(五) u-boot 命令执行过程解析与添加自定义命令
当我们在控制台的时候，输入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}
“##”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。
② 其中的cmd_tbl_t在include/command.h中定义如下：
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;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。
③ 其中Struct_Section在include/command.h中定义如下：
#define Struct_Section __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))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。
在u-Boot连接脚本board\smdk2410\u-boot.lds中定义了”.u_boot_cmd”段：
. = .;
__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 ②、③定义命令和操作函数
#include printf ("i love you ~ argc = %d\n",argc);
printf ("argv[%d] = %s\n",i,argv[i]);
}
return 0;
}
U_BOOT_CMD(
czg, CFG_MAXARGS, 1, do_czg,
"czg - just for test\n",/*短帮助信息*/
"czg, long help·····················\n"//长帮帮助信息
);
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.o⑤ 清除配置编译u-boot并烧录
make distclean
make 100ask24x0_config
make