S5PV210-uboot源碼分析-uboot命令體系

8、1、uboot的命令體系

1、使用uboot命令

2、uboot實現(xiàn)命令體系的代碼uboot/commond/cmd_xxx.c中，有若干個.c文件和命令體系有關(guān)。還有個main.c也是跟命令體系有關(guān)的。

3、每個命令對應(yīng)一個函數(shù)

(1)uboot中的每一個命令都對應(yīng)了一個函數(shù)在背后，這就是uboot來實現(xiàn)命令體系的一種方法。和我們在裸機中寫的shell中實現(xiàn)的方法其實是一樣的。

(2)我們要找到每一個命令背后所對應(yīng)的那個函數(shù)，而且要分析每一個函數(shù)和每一個命令是怎么對應(yīng)起來的。

4、命令的參數(shù)以argc&argv的方式來傳遞給函數(shù)

(1)有些uboot的命令還支持傳參，也就是說命令背后對應(yīng)的函數(shù)接受的參數(shù)列表中有argc和argv這兩個參數(shù)。然后命令體系會吧我們執(zhí)行命令時的命令加參數(shù)，以argc和argv的方式傳遞給執(zhí)行命令的函數(shù)。

(2)run_command函數(shù)就是用來執(zhí)行命令的函數(shù)

8、2、uboot命令解析和執(zhí)行過程分析

1、從main_loop函數(shù)說起

(1)我們在uboot的第二階段，也就是start_armboot這個函數(shù)在初始化了一些板上的硬件后，最后進入到了死循環(huán)，這個死循環(huán)不斷的執(zhí)行一個函數(shù)叫做main_loop，這個函數(shù)的其實就是在不斷獲取我們輸入到uboot命令行中的命令，解析這個命令，執(zhí)行這個命令。直到執(zhí)行了bootm 這個命令去啟動內(nèi)核。

8、3、run_command函數(shù)詳解

1、控制命令獲取

2、解析命令

(1)paser_line函數(shù)用來解析，如將(md 0x30001000 10)把argv[0] = "md" argv[1] = "0x30001000" argv[2] = "10"

3、命令集中查找命令

(1)find_cmd(argv[0])函數(shù)就是去命令集合找有沒有這個argv[0]中的那個命令。

4、執(zhí)行命令

(1)最后用函數(shù)指針的形式調(diào)用了這個命令所對應(yīng)的函數(shù)

總結(jié)：在獲取命令和解析命令和執(zhí)行命令的過程中，最關(guān)鍵的部分就是find_cmd這個函數(shù)是如何通過我們輸入的命令找到這個在uboot命令體系中的命令的。同時，關(guān)鍵的還有，uboot是如何注冊一個命令的，存儲，管理，索引一個命令的，索引的過程就是find_cmd這個查找的過程。

8、4、uboot如何處理命令集1

1、可能的管理方式

(1)數(shù)組：比如可以用結(jié)構(gòu)體數(shù)組的方式，數(shù)組中的每一個元素都是一個結(jié)構(gòu)體，每一個結(jié)構(gòu)體表示一個命令的所有信息

(2)鏈表：比如也可以用鏈表，鏈表的每一個節(jié)點的data，就是一個命令的結(jié)構(gòu)體，這個結(jié)構(gòu)體中包含了命令的所有信息。壞處是內(nèi)存開銷變大了，因為需要存放頭指針和尾指針，并且代碼的復雜度變大了，程序運行的效率因此會有所降低，但是靈活性相當于數(shù)組來說，卻好了很多，因為數(shù)組的大小都是直接給定的，不靈活。

(3)有第三種嗎？uboot實際上沒有用前兩種的方式來實現(xiàn)這個命令體系。而是用了一種新的方式來實現(xiàn)了這個功能。

2、命令結(jié)構(gòu)體cmd_tpl_t

struct cmd_tbl_s {

char *name; /* Command Name */

int maxargs; /* maximum number of arguments */

int repeatable; /* autorepeat allowed? 1:OK 0:NO *///命令輸完后回車一遍后，在回車可以繼續(xù)上一次的命令

/* Implementation function */

int (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]);

char *usage; /* Usage message (short) *///簡單說明

#ifdef CFG_LONGHELP

char *help; /* Help  message (long) *///詳細說明

#endif

#ifdef CONFIG_AUTO_COMPLETE

/* do auto completion on the arguments */

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

#endif

};

typedef struct cmd_tbl_s cmd_tbl_t;

(1)name：命令的名稱，字符串格式的

(2)maxargs：命令所能接收的參數(shù)的最大個數(shù)

(3)repeatable：命令是否能夠重復執(zhí)行，就是直接按回車能否執(zhí)行上一次輸入的命令

(4)cmd：函數(shù)指針，命令所對應(yīng)的那個函數(shù)的函數(shù)指針。

(5)usage：使用信息，簡單的使用信息說明

(6)help：使用信息，詳細的使用信息說明

(7)complete：函數(shù)指針，指向這個命令的自動補全函數(shù)

總結(jié)：uboot的命令體系在工作的時候，一個命令對應(yīng)一個這個cmd_tbl_t結(jié)構(gòu)體的實例(實例化)，uboot需要多少個命令就需要多少個cmd_tbl_t這個結(jié)構(gòu)體的實例。uboot的命令體系把這些結(jié)構(gòu)體實例管理起來，當用戶輸入一個命令的時候，uboot會去這些結(jié)構(gòu)體實例中查找（查找方法和管理方法有關(guān)）。如果找到則執(zhí)行這個實例當中的cmd函數(shù)指針去執(zhí)行命令。如果沒有找到則提示命令未知。

3、uboot實現(xiàn)命令管理的思路

(1)填充一個結(jié)構(gòu)體實例構(gòu)成一個命令

(2)給命令結(jié)構(gòu)體附加一個特定的段屬性(用戶自定義段)，鏈接時鏈接器就會將有該段屬性的內(nèi)容鏈接在一起排列(挨著的，不會夾雜著其他東西，也不會丟掉任何一個帶有這種段屬性的，但是順序是亂序的)。(鏈接完成后，最后都會在u-boot.bin這個鏡像中)。

(3)uboot在重定位的時候，將該段屬性整片加載到DDR中。(其實分析開來，加載到DDR中的uboot鏡像的帶有特定段屬性的這一段是一個命令結(jié)構(gòu)體的集合，有點像一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組，不一樣的是，我們在寫完這些結(jié)構(gòu)體實例后，寫了多少個結(jié)構(gòu)體實例，鏈接器就會鏈接多少個，最后形成鏡像后，我們直接重定位到DDR中，這樣就彌補了數(shù)組的不靈活性)

(4)段起始地址和結(jié)束地址(鏈接地址，定義在u-boot.lds中)決定了這些命令的開始和結(jié)束地址。

8、5、uboot如何處理命令集2

1、1、uboot命令定義具體實現(xiàn)分析

1、1、1、U_BOOT_CMD宏基本分析

1、這個宏在uboot/common/commond.h中的93行到99行定義

#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}

(1)這個宏接接收六個參數(shù)。宏體cmd_tbl_t是命令的結(jié)構(gòu)體類型，用這個類型定義了一個變量叫__u_boot_cmd_##name

其中##name，是gcc支持的，##name將來會被宏傳遞進去的name這個參數(shù)替代，也就是##name就是name這個參數(shù)。

(2)Struct_Section 是由這個宏定義的

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

(2(1))_attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))是gcc中的一種擴展語法，給賦予屬性，目的就是給前面的變量賦予一個段屬性(.u_boot_cmd)就是把##name這個變量放在了這個.u_boot_cmd這個段上。

(3) = {#name, maxargs, rep, cmd, usage, help} 就是將這個被放在用戶自定義段(.u_boot_cmd)的結(jié)構(gòu)體變量##name進行初始化，值就是宏傳參過來的六個參數(shù)。

其中的參數(shù)有一個#name，這個參數(shù)前面有個#號的意思就是，將傳進來的東西轉(zhuǎn)換成字符串，因為結(jié)構(gòu)體成員的第一個是一個字符串。

(4)鏈接腳本：鏈接腳本中，有這個段的起始地址和結(jié)束地址。在u-boot.lds中

總結(jié)：這個宏的最終實現(xiàn)的就是填充一個命令，并且將這個命令附加了一個段屬性。將來屬于這同一屬性的東西，鏈接器在鏈接的時候，就會鏈接在一起進行排列。

1、1、2、find_cmd函數(shù)詳解

(1)find_cmd函數(shù)的任務(wù)就是從uboot的命令集中，查找是否有這個命令。如果找到，就返回這個命令結(jié)構(gòu)體的指針，如果沒找到，返回NULL。

(2)函數(shù)中的，__u_boot_cmd_start，是在commond.h中聲明的，是在u-boot.lds中定義的。

cmd_tbl_t *cmdtp_temp = &__u_boot_cmd_start;

意思就是將命令集在DDR中的鏈接處的首地址給cmdtp_temp指針，讓這個指針指向這個地址。

(3)這個函數(shù)實現(xiàn)查找命令的思路就是，使用了一個for循環(huán)的方式，知道命令集的鏈接時的首地址，命令集鏈接時的結(jié)束地址是這個for循環(huán)的終止條件，這個命令結(jié)構(gòu)體++，來查詢這一段命令集的所有命令，看哪一個名字和長度是相同的。，找到后返回這個命令的結(jié)構(gòu)體指針。

8、6、uboot中自定義命令

1、在已有的c文件中直接添加命令

(1)在uboot/common/command.c中添加

在已有的.c文件中添加命令比較簡單，直接使用U_BOOT_CMD宏添加就行，相應(yīng)的我們也要為我們添加的命令，添加一個對應(yīng)的命令所以執(zhí)行的函數(shù)do_xxx。

(2)添加完了要重新make distclean，和配置編譯工程，在燒錄u-boot.bin，運行就可以了查找這個命令了

(3)也可以用argc和argv來驗證函數(shù)的傳參，你也可以根據(jù)這些傳參做一些應(yīng)該做的事情

2、uboot中自建c文件添加一個命令

(1)在uboot/common目錄下新建一個.c文件，名字以cmd_為開頭，如果你的文件的名字叫做cmd_why.c，那么將來對應(yīng)的命令名就叫做why,對應(yīng)的函數(shù)就叫do_why函數(shù)(這是一種命名規(guī)范，別人添加命令的時候，是這樣的，所以我們也要按照這樣的方式去添加)，然后在c文件中添加U_BOOT_CMD宏和對應(yīng)的函數(shù)。注意：頭文件要包含。

(2)還要在uboot/common中的makefile中添加這個.o文件，目的是就是讓我們寫的文件能夠在makefile中編譯，能鏈接進去

(3)重新make distclean ， make x210_sd_config , make