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晓风弯月

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【转载】uboot中main_loop分析  

2014-02-26 20:59:34|  分类: LINUX |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自独醉春秋《uboot中main_loop分析》
============================================

作者:yuanlulu
http://blog.csdn.net/yuanlulu


版权没有,但是转载请保留此段声明
============================================

终于分析完了main_loop,发文纪念一下。

 

1。main_loop

common/main.c

 

main_loop又臭又长,去掉宏注释掉的部分就只剩下一点点了。如下:

 

void main_loop (void)
{
#ifndef CONFIG_SYS_HUSH_PARSER
    static char lastcommand[CONFIG_SYS_CBSIZE] = { 0, };
    int len;
    int rc = 1;
    int flag;
#endif

#if defined(CONFIG_BOOTDELAY) && (CONFIG_BOOTDELAY >= 0)
    char *s;
    int bootdelay;
#endif

#ifdef CONFIG_AUTO_COMPLETE
    install_auto_complete();  //安装自动补全的函数,分析如下
#endif

#if defined(CONFIG_BOOTDELAY) && (CONFIG_BOOTDELAY >= 0)
    s = getenv ("bootdelay");
    bootdelay = s ? (int)simple_strtol(s, NULL, 10) : CONFIG_BOOTDELAY;

    debug ("### main_loop entered: bootdelay=%d/n/n", bootdelay);


        s = getenv ("bootcmd"); //获取引导命令。分析见下面。

    debug ("### main_loop: bootcmd=/"%s/"/n", s ? s : "<UNDEFINED>");

    if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay)) {//如果延时大于等于零,并且没有在延时过程中接收到按键,则引导内核。abortboot函数的分析见下面。
        run_command (s, 0);            //运行引导内核的命令。这个命令是在配置头文件中定义的。run_command的分析在下面。
    }

#endif    /* CONFIG_BOOTDELAY */

    for (;;) {
        len = readline (CONFIG_SYS_PROMPT); //CONFIG_SYS_PROMPT的意思是回显字符,一般是“>”。这是由配置头文件定义的

        flag = 0;    /* assume no special flags for now */
        if (len > 0)
            strcpy (lastcommand, console_buffer); //保存输入的数据。
        else if (len == 0)
            flag |= CMD_FLAG_REPEAT;//如果输入数据为零,则重复执行上次的命令,如果上次输入的是一个命令的话

        if (len == -1)
            puts ("<INTERRUPT>/n");
        else
            rc = run_command (lastcommand, flag); //执行命令

        if (rc <= 0) {//执行失败,则清空记录
            /* invalid command or not repeatable, forget it */
            lastcommand[0] = 0;
        }
    }

}


2。自动补全
common/common.c
int var_complete(int argc, char *argv[], char last_char, int maxv, char *cmdv[])
{
    static char tmp_buf[512];
    int space;

    space = last_char == '/0' || last_char == ' ' || last_char == '/t';

    if (space && argc == 1)
        return env_complete("", maxv, cmdv, sizeof(tmp_buf), tmp_buf);

    if (!space && argc == 2)
        return env_complete(argv[1], maxv, cmdv, sizeof(tmp_buf), tmp_buf);

    return 0;
}

static void install_auto_complete_handler(const char *cmd,
        int (*complete)(int argc, char *argv[], char last_char, int maxv, char *cmdv[]))
{
    cmd_tbl_t *cmdtp;

    cmdtp = find_cmd(cmd);
    if (cmdtp == NULL)
        return;

    cmdtp->complete = complete; //命令结构体的complete指针指向传入的函数。
}

void install_auto_complete(void)
{
#if defined(CONFIG_CMD_EDITENV)
    install_auto_complete_handler("editenv", var_complete);
#endif
    install_auto_complete_handler("printenv", var_complete);
    install_auto_complete_handler("setenv", var_complete);
#if defined(CONFIG_CMD_RUN)
    install_auto_complete_handler("run", var_complete);
#endif
}

可以看到将editenv、printenv、setenv和run的自动补全函数安装为 var_complete。
 var_complete的功能是根据给出的前缀字符串,找出所有前缀相同的命令。

每个命令在内存中用一个cmd_tbl_t表示。
include/command.h
struct cmd_tbl_s {
    char        *name;        /* 命令名,输入的就是它            */
    int        maxargs;    /* 最大参数个数    */
    int        repeatable;    /* 允许自动重发,也就是在按下空格键之后执行最后一条命令。        */
                   
    int        (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]); /* 实现命令的参数 */
    char        *usage;        /* 短的提示信息    */
#ifdef    CONFIG_SYS_LONGHELP
    char        *help;        /* 详细的帮助信息。    */
#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;

extern cmd_tbl_t  __u_boot_cmd_start;
extern cmd_tbl_t  __u_boot_cmd_end;

#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}

#define U_BOOT_CMD_MKENT(name,maxargs,rep,cmd,usage,help) /
{#name, maxargs, rep, cmd, usage, help}

uboot中的命令使用U_BOOT_CMD这个宏声明来注册进系统,链接脚本会把所有的cmd_tbl_t结构体放在相邻的地方。
链接脚本中的一些内容如下:

. = .;
 __u_boot_cmd_start = .;
 .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
 __u_boot_cmd_end = .;
可见,__u_boot_cmd_start 和__u_boot_cmd_end 分别对应命令结构体在内存中开始和结束的地址。

3。abortboot函数的分析
abortboot是uboot在引导期间的延时函数。期间可以按键进入uboot的命令行。
common/main.c
static __inline__ int abortboot(int bootdelay)
{
    int abort = 0;
    printf("Hit any key to stop autoboot: %2d ", bootdelay);

#if defined CONFIG_ZERO_BOOTDELAY_CHECK   //如果定义了这个宏,即使定义延时为0,也会检查一次是否有按键按下。只要在这里执行之前按键,还是能进入uboot的命令行。
    if (bootdelay >= 0) {
        if (tstc()) {    /* we got a key press    */ 测试是否有按键按下
            (void) getc();  /* consume input    */接收按键值
            puts ("/b/b/b 0");
            abort = 1;    /* don't auto boot    */修改标记,停止自动引导
        }
    }
#endif

    while ((bootdelay > 0) && (!abort)) { //如果延时大于零并且停止标记没有赋值则进入延时循环,直到延时完或者接收到了按
        int i;

        --bootdelay;
        /* delay 100 * 10ms */ 每秒中测试按键100次,之后延时10ms。
        for (i=0; !abort && i<100; ++i) {
            if (tstc()) {    /* we got a key press    */
                abort  = 1;    /* don't auto boot    */*/修改标记,停止自动引导
                bootdelay = 0;    /* no more delay    */延时归零
                (void) getc();  /* consume input    */获取按键
                break;
            }
            udelay(10000);//延时10000us,也就是10ms
        }

        printf("/b/b/b%2d ", bootdelay);//打印当前剩余时间
    }

    putc('/n');
    return abort;//返回结果:1-停止引导,进入命令行; 0-引导内核。
}

可以看到uboot延时的单位是秒,如果想提高延时的精度,比如想进行10ms级的延时,将udelay(10000)改为udelay(100)就可以了

4。引导命令
include/configs/smartarm.h

#define CONFIG_BOOTCOMMAND "run yboot"
#define CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS /
            "serverip=192.168.1.110/0" /
            "gatewayip=192.168.1.254/0" /
            "ipaddr=192.168.1.164/0" /
            "bootfile=uImage/0"/
            /
            "upkernel=" "tftp 80008000 uImage;"/
            "nand erase clean 0x00200000 $(filesize);"/
            "nand write.jffs2 0x80008000 0x00200000 $(filesize);"/
            "setenv kernelsize $(filesize); saveenv/0"/
            /
            "upsafefs=" "tftp 80008000 safefs.cramfs;"/
            "nand erase clean 0x00600000 $(filesize);"/
            "nand write.jffs2 0x80008000 0x00600000 $(filesize)/0"/
            /
            "yboot=" "nand read.jffs2 0x81000000 0x00200000 $(filesize);"/
            "bootm 81000000/0"/

            /
            "safemode=" "setenv bootargs root=/dev/mtdblock3 console=ttyS0,115200, mem=64M rootfstype=cramfs; run yboot/0"/
            /
            "zhiyuan=" "run upsafefs; run upkernel/0"

可见,引导内核其实就是将内核读取到内存中然后再跳到那个地方引导。

5。run_command
common/main.c
int run_command (const char *cmd, int flag)
{
    cmd_tbl_t *cmdtp;
    char cmdbuf[CONFIG_SYS_CBSIZE];    /* working copy of cmd        */
    char *token;            /* start of token in cmdbuf    */
    char *sep;            /* end of token (separator) in cmdbuf */
    char finaltoken[CONFIG_SYS_CBSIZE];
    char *str = cmdbuf;
    char *argv[CONFIG_SYS_MAXARGS + 1];    /* NULL terminated    */
    int argc, inquotes;
    int repeatable = 1;
    int rc = 0;

    clear_ctrlc();        /* forget any previous Control C */

    if (!cmd || !*cmd) {
        return -1;    /* empty command */  空命令
    }

    if (strlen(cmd) >= CONFIG_SYS_CBSIZE) {  //命令太长
        puts ("## Command too long!/n");
        return -1;
    }

    strcpy (cmdbuf, cmd);            //将命令拷贝到临时命令缓冲cmdbuf

    /* Process separators and check for invalid
     * repeatable commands
     */
    while (*str) {  //str指向cmdbuf

        /*
         * Find separator, or string end
         * Allow simple escape of ';' by writing "/;"
         */
        for (inquotes = 0, sep = str; *sep; sep++) {  //寻找分割符或者命令尾部。相邻的句子之间是用;隔开的。每次处理一句命令
            if ((*sep=='/'') &&
                (*(sep-1) != '//'))
                inquotes=!inquotes;

            if (!inquotes &&
                (*sep == ';') &&    /* separator        */
                ( sep != str) &&    /* past string start    */
                (*(sep-1) != '//'))    /* and NOT escaped    */
                break;
        }

        /*
         * Limit the token to data between separators
         */
        token = str;        //token指向命令的开头
        if (*sep) {                      //如果是分隔符的话,将分隔符替换为空字符
            str = sep + 1;    /* start of command for next pass */str指向下一句的开头
            *sep = '/0';
        }
        else
            str = sep;    /* no more commands for next pass */如果没有其它命令了,str指向命令尾部

        /* find macros in this token and replace them */
        process_macros (token, finaltoken);        //将token指向的命令中的宏替换掉,如把$(kernelsize)替换成内核的大小

        /* Extract arguments */
        if ((argc = parse_line (finaltoken, argv)) == 0) {//将每一个参数用‘/0’隔开,argv中的每一个指针指向一个参数的起始地址。返回值为参数的个数
            rc = -1;    /* no command at all */
            continue;
        }

        /* Look up command in command table */
        if ((cmdtp = find_cmd(argv[0])) == NULL) {  //第一个参数就是要运行的命令,首先在命令表中找到它的命令结构体的指针
            printf ("Unknown command '%s' - try 'help'/n", argv[0]);
            rc = -1;    /* give up after bad command */
            continue;
        }

        /* found - check max args */
        if (argc > cmdtp->maxargs) { //检查参数个数是否过多
            cmd_usage(cmdtp);
            rc = -1;
            continue;
        }

        /* OK - call function to do the command */
        if ((cmdtp->cmd) (cmdtp, flag, argc, argv) != 0) {//调用命令执行函数。这是最重要的一步。
            rc = -1;
        }

        repeatable &= cmdtp->repeatable;//设置命令自动重复执行的标志。也就是只按下enter键是否可以执行最近执行的命令.

        /* Did the user stop this? */
        if (had_ctrlc ())                 //检查是否有ctrl+c按键按下,如果有,结束当前命令。本函数并没有从中断接收字符,接收ctrl+c的是一些执行命令的函数。
            return -1;    /* if stopped then not repeatable */
    }

    return rc ? rc : repeatable;
}uboot中main_loop分析 - 独醉春秋 - 独醉春秋的博客

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