd_tbl_t結(jié)構(gòu)體變量包含了調(diào)用一條命令的所需要的信息。
#define Struct_Section __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))
在u-Boot連接腳本boardsmdk2410u-boot.lds中定義了”.u_boot_cmd”段:凡是帶有attribute ((unused,section (“.u_boot_cmd”))屬性聲明的變量都將被存放在”.u_boot_cmd”段中,并且即使該變量沒有在代碼中顯式的使用編譯器也不產(chǎn)生警告信息。
. = .;
__u_boot_cmd_start = .; /*將 __u_boot_cmd_start指定為當(dāng)前地址 */
.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
__u_boot_cmd_end = .; /* 將__u_boot_cmd_end指定為當(dāng)前地址 */
這表明帶有“.u_boot_cmd”聲明的函數(shù)或變量將存儲(chǔ)在“u_boot_cmd”段。
這樣只要將u-boot所有命令對(duì)應(yīng)的cmd_tbl_t變量加上“.u_boot_cmd”聲明,編譯器就會(huì)自動(dòng)將其放在“u_boot_cmd”段,查找cmd_tbl_t變量時(shí)只要在__u_boot_cmd_start與__u_boot_cmd_end之間查找就可以了。
三、boot命令宏展開
因此“boot”命令的定義經(jīng)過宏展開后如下:
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啟動(dòng)第二階段最后跳到main_loop函數(shù)中循環(huán),
s = getenv ("bootcmd");
if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay)) {
......
run_command (s, 0);
......
}
從main_loop中我們知道,如果bootdelay時(shí)間內(nèi)未按下按鍵則啟動(dòng)Linux內(nèi)核,按下按鍵則進(jìn)入uboot命令行等待用戶輸入命令。
用戶輸入命令則調(diào)取run_command函數(shù),在該函數(shù)中有下面幾個(gè)比較重要的點(diǎn):
1. 從注釋我們很容易知道這段代碼是在對(duì)命令進(jìn)行分離,并且u-boot支持’;’分離命令。
/*
* 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. 分離參數(shù)
/* Extract arguments */
if ((argc = parse_line (finaltoken, argv)) == 0) {
rc = -1; /* no command at all */
continue;
}
3. 用第一個(gè)參數(shù)argv[0]在命令列表中尋找對(duì)應(yīng)的命令,并返回一個(gè)cmd_tbl_t類型的實(shí)例。我們可以猜到這個(gè)結(jié)構(gòu)體應(yīng)該保函了有關(guān)命令的一系列內(nèi)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函數(shù)
/*__u_boot_cmd_start與__u_boot_cmd_end間查找命令,并返回cmdtp->name命令的cmd_tbl_t結(jié)構(gòu)。*/
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、總結(jié)命令執(zhí)行過程
① 在u-boot控制臺(tái)中輸入“boot”命令執(zhí)行時(shí),u-boot控制臺(tái)接收輸入的字符串“boot”,傳遞給run_command函數(shù)。
② run_command函數(shù)調(diào)用common/command.c中實(shí)現(xiàn)的find_cmd函數(shù)在__u_boot_cmd_start與__u_boot_cmd_end間查找命令,并返回boot命令的cmd_tbl_t結(jié)構(gòu)。
③ 然后run_command函數(shù)使用返回的cmd_tbl_t結(jié)構(gòu)中的函數(shù)指針調(diào)用boot命令的響應(yīng)函數(shù)do_bootd,從而完成了命令的執(zhí)行。
六、自制u-boot命令
① 首先我們?cè)趗-boot的common目錄下增加一個(gè)cmd_czg.c文件 。
復(fù)制cmd_bootm.c中的頭文件到cmd_czg.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
②、③定義命令和操作函數(shù)
#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,
參考Makefile中其他文件的定義,加入一句
COBJS += cmd_czg.o
⑤ 清除配置編譯u-boot并燒錄
make distclean
make 100ask24x0_config
make