u-boot添加自己的命令—UBI镜像还原工具开发

开发环境：

软件平台：

Linux系统平台：Ubuntu-12.04

u-boot版本：u-boot-2012.10

内核版本：Linux-3.6.5

硬件平台：

博通5830X-CPU平台开发板

软件设计概述：

UBI 镜像还原工具的设计主要是借助了 u-boot （或者 Linux 内核）中 UBI 文件系统模块的功能，和这个模块相关的目录主要有 u-boot/driver/mtd/ubi 、 u-boot/fs/ubifs 、 common/cmd_ubi.c 、 common/cmd_ubifs.c 。

u-boot/driver/mtd/ubi实现UBI驱动层的功能，用于读取存储在Flash上的ubi镜像的物理块数据，而common/cmd_ubi.c封装了u-boot读取ubi物理块数据的操作过程，采用简短命令的形式实现对Flash的操作（比如ubi write、ubi read、ubi part等命令）。

u-boot/fs/ubifs实现UBI文件系统层的功能，用于建立驱动层的物理擦除块到文件系统层的逻辑擦除块的映射，并在内存中建立UBI文件系统整个数据结构。同样，common/cmd_ubifs.c封装了u-boot挂载UBI文件系统镜像，在内存中建立ubi文件系统整个数据结构的过程，采用简短命令的形式实现在内存中建立ubi文件系统的操作。

本次项目的软件设计就是结合u-boot下ubi模块的功能，封装ubi命令，实现对ubi镜像的还原操作。

软件设计流程图：

图1

u-boot添加支持UBI文件系统介绍

这次项目开发当前思路是参考u-boot源码下u-boot/fs/ubifs目录中关于加载UBI文件系统部分的实现来设计的。在u-boot-2010版本之后基本都支持了ubi文件系统，博通5830X开发板配套的u-boot源码没有添加对ubi文件系统的支持，需要手动添加。具体操作过程参考以下博客：

http://daimajishu.iteye.com/blog/1087431

http://blog.csdn.net/android83/article/details/6012420

具体操作过程根据自己的u-boot参考以上博客，可能其中因为u-boot版本不同导致有些修改路径不同，不过基本都差不多。

u-boot中ubi和ubifs命令的使用介绍

U-boot当中有关于UBI文件系统操作的命令主要由ubi read、ubi write、ubi part、ubi create、ubifsmount等命令。主要用于读写ubi文件系统、挂载ubi文件系统等，具体的命令操作请参考以下博客：

http://blog.csdn.net/android83/article/details/6012126

http://www.zhixing123.cn/ubuntu/40974.html

OK，这次项目开发最初思路就是根据u-boot中ubi文件系统中这几个命令的实现为参考，实现UBI镜像还原工具的开发。

UBI镜像还原工具—软件具体设计介绍

为了使用工具的用户方便操作而进行的，其实就是封装u-boot下的ubi命令，在控制台输出一个友好的界面，简化对ubi镜像还原的操作过程。

封装ubi命令的设计其实就是在u-boot当中添加自己的命令，u-boot添加自己的命令主要有以下几个步骤：

1.在配置文件中添加对应的宏；

2.在common目录下创建对应的cmd_xxx.c文件，实现自己的命令；

3.修改common/Makefile，

添加COBJS-$(CONFIG_CMD_XXX) += cmd_xxx.o

OK,本次项目对u-boot中的ubi命令封装的具体设计步骤如下：

控制台输出界面设计如图2所示，主要功能有：

[l] 加载mtd分区信息，用于查看设备的分区，获取ubi文件系统的挂       载分区信息；

[r] 下载以“rootfs.bin”命令的ubi文件系统镜像；

[u] 下载以“ubifs.bin”命令的ubi文件系统镜像，r和u选择主要是根       据平时的命令习惯设计的两种下载方式而已；

[m] 挂载ubi文件系统镜像；

[p]  跳转到ubi文件系统操作界面，实现对ubi文件系统数据的读写操        作；

[q] 退出ubi操作界面，回到u-boot模式；

图2

上述选项都是一些u-boot命令和u-boot中ubi模块的命令封装而成的，主要有ubi镜像还原工具界面设计、下载ubi文件系统镜像、加载mtd分区信息、挂载ubi文件系统、ubi文件系统读写操作设计。

添加U_BOOT_CMD命令，实现ubi文件系统镜像还原操作的调用命令设计，这里我设计的U_BOOT_CMD命令名称为“ubifsopt”，当你在u-boot模式下输入“ubifsopt”命令时，便可以进入UBI镜像还原工具控制台界面。

U_BOOT_CMD命令介绍：

U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,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;

rep：是否自动重复（按Enter键是否会重复执行）;

cmd：该命令对应的响应函数;

usage：简短的使用说明（字符串）;

help：较详细的使用说明（字符串）;

在内存中保存命令的help字段会占用一定的内存，通过配置U-Boot可以选择是否保存help字段。

若在include/configs/xx.h中定义了CONFIG_SYS_LONGHELP宏，则在U-Boot中使用help命令查看某个命令的帮助信息时将显示usage和help字段的内容，否则就只显示usage字段的内容。

U_BOOT_CMD宏在include/command.h中定义：

1 #define U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help) \
2 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。

ubi镜像还原操作过程演示

1.输入“ubifsopt”进入UBI镜像还原工具界面：

u-boot> ubifsopt

图3

2.输入字母“l”，获取Flash分区信息：

3.输入r和u下载ubi镜像到ubi分区，这个选项是可选操作，如果你的Flash分区上已经下载好ubi镜像了，那么可以不用执行；

4.输入“m”挂载ubi镜像文件

5.输入“p”进入ubi文件系统数据读写操作界面