每个命令都是通过U_BOOT_CMD宏来定义的。这个宏定义了一个相关的结构体,文件是uboot/include/command.h,结构体为cmd_tbl_s。
具体的命令定义为:
#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}
U_BOOT_CMD(name,maxargs,repeatable,command,"usage","help")
name: is the name of the commad. THIS IS NOT a string.
maxargs: the maximumn numbers of arguments this function takes
command: Function pointer (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[])
usage: Short description. This is a string
help:long description. This is a string
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。
而相关命令的具体执行在uboot/common/cmd_xxxx.c文件中实现的。
接着,以我自己添加的MYTEST命令为例子,讲述添加命令的过程。
1)在对应的开发板配置文件中,添加相应命令的宏定义。如:在uboot/include/configs/mx25_3stack.h文件中,添加#define CONFIG_CMD_MYTEST。
当然,也可以在uboot/include/config_cmd_default.h文件中,添加该命令的宏定义。
2)在uboot/common/目录下,建立相应的命令执行文件,如cmd_mytest.c,注意命名的规范,必须是cmd_xxx.c才行。
里面的内容也是又格式要求的,如函数的格式,必须指定参数的;还有相应结尾部分的U_BOOT_CMD定义部分,使不能缺省的。如果命令不需要跟参数,则把maxargs设置为1即可了。
在U_BOOT_CMD中指明的命令执行函数,在该函数中,就是我们要设计的命令 *** 作内容。也就是说,这部分完成的我们定制的命令的功能的。还有,要在uboot/comman/Makefile文件中,加入生成相应的.o文件才可以的。
3)重新编译uboot文件,会在uboot/common/中,生成相应的.o文件。将生成的uboot下载到开发板后,通过终端可以看到我们加入的命令。在终端中输入问号或者help命令即可。执行该命令,只学要输入命令的名字,在回车就可以运行了。
通过在uboot中加入命令,可以完成我们的一些特定的 *** 作,实现调试和测试目的等。
AM335x上u-boot启动的过程是先加载spl,spl初始化DDR之后加载u-boot。AM335x内部SRAM能加载大概100kB的spl,但是为避免调试时候乱跑,u-boot需要用-O0编译,这样spl的大小会超过内部SRAM的大小,所以需要修改代码根目录的config.mk,把spl和u-boot区别对待,找到OPTFLAGS= -Os #-fomit-frame-pointer
改成
ifeq ($(CONFIG_SPL_BUILD),y)
OPTFLAGS= -Os #-fomit-frame-pointer
else
OPTFLAGS= -O0 -fPIC #Debug
OPTFL
然后就可以编译了(我的u-boot在/home/lxz/am335x_bsp/u-boot-2013.01/)
make oROSSxCOaP3L5=abmpnunb-etbi- 3.CH/
make CROSS_COMPILE=arm-none-eabi- ARCH=arm distclean
make CROSS_COMPILE=arm-none-eabi- ARCH=arm am335x_evm_config
make CROSS_COMPILE=arm-none-eabi- ARCH=arm
编译完以后,spl在代码根目录下spl/u-boot-spl.bin,再修改ZylinCDT的Initialize Command脚本(J-Link GDBServer在192.168.9.225这台机器上运行)
target remote 192.168.9.225:2331
file /home/lxz/am335x_bsp/u-boot-2013.01/spl/u-boot-spl
load
monitor go
monitor halt
file /home/lxz/am335x_bsp/u-boot-2013.01/u-boot
load
add-symbol-file /home/lxz/am335x_bsp/u-boot-2013.01/u-boot 0x87af5000
基本的思路是,先加载spl,运行,让spl去初始化DDR,然后加载u-boot,然后把符号文件位置加到u-boot重定位之后的地址上。这个地址可以从u-boot根目录下arch/arm/lib/board.c的board_init_f函数最后几行“gd->relocaddr = addr”这句得到,可以先调试一遍,看到这个地址值之后再加上上述脚本的最后一句话。
其他处理器可以用初始化脚本来初始化DDR,但是AM335x初始化的过程比较复杂,不适合写脚本,不如就直接借用已经编译好的spl。
1.uboot启动内核的代码缩减如下:Uboot 1.16/lib_arm/board.c中start_armboot()函数调用/common/main.c中main_loop()函数,在main_loop()中有uboot启动内核的代码:
s = getenv ("bootcmd")
debug ("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n", s ? s :"<UNDEFINED>")
if (bootdelay >= 0 &&s &&!abortboot (bootdelay))
{
run_command(s, 0)
}
2.假设bootcmd = nandread.jffs2 0x30007FC0 kernelbootm 0x30007FC0
<1>nandread.jffs2 0x30007FC0 kernel
从nand读出内核:
从哪里读? :kernel分区
读到哪里去?:0x30007FC0
何为分区?
简单的说就是将nand划分为几个区域,一般如下:
bootloader->params->kernel->root
这些分区划分在/include/configs/100ask24x0.h中写死的:
#define MTDPARTS_DEFAULT"mtdparts=nandflash0:256k@0(bootloader)," \
"128k(params)," \
"2m(kernel)," \
"-(root)"
进入uboot执行mtd ,可以查看已有分区:
# name大小 在nand上的起始地址
0 bootloader0x00040000 0x00000000
1 params 0x00020000 0x00040000
2 kernel 0x00200000 0x00060000
3 root 0xfda00000 0x00260000
上面的nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel等价于:
nand read.jffs20x30007FC0 0x00060000 0x00200000
注:read.jffs2并不是指定特定的格式,仅表示不需要块/页对齐,所以kernel的分区大小可以随意定。
<2>bootm0x30007FC0
关键函数do_bootm()
flash上存的内核:uImage
uImage =头部+真正的内核
头部的定义如下:
typedef struct image_header {
uint32_t ih_magic
uint32_t ih_hcrc
uint32_t ih_time
uint32_t ih_size
uint32_t ih_load
uint32_t ih_ep
uint32_t ih_dcrc
uint8_t ih_os
uint8_t ih_arch
uint8_t ih_type
uint8_t ih_comp
uint8_t ih_name[IH_NMLEN]
} image_header_t
我们需要关心:
uint32_t ih_load
uint32_t ih_ep
ih_load是加载地址,即内核运行是应该位于的地方
ih_ep是入口地址,即内核的入口地址
这与uboot类似,uboot的加载地址是TEXT_BASE = 0x33F80000;入口地址是start.S中的_start。
从nand读出来的内核可以放在ram中的任意地方,如0x31000000,0x32000000等等,只要它不破坏uboot所占用的内存空间就可以
既然设定好了加载地址和入口地址,为什么内核还能随意放?
因为uImage有一个头部!头部里有加载地址和入口地址,当我们用bootm xxx时,
do_bootm先去读uImage的头部以获取该uImage的加载地址和入口地址,当发现该uImage目前所处的内存地址不等于它的加载地址时,会将uImage移动到它的加载地址上,代码中体现如下:
uboot 1.16/common/cmd_bootm.c中的bootm_load_os()函数
case IH_COMP_NONE::
if (load != image_start)
{
memmove_wd((void *)load, (void *)image_start, image_len, CHUNKSZ)
}
另外,当内核正好处于头部指定的加载地址,便不用uboot的do_bootm函数来帮我们搬运内核了,可以缩短启动时间。这就是为什么我们一般都下载uImage到0x30007FC0的原因。
内核加载地址是0x30008000,而头部的大小64个字节,将内核拷贝到0x30007FC0,加上头部的64个字节,内核正好位于0x30008000处。
总结bootm做了什么:
1.读取头部
2.将内核移动到加载地址
3.启动内核
具体如何启动内核?
使用在/lib_arm/bootm.c定义的do_bootm_linux(),我们已经知道入口地址,只需跳到入口地址就可以启动linux内核了,在这之前需要做一件事———— uboot传递参数(启动参数)给内核。
启动代码在do_bootm_linux()函数:
void (*theKernel)(int zero, int arch,uint params) //定义函数指针theKernel
theKernel = (void (*)(int, int, uint))images->ep //先是将入口地址赋值给theKernel
theKernel (0, bd->bi_arch_number, bd->bi_boot_params)//然后是调用thekernel,以0,bd->bi_arch_number,bd->bi_boot_params为参数
下面分析这三个参数:
1. 0—相当于mov,ro #0
2.bd->bi_arch_number:uboot机器码,这个在/board/100ask24x0.c设置:gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440,MACH_TYPE_S3C2440在/arch/arm/asm/mach-types.h定义:362,内核机器码和uboot机器码必须一致才能启动内核
2. bd->bi_boot_parmas--- 启动参数地址
也是在在/board/100ask24x0.c设置:gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100
启动参数(tag)在哪里设置?
在lib_arm/armlinux.c设置:
setup_start_tag (bd)
setup_revision_tag (parmas)
setup_memory_tags (bd)
setup_commandline_tag (bd, commandline)
setup_initrd_tag (bd, images->rd_start, images->rd_end)
setup_videolfb_tag ((gd_t *) gd)
setup_end_tag (bd)
每一个启动参数对应一个tag结构体,所谓的设置传递参数其实就是初始化这些tag的值,想了解这个结构体以及这些tag的值是如何设置的请看嵌入式Linux应用开发完全手册的uboot章节
我们来看setup_start_tag(bd)函数:
static void setup_start_tag (bd_t *bd)
{
params = (struct tag *) bd->bi_boot_params
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)
}
再看setup_commandline_tag (bd , commandline):
static void setup_commandline_tag (bd_t *bd, char*commandline)
{
// commandline就是我们的bootargs
char *p
if (!commandline)
return
for (p = commandline*p == ' 'p++)
if (*p == '\0')
return
params->hdr.tag = ATAG_CMDLINE
params->hdr.size =
(sizeof(struct tag_header) + strlen (p) + 1 + 4) >>2
strcpy (params->u.cmdline.cmdline, p)
params = tag_next (params)
}
内核启动时会读取这些tag(参数)并跳转启动。
更多uboot启动内核的细节观看毕业班视频自己写uboot。
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