第1阶段——uboot查找命令run_command函数和命令定义分析

Posted 2020-10-01 NQian

本节主要学习,run_command函数命令查找过程,命令生成过程

1.run_command函数命令查找过程分析：
在u-boot界面中(main_loop();位于u-boot-1.1.6/common/main.c ):
a 输入命令字符串
b 将命令字符串代入函数run_command()
c run_command():判断命令字符串,在argv[0]里保存命令名，并调用find_cmd(argv[0]))函数查找内存中该命令结构体,判断各个参数,执行命令等
d find_cmd(argv[0])):查找.u_boot_cmd命令段中所有命令是否与argv[0]这个命令名字相等,

1.1 首先查看run_command()函数分析,如何判断判断命令:

 

int run_command (const char *cmd, int flag) //*cmd:入口字符串命令 flag:参数
{
cmd_tbl_t *cmdtp;
char cmdbuf[CFG_CBSIZE];    //cmdbuf：用来备份的
char *str = cmdbuf; //*str指向备份的入口命令
...
if (!cmd || !*cmd) { //先对字符串命令cmd的有效性进行检测，判断该命令是否为空
return -1;    /* empty command */
}
if (strlen(cmd) >= CFG_CBSIZE) { //判断字符串命令的长度是否在CFG_CBSIZE(256)范围之内
puts ("## Command too long!\n");
return -1;
}
strcpy (cmdbuf, cmd); //备份入口命令cmd到cmdbuf

while (*str) { //str指向cmdbuf备份命令,循环判断字符串命令有几个
/*因为uboot允许一次输入多个命令,以下就是分析 是否有多个命令，*/ 
/* 比如在uboot界面输入"print;md.w 0"回车后，先打印出环境参数后，后打印地址0里存放的数据。*/ 
for (inquotes = 0, sep = str; *sep; sep++) //sep指向当前命令str的开头,一直for寻找当前命令结尾处
{
if ((*sep==‘\‘‘) && //对"\"解析，分割成多个命令 
(*(sep-1) != ‘\\‘))
inquotes=!inquotes;

if (!inquotes &&
(*sep == ‘;‘) &&    //判断当前等于";"    
( sep != str) &&    //且当前指向的位置不是命令的开头， 
(*(sep-1) != ‘\\‘))    
break; //停止本次for循环,sep指向当前这个命令结尾处 
}
token= str; //token指向当前命令的开头 
if (*sep) { //将当前";"分割符处替换成‘\0‘空字符 
str = sep + 1;    //str命令指向下个命令，若下个命令为空，退出while (*str)循环. 
*sep = ‘\0‘; //将当前命令结尾";"处替换成‘\0‘空字符 
}
else 
str = sep;    //如果没有命令了,就指向当前命令底部 

process_macros (token, finaltoken); //token=当前命令开头,将当前命令中的宏替换掉,
//例如命令"nand write .yaffs 30000000 0X00260000 $(kernelsize)":其中$(kernelsize)就是宏,这里将替换成文件大小长度

if ((argc = parse_line (finaltoken, argv)) == 0) 
//argc等于参数的个数。
//parse_line函数:解析当前命令用argv数组保存并返回当前命令参数个数,例如"md.w 0"->argv[0]=“md.w”(保存命令), argv[1]=“0”(保存参数)

{ 
rc = -1;    /* no command at all */
continue;
}

if ((cmdtp = find_cmd(argv[0])) == NULL) { 
/* find_cmd(argv[0])) :查找.u_boot_cmd段中是否有这个命令argv[0]名字,若有的话返回这个命令的结构体,否则返回NULL。*/
/* cmdtp: 指向argv[0]命令名字的结构体. */
printf ("Unknown command ‘%s‘ - try ‘help‘\n", argv[0]); //输出提示，未找到命令
rc = -1;    /* give up after bad command */
continue;
}
/*其中find_cmd()返回值和cmdtp都是一个cmd_tbl_s型结构体,其中成员如下所示：
struct cmd_tbl_s {
char    *name;    //命令的名字
int    maxargs;    //命令后带的最大参数个数
int    repeatable;    //定义命令是否可重复，例如:在uboot界面输入"md.w 0"打印后，再次敲回车键继续运行该命令.

int    (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]); //函数指针，用于命令执行时需要调用什么函数
char    *usage;    // 该命令所对应得较短的使用说明，例如输入“help”,每行命令后面都跟着较短的使用说明 
#ifdef    CFG_LONGHELP
char    *help;    // 该命令所对应得较详细的使用说明，例如输入“help md”,会打印出该命令详细的使用说明 
#endif 
};
*/
if (argc > cmdtp->maxargs) { //检查当前命令的参数个数argc是否在最大参数个数范围内
printf ("Usage:\n%s\n", cmdtp->usage);
rc = -1;
continue;
}

if ((cmdtp->cmd) (cmdtp, flag, argc, argv) != 0) { //cmdtp:当前命令结构体,判断cmdtp->cmd执行命令有没有函数
rc = -1; //执行命令
}

repeatable &= cmdtp->repeatable; //设置命令重复执行标志

if (had_ctrlc ()) //检查是否有ctrl+c按键按下，如果有的话，取消当前命令执行。
return 0;    /* if stopped then not repeatable */
}

return rc ? rc : repeatable;
}

 

1.2 进入find_cmd()函数分析,如何查找命令:

cmd_tbl_t *find_cmd (const char *cmd) //*cmd:字符串命令名
{
cmd_tbl_t *cmdtp;
cmd_tbl_t *cmdtp_temp = &__u_boot_cmd_start;    /*Init value */
const char *p;
int len;
int n_found = 0;
len = ((p = strchr(cmd, ‘.‘)) == NULL) ? strlen (cmd) : (p - cmd); //查找‘.‘这个字符,用来获得当前字符串命令长度len

for (cmdtp = &__u_boot_cmd_start; 
cmdtp != &__u_boot_cmd_end; 
cmdtp++) 
//上面的__u_boot_cmd_start和__u_boot_cmd_end在board/100ask24x0/u-boot.lds连接脚本里已定义.
//所以for循环是将*cmd入口参数从所有命令起始段找到命令结束段，直到找到为止。
{
if (strncmp (cmd, cmdtp->name, len) == 0) { //比较len长度的*cmd和cmdtp->name,若相等表示找到一样的实际命令。
if (len == strlen (cmdtp->name)) //再次获取实际命令的长度,判断是否和当前命令的长度一样。
return cmdtp;    //已找到，返回实际命令的结构体 
cmdtp_temp = cmdtp;    /* abbreviated command ? */
n_found++;
}
}

if (n_found == 1) {    /* exactly one match */
return cmdtp_temp;
}

return NULL;    /* not found or ambiguous command */
}

2命令定义分析,分析命令是怎么定义出来的：
例如:"boodcmd=nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel;bootm 0x30007FC0 "中bootm命令(定义过程,如何定义的)分析：

2.1“bootm 0x30007FC0” 是使用bootm命令,参数为0x30007FC0, 该命令位于Cmd_bootm.C
先搜索bootm命令,位于./common/Cmd_bootm.C (命令文件都存在common文件里，Cmd_bootm.C就是定义bootm命令的文件)
进入./common/Cmd_bootm.C:

其中执行bootm这个命令时所对应的函数就是:

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

这个do_bootm函数等于bootm命令里的宏U_BOOT_CMD->cmd
do_bootm()成员:

cmd_tbl_t *cmdtp :  指向命令段里的bootm命令结构体
flag   :      参数
argc   :      参数个数,例如"bootm 0x30007FC0",那么argc=2。
argv   :      存参数的数组,共argc个.例如"bootm 0x30007FC0",那么argv[0]="bootm",argv[1]="0x30007FC0".

它在U_BOOT_CMD宏里,是因为每个命令都是通过U_BOOT_CMD宏定义调用的,如下：

U_BOOT_CMD(                            //U_BOOT_CMD宏里有bootm成员,CFG_MAXARGS成员等
bootm,    CFG_MAXARGS,    1,    do_bootm,                 // do_bootm是一个函数名
"bootm - boot application image from memory\n",
"[addr [arg ...]]\n - boot application image stored in memory\n" //usage成员，较短的帮助说明
"\tpassing arguments ‘arg ...‘; when booting a Linux kernel,\n"
"\t‘arg‘ can be the address of an initrd image\n"
#ifdef CONFIG_OF_FLAT_TREE
"\tWhen booting a Linux kernel which requires a flat device-tree\n"
"\ta third argument is required which is the address of the of the\n"
"\tdevice-tree blob. To boot that kernel without an initrd image,\n"
"\tuse a ‘-‘ for the second argument. If you do not pass a third\n" 
"\ta bd_info struct will be passed instead\n" //help成员，详细的帮助说明
#endif 
);

 

2.2 再来看看U_BOOT_CMD宏是怎么定义的，宏U_BOOT_CMD在./include/command.h定义,如下所示:

#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}

这里定义了全局变量:U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help)等于"cmd_tbl_t __u_boot_cmd_##name Struct_Section={#name, maxargs, rep, cmd, usage, help}"

2.3 其中U_BOOT_CMD宏各个参数意义如下:

 

cmd_tbl_t: 定义__u_boot_cmd_bootm的类型为cmd_tbl_t结构体
##name:    指向name,其中name指向第2.1节里面U_BOOT_CMD宏里的第一个成员bootm.
Struct_Section :     保存命令的段位置参数,在./include/Command.h中定义, “#define Struct_Section __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))”,section表示强制将 段属性设为.u_boot_cmd命令段
#name:     U_BOOT_CMD宏里第一个成员,命令名字,等于"bootm"
maxargs:  最大参数个数,等于CFG_MAXARGS
rep：        [repeat]是否支持重复,等于1,表示支持
cmd:          执行命令后对应的函数指针,执行命令时就会使用该指针 , 在2.1节里,
usage:保存字符串,用于较短的帮助说明,等于"bootm - boot application image from memory\n"
help:用于详细的帮助说明，等于U_BOOT_CMD宏里usage成员后剩下的几行字符串(它们之间没有加逗号，所以那几行字符串都是连接在一起的).

 

2.4所以对于bootm命令,最终扩展开为: cmd_tbl_t __u_boot_cmd_bootm __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd"))) /
={bootm, CFG_MAXARGS, 1, do_bootm, "字符串1",""字符串2"}

所有uboot中命令定义都是通过 U_BOOT_CMD宏 保存在.u_boot_cmd段中,通过run_command()函数调用.
接下来学习怎么仿照bootm命令来制作hello命令。