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singleboy的博客

愿工作和生活中的点点滴滴与你分享。。。感谢各位同仁,让我跟着大家一起进步。

 
 
 

日志

 
 

U-Boot启动过程分析(二)  

2011-03-15 16:53:45|  分类: Bootloader |  标签: |举报 |字号 订阅

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二、U-Boot启动第二阶段代码分析

start_armboot函数在lib_arm/board.c中定义,是U-Boot第二阶段代码的入口。U-Boot启动第二阶段流程如下: 

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 图2.1 U-Boot第二阶段执行流程

 在分析start_armboot函数前先来看看一些重要的数据结构:

(1)gd_t结构体

U-Boot使用了一个结构体gd_t来存储全局数据区的数据,这个结构体在include/asm-arm/global_data.h中定义如下:

typedef  struct     global_data {

       bd_t              *bd;

       unsigned long      flags;

       unsigned long      baudrate;

       unsigned long      have_console;      /* serial_init() was called */

       unsigned long      env_addr;     /* Address  of Environment struct */

       unsigned long      env_valid;    /* Checksum of Environment valid? */

       unsigned long      fb_base; /* base address of frame buffer */

       void              **jt;              /* jump table */

} gd_t;

U-Boot使用了一个存储在寄存器中的全局数据结构指针gd来记录全局数据区的地址并且将存储该指针的寄存器指定为r8:

#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR     register volatile gd_t *gd asm ("r8")

DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR定义一个gd_t全局数据结构的指针,这个指针存放在指定的寄存器r8中。这个声明也避免编译器把r8分配给其它的变量。任何想要访问全局数据区的代码,只要代码开头加入"DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR"一行代码,然后就可以使用gd指针来访问全局数据区了。

根据U-Boot内存使用图中可以计算gd的值:

gd = TEXT_BASE -CONFIG_SYS_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t)

CONFIG_SYS_MALLOC_LEN的定义在/include/configs/<board name>.h 中定义,这里是smdk2410.h头文件, TEXT_BASE的地址在高位(见图1.2)。此句"意图"是把gd作为全局数据结构体的指针,并初始化为 "SDRAM中的uboot起始地址(即TEXT_BASE)-CFG_MALLOC_LEN-全局数据结构体大小"。

(2)bd_t结构体

bd_t在include/asm-arm.u/u-boot.h中定义如下:

typedef struct bd_info {

    int                bi_baudrate;               /* 串口通讯波特率 */

    unsigned long     bi_ip_addr;          /* IP 地址*/

    struct environment_s        *bi_env;              /* 环境变量开始地址 */

    ulong            bi_arch_number;      /* 开发板的机器码 */

    ulong            bi_boot_params;       /* 内核参数的开始地址 */

    struct                         /* RAM配置信息 */

    {

              ulong start;

              ulong size;

    }bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS]; 

} bd_t;

U-Boot启动内核时要给内核传递参数,这时就要使用gd_t,bd_t结构体中的信息来设置标记列表。

(3)init_sequence数组

 U-Boot使用一个数组init_sequence来存储对于大多数开发板都要执行的初始化函数的函数指针。init_sequence数组中有较多的编译选项,去掉编译选项后init_sequence数组如下所示:

typedef int (init_fnc_t) (void);/*定义成init_fnc_t函数类型,其返回值为int*/    

init_fnc_t *init_sequence[] = {

       board_init,         /*开发板相关的配置--board/samsung/smdk2410/smdk2410.c */

       timer_init,            /* 时钟初始化-- cpu/arm920t/s3c24x0/timer.c */

       env_init,            /*初始化环境变量--common/env_flash.c 或common/env_nand.c*/

       init_baudrate,      /*初始化波特率-- lib_arm/board.c */

       serial_init,            /* 串口初始化-- drivers/serial/serial_s3c24x0.c */

       console_init_f,    /* 控制台通讯初始化阶段1-- common/console.c */

       display_banner,   /*打印U-Boot版本、编译的时间-- gedit lib_arm/board.c */

       dram_init,            /*配置可用的RAM-- board/samsung/mini2440/smdk2410.c */

       display_dram_config,              /* 显示RAM大小-- lib_arm/board.c */

       NULL,

};

其中的board_init函数在board/samsung/smdk2410/smdk2410.c中定义,该函数设置了MPLLCOM,UPLLCON,以及一些GPIO寄存器的值,还设置了U-Boot机器码和内核启动参数地址 :

对于smdk2410开发板:

/* arch number of SMDK2410-Board */

gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;

对于mini2440开发板:

/* mini2440开发板的机器码 */

gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_MINI2440;

   

/* 内核启动参数地址 */

gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;  

其中的dram_init函数在board/samsung/ smdk2410/ smdk2410.c中定义如下:

int dram_init (void)

{

               gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;

          gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;

   

      return 0;

}

在include/configs/smdk2410.h中PHYS_SDRAM_1和PHYS_SDRAM_1_SIZE 分别被定义为0x30000000和0x04000000(64M)。

对于smdk2410开发板,其64MB内存空间接在存储控制器的BANKS 1, 地址空间是0x30000000~0x34000000。

/*-----------------------------------------------------------------------

* Physical Memory Map

*/

#define CONFIG_NR_DRAM_BANKS    1     /* we have 1 bank of DRAM */

#define PHYS_SDRAM_1        0x30000000 /* SDRAM Bank #1 */

#define PHYS_SDRAM_1_SIZE    0x04000000 /* 64 MB */

 

#define PHYS_FLASH_1        0x00000000 /* Flash Bank #1 */

 

#define CONFIG_SYS_FLASH_BASE        PHYS_FLASH_1

mini2440与之类似,使用2片32MB的SDRAM组成了64MB的内存,接在存储控制器的BANK6,地址空间是0x30000000~0x34000000。

分析完上述的数据结构,下面来分析start_armboot函数:

void start_armboot (void)

{

       init_fnc_t **init_fnc_ptr;

       char *s;

       … …

       /* 计算全局数据结构的地址gd */

/* Pointer is writable since we allocated a register for it */

       gd = (gd_t*)(_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));

_armboot_start是u-boot在RAM中的开始地址(对于u-boot最终搬移到RAM中运行的情况),CFG_MALLOC_LEN在include/configs/<board name>.h中定义 。

       … …

    __asm__ __volatile__("": : :"memory");

    memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));

    gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));

    memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));

    gd->flags |= GD_FLG_RELOC;

bd_t结构的初始化,给板子数据变量gd->bd安排空间,并初始化为零。  

monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start; //计算u-boot映像的大小,_armboot_start是绝对地址,其中存放的是_start    

 逐个调用init_sequence数组中的初始化函数 

【1】~【6】的初始化操作将在这里调用

       for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {

              if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {

                     hang ();

              }

       }    

/* armboot_start 在cpu/arm920t/start.S 中被初始化为u-boot.lds连接脚本中的_start */

/* armboot_start is defined in the board-specific linker script */

mem_malloc_init (_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN,

                     CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);

 内存分配的初始化,经过以上的初始化后,u-boot在内存中的布局为(在底端为低地址)。

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  图2.2 U-Boot内存分配初始化后的分配情况

【7】 NOR Flash初始化

#ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH

       /* configure available FLASH banks */

       display_flash_config (flash_init ());

#endif /* CONFIG_SYS_NO_FLASH */    

       … …

【8】 NAND Flash 初始化

#if defined(CONFIG_CMD_NAND)

       puts ("NAND:  ");

       nand_init();         /* go init the NAND */

#endif

       … …

       /*配置环境变量,重新定位 */

       env_relocate ();

       … …

       /* 从环境变量中获取IP地址 */

       gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");

       stdio_init (); /* get the devices list going. */

       jumptable_init ();

       … …

       console_init_r (); /* fully init console as a device */

       … …

       /* enable exceptions */

       enable_interrupts ();

   

#ifdef CONFIG_USB_DEVICE

       usb_init_slave();

#endif

   

       /* Initialize from environment */

       if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) {

              load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16);

       }

#if defined(CONFIG_CMD_NET)

       if ((s = getenv ("bootfile")) != NULL) {

              copy_filename (BootFile, s, sizeof (BootFile));

       }

#endif

       … …

       /* 网卡初始化 */

#if defined(CONFIG_CMD_NET)

#if defined(CONFIG_NET_MULTI)

       puts ("Net:   ");

#endif

       eth_initialize(gd->bd);

… …

#endif

【9】调用main_loop循环

       /* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */

       for (;;) {

              main_loop ();

       }

       /* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */

}

main_loop函数在common/main.c中定义。一般情况下,进入main_loop函数若干秒内没有

三、U-Boot启动Linux过程

U-Boot使用标记列表(tagged list)的方式向Linux传递参数。标记的数据结构式是tag,在U-Boot源代码目录include/asm-arm/setup.h中定义如下:

struct tag_header {

       u32 size;       /* 表示tag数据结构的联合u实质存放的数据的大小*/

       u32 tag;        /* 表示标记的类型 */

};    

struct tag {

       struct tag_header hdr;

       union {

              struct tag_core           core;

              struct tag_mem32      mem;

              struct tag_videotext   videotext;

              struct tag_ramdisk     ramdisk;

              struct tag_initrd  initrd;

              struct tag_serialnr       serialnr;

              struct tag_revision      revision;

              struct tag_videolfb     videolfb;

              struct tag_cmdline     cmdline;

   

              /*

               * Acorn specific

               */

              struct tag_acorn  acorn;

              /*

               * DC21285 specific

               */

              struct tag_memclk      memclk;

       } u;

};

U-Boot使用命令bootm来启动已经加载到内存中的内核。而bootm命令实际上调用的是do_bootm函数。对于Linux内核,do_bootm函数会调用do_bootm_linux函数来设置标记列表和启动内核。do_bootm_linux函数在lib_arm/bootm.c 中定义如下:

59   int do_bootm_linux(int flag, int argc, char *argv[], bootm_headers_t *images)

60   {

61       bd_t       *bd = gd->bd;

62       char       *s;

63       int   machid = bd->bi_arch_number;

64       void       (*theKernel)(int zero, int arch, uint params);

65  

66   #ifdef CONFIG_CMDLINE_TAG

67       char *commandline = getenv ("bootargs");   /* U-Boot环境变量bootargs */

68   #endif

       … …

73       theKernel = (void (*)(int, int, uint))images->ep; /* 获取内核入口地址 */

       … …

86   #if defined (CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS) || \

87       defined (CONFIG_CMDLINE_TAG) || \

88       defined (CONFIG_INITRD_TAG) || \

89       defined (CONFIG_SERIAL_TAG) || \

90       defined (CONFIG_REVISION_TAG) || \

91       defined (CONFIG_LCD) || \

92       defined (CONFIG_VFD)

93       setup_start_tag (bd);                                     /* 设置ATAG_CORE标志 */

       … …

100  #ifdef CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS

101      setup_memory_tags (bd);                             /* 设置内存标记 */

102  #endif

103  #ifdef CONFIG_CMDLINE_TAG

104      setup_commandline_tag (bd, commandline);      /* 设置命令行标记 */

105  #endif

       … …

113      setup_end_tag (bd);                               /* 设置ATAG_NONE标志 */          

114  #endif

115 

116      /* we assume that the kernel is in place */

117      printf ("\nStarting kernel ...\n\n");

       … …

126      cleanup_before_linux ();          /* 启动内核前对CPU作最后的设置 */

127 

128      theKernel (0, machid, bd->bi_boot_params);      /* 调用内核 */

129      /* does not return */

130 

131      return 1;

132  }

其中的setup_start_tag,setup_memory_tags,setup_end_tag函数在lib_arm/bootm.c中定义如下:

【1】setup_start_tag函数

static void setup_start_tag (bd_t *bd)

{

       params = (struct tag *) bd->bi_boot_params;  /* 内核的参数的开始地址 */

   

       params->hdr.tag = ATAG_CORE;

       params->hdr.size = tag_size (tag_core);

   

       params->u.core.flags = 0;

       params->u.core.pagesize = 0;

       params->u.core.rootdev = 0;

   

       params = tag_next (params);

}

标记列表必须以ATAG_CORE开始,setup_start_tag函数在内核的参数的开始地址设置了一个ATAG_CORE标记。

【2】setup_memory_tags函数

static void setup_memory_tags (bd_t *bd)

{

       int i;

/*设置一个内存标记 */

       for (i = 0; i < CONFIG_NR_DRAM_BANKS; i++) {   

              params->hdr.tag = ATAG_MEM;

              params->hdr.size = tag_size (tag_mem32);

   

              params->u.mem.start = bd->bi_dram[i].start;

              params->u.mem.size = bd->bi_dram[i].size;

   

              params = tag_next (params);

       }

}

setup_memory_tags函数设置了一个ATAG_MEM标记,该标记包含内存起始地址,内存大小这两个参数。

【3】setup_end_tag函数

static void setup_end_tag (bd_t *bd)

{

       params->hdr.tag = ATAG_NONE;

       params->hdr.size = 0;

}

标记列表必须以标记ATAG_NONE结束,setup_end_tag函数设置了一个ATAG_NONE标记,表示标记列表的结束。

U-Boot设置好标记列表后就要调用内核了。但调用内核前,CPU必须满足下面的条件:

<1> CPU寄存器的设置

r0=0

r1=机器码,机器类型ID -- gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440;   //值为362

r2=内核参数标记列表在RAM中的起始地址,启动参数标记列表在RAM中的起始地址 0x3000 0100

<2> CPU工作模式

禁止IRQ与FIQ中断

CPU为SVC模式

<3>使数据Cache与指令Cache失效

do_bootm_linux中调用的cleanup_before_linux函数完成了禁止中断和使Cache失效的功能。cleanup_before_linux函数在cpu/arm920t/cpu.中定义:

int cleanup_before_linux (void)

{

       /*

        * this function is called just before we call linux

        * it prepares the processor for linux

        *

        * we turn off caches etc ...

        */

   

       disable_interrupts ();         /* 禁止FIQ/IRQ中断 */

       /* turn off I/D-cache */

       icache_disable();               /* 使指令Cache失效 */

       dcache_disable();              /* 使数据Cache失效 */

       /* flush I/D-cache */

       cache_flush();                    /* 刷新Cache */

       return 0;

}

由于U-Boot启动以来就一直工作在SVC模式,因此CPU的工作模式就无需设置了。

do_bootm_linux中:

64       void (*theKernel)(int zero, int arch, uint params);

… …

73       theKernel = (void (*)(int, int, uint))images->ep;

… …

128      theKernel (0, machid, bd->bi_boot_params); /*启动内核,传递启动参数*/

 

第73行代码将内核的入口地址"images->ep"强制类型转换为函数指针。根据ATPCS规则,函数的参数个数不超过4个时,使用r0~r3这4个寄存器来传递参数。因此第128行的函数调用则会将0放入r0,机器码machid放入r1,内核参数地址bd->bi_boot_params放入r2,从而完成了寄存器的设置,最后转到内核的入口地址。

 到这里,U-Boot的工作就结束了,系统跳转到Linux内核代码执行。do_bootm_linux()函数是专门引导Linux映像的函数,它还可以处理ramdisk文件系统的映像。这里引导的内核映像和ramdisk映像,必须是U-Boot格式的。U-Boot格式的映像可以通过mkimage工具来转换,其中包含了U-Boot可以识别的符号

 四、添加U-Boot的命令

 U-Boot的命令为用户提供了交互功能,并且已经实现了几十个常用的命令。如果开发板需要很特殊的操作,可以添加新的U-Boot命令。 U-Boot的每一个命令都是通过U_Boot_CMD宏定义的。这个宏在include/command.h头文件中定义,每一个命令定义一个cmd_tbl_t结构体。

#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}

这样每一个U-Boot命令有一个结构体来描述。结构体包含的成员变量:命令名称、最大参数个数、重复数、命令执行函数、用法、帮助。 从控制台输入的命令是由common/command.c中的程序解释执行的。find_cmd()负责匹配输入的命令,从列表中找出对应的命令结构体。

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)

1,icache命令添加方法。

【1】定义CACHE命令。在include/cmd_confdefs.h中定义了所有U-Boot命令的标志位。

  #define CFG_CMD_CACHE 0x00000010ULL /* icache, dcache */

    如果有更多的命令,也要在这里添加定义。

【2】实现CACHE命令的操作函数。下面是common/cmd_cache.c文件中icache命令部分的代码。

#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_CACHE)

static int on_off (const char *s) //这个函数解析参数,判断是打开cache,还是关闭cache

{

    if (strcmp(s, "on") == 0) { //参数为"on"

        return (1);

    } else if (strcmp(s, "off") == 0) { //参数为"off"

    return (0);

    }

    return (-1);

}

int do_icache ( cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[]) //对指令cache的操作函数

{

    switch (argc) {

        case 2: /* 参数个数为1,则执行打开或者关闭指令cache操作*/

                switch (on_off(argv[1])) {

                case 0: icache_disable(); //打开指令cache

                        break;

                case 1: icache_enable (); //关闭指令cache

                break;

                }

        /* FALL TROUGH */

        case 1: /* 参数个数为0,则获取指令cache状态*/

                printf ("Instruction Cache is %s\n",

                icache_status() ? "ON" : "OFF");

                return 0;

                default: //其他缺省情况下,打印命令使用说明

                printf ("Usage:\n%s\n", cmdtp->usage);

                return 1;

    }

    return 0;

}

……

U_Boot_CMD( //通过宏定义命令

icache, 2, 1, do_icache, //命令为icache,命令执行函数为do_icache()

"icache - enable or disable instruction cache\n", //帮助信息

"[on, off]\n"

" - enable or disable instruction cache\n"

);

……

#endif 

U-Boot的命令都是通过结构体__U_Boot_cmd_##name来描述的。根据U_Boot_CMD在include/command.h中的两行定义可以明白。

#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} 

 还有,不要忘了在common/Makefile中添加编译的目标文件。

【3】打开CONFIG_COMMANDS选项的命令标志位。这个程序文件开头有#if语句需要预处理是否包含这个命令函数。CONFIG_COMMANDS选项在开发板的配置文件中定义。例如:SMDK2410平台在include/configs/smdk2410.h中有如下定义。

/***********************************************************

* Command definition

***********************************************************/

#define CONFIG_COMMANDS \

(CONFIG_CMD_DFL | \

CFG_CMD_CACHE | \

CFG_CMD_REGINFO | \

CFG_CMD_DATE | \

CFG_CMD_ELF)

按照这3步,就可以添加新的U-Boot命令。 

2,下面以添加menu命令(启动菜单),针对mini2440开发板。

【1】建立common/cmd_menu.c

 习惯上通用命令源代码放在common目录下,与开发板专有命令源代码则放在board/<board_dir>目录下,并且习惯以"cmd_<命令名>.c"为文件名。

【2】定义"menu"命令

 在cmd_menu.c中使用如下的代码定义"menu"命令:

_BOOT_CMD(

       menu,    3,    0,    do_menu,

       "menu - display a menu, to select the items to do something\n",

       " - display a menu, to select the items to do something"

);

其中U_BOOT_CMD命令格式如下:

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/mini2440.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:

#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。

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;

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。

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。

因此"menu"命令的定义经过宏展开后如下:

cmd_tbl_t __u_boot_cmd_menu __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd"))) = {menu, 3, 0, do_menu, "menu - display a menu, to select the items to do something\n", " - display a menu, to select the items to do something"}

实质上就是用U_BOOT_CMD宏定义的信息构造了一个cmd_tbl_t类型的结构体。编译器将该结构体放在"u_boot_cmd"段,执行命令时就可以在"u_boot_cmd"段查找到对应的cmd_tbl_t类型结构体。

【3】实现命令的函数

在cmd_menu.c中添加"menu"命令的响应函数的实现。具体的实现代码略:

int do_menu (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])

{

       /* 实现代码略 */

}

【4】将common/cmd_menu.c编译进u-boot.bin

在common/Makefile中加入如下代码:

COBJS-$(CONFIG_BOOT_MENU) += cmd_menu.o

在include/configs/mini2440.h加入如代码:

#define CONFIG_BOOT_MENU 1

重新编译下载U-Boot就可以使用menu命令了

【5】menu命令执行的过程

  在U-Boot中输入"menu"命令执行时,U-Boot接收输入的字符串"menu",传递给run_command函数。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menu命令的cmd_tbl_t结构。然后run_command函数使用返回的cmd_tbl_t结构中的函数指针调用menu命令的响应函数do_menu,从而完成了命令的执行。

 

3,U-Boot作为Bootloader,具备多种引导内核启动的方式。常用的go和bootm命令可以直接引导内核映像启动。U-Boot与内核的关系主要是内核启动过程中参数的传递。

【1】go命令的实现 /* common/cmd_boot.c */

int do_go (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])

{

    ulong addr, rc;

    int rcode = 0;

    if (argc < 2)

    {

        printf ("Usage:\n%s\n", cmdtp->usage); return 1;

    }

addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);

printf ("## Starting application at 0x%08lX ...\n", addr);

rc = ((ulong (*)(int, char []))addr) (--argc, &argv[1]); /*addr是一个地址*/

/* 运行程序 */

if (rc != 0)

 

rcode = 1;

 

printf ("## Application terminated, rc = 0x%lX\n", rc); /*如果是运行linux,这条指令是否能运行?*/

return rcode;

}

go命令调用do_go()函数,跳转到某个地址执行的。如果在这个地址准备好了自引导的内核映像,就可以启动了。尽管go命令可以带变参,实际使用时不用来传递参数。

【2】bootm命令的实现 /* common/cmd_bootm.c */

int do_bootm (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])

{

    …… ……

    /* 检查头部 */

    if (crc32 (0, (uchar *)data, len) != checksum)

    {

        puts ("Bad Header Checksum\n"); /*输出出错信息*/

        SHOW_BOOT_PROGRESS (-2);

        return 1;

    }

    …… ……

    /*解压缩*/

    switch (hdr->ih_comp)

    {

        case IH_COMP_NONE: /*无压缩信息,自解压在UBoot里被认为是没有解压缩的*/

                if(ntohl(hdr->ih_load) == addr)

                {

                    printf (" XIP %s ... ", name);

                }

                else

                {

                #if defined(CONFIG_HW_WATCHDOG) || defined(CONFIG_WATCHDOG)

                        size_t l = len;

                        void *to = (void *)ntohl(hdr->ih_load);

                        void *from = (void *)data;

                        printf (" Loading %s ... ", name);

                        while (l > 0)

                        {

                            size_t tail = (l > CHUNKSZ) ? CHUNKSZ : l;

                            WATCHDOG_RESET();

                            memmove (to, from, tail);

                            to += tail;

                            from += tail;

                            l -= tail;

                        }

                #else /* !(CONFIG_HW_WATCHDOG || CONFIG_WATCHDOG) */

                        memmove ((void *) ntohl(hdr->ih_load), (uchar *)data, len);

                #endif /* CONFIG_HW_WATCHDOG || CONFIG_WATCHDOG */

                }

                break;

                case IH_COMP_GZIP: /*有压缩信息*/

                    printf (" Uncompressing %s ... ", name);

                    if (gunzip ((void *)ntohl(hdr->ih_load), unc_len, (uchar *)data, &len) != 0)

                    {

                        puts ("GUNZIP ERROR - must RESET board to recover\n");

                        SHOW_BOOT_PROGRESS (-6);

                        do_reset (cmdtp, flag, argc, argv);

                    }

                    break;

                #ifdef CONFIG_BZIP2

                case IH_COMP_BZIP2:

                    printf (" Uncompressing %s ... ", name);

/*

* If we've got less than 4 MB of malloc() space,

* use slower decompression algorithm which requires

* at most 2300 KB of memory.

*/

                i = BZ2_bzBuffToBuffDecompress ((char*)ntohl(hdr->ih_load), &unc_len, (char*)data, len, CFG_MALLOC_LEN < (4096 * 1024), 0);

                if (i != BZ_OK)

                {

                    printf ("BUNZIP2 ERROR %d - must RESET board to recover\n", i);

                    SHOW_BOOT_PROGRESS (-6);

                    udelay(100000);

                    do_reset (cmdtp, flag, argc, argv);

                }

                break;

                #endif

                /* CONFIG_BZIP2 */

            default:

                if (iflag)

                    enable_interrupts();

                printf ("Unimplemented compression type %d\n", hdr->ih_comp);

                SHOW_BOOT_PROGRESS (-7);

                return 1;

            }

    }

    …… …… ……

    switch (hdr->ih_os)

    {

        default: /* handled by (original) Linux case */

        case IH_OS_LINUX: /*默认是linux 系统*/

            do_bootm_linux (cmdtp, flag, argc, argv, addr, len_ptr, verify);

            break;

        case IH_OS_NETBSD:

            do_bootm_netbsd (cmdtp, flag, argc, argv, addr, len_ptr, verify);

            break;

        case IH_OS_RTEMS:

            do_bootm_rtems (cmdtp, flag, argc, argv, addr, len_ptr, verify);

            break;

        case IH_OS_VXWORKS:

            do_bootm_vxworks (cmdtp, flag, argc, argv, addr, len_ptr, verify);

            break;

        case IH_OS_QNX:

            do_bootm_qnxelf (cmdtp, flag, argc, argv, addr, len_ptr, verify);

             break;

    }

bootm命令调用do_bootm函数。这个函数专门用来引导各种操作系统映像,可以支持引导Linux、vxWorks、QNX等操作系统。引导Linux的时候,调用do_bootm_linux()函数。

 

参考文章

http://www.cnblogs.com/heaad/archive/2010/07/17/1779829.html

http://blogold.chinaunix.net/u1/50916/showart_1161087.html

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