uboot中main_loop分析
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作者：yuanlulu
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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键
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;
}
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