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  • uboot中变量env(收集)

    Envu-boot中通常有两种存在方式,在永久性存储介质中(flashNVRAM等),在SDRAM中。可配置不适用env的永久存储方式,但不常用。U-boot在启动时会将存储在永久性存储介质中的env重新定位到RAM中,这样可以快速访问,同时可以通过saveenvRAM保存到永久性存储介质中。

    1. 相关结构体

    env_t定义于include/environment.h

    typedef struct environment_s {

    uint32_t crc; /* CRC32 over data bytes */

    #ifdef CFG_REDUNDAND_ENVIRONMENT

    unsigned char flags; /* active/obsolete flags */

    #endif

    unsigned char data[ENV_SIZE];

    } env_t;

    结构说明:

    crcu-boot在保存env的时候加上去的校验头,在第一次启动时一般crc校验会出错,这很正常,因为此时Flash中的数据无效。

    data字段保存实际的环境变量。U-bootenv采用name=value””的方式存储,在所有env的最后以“表示整个env的结束。新的name=value对总是被添加到env数据块的末尾,当删除一个name=value对时,后面的环境变量将前移,对一个已经存在的环境变量的修改实际上先删除再插入。


    env会从flash等存储设备重定位到RAM中,在env的不同实现版本(env_xxx.c)中定义了env_ptr,它指向envRAM中的位置u-boot在重定位env后对环境变量的操作都是针对env_ptr

    env_embedded.c-----envuboot存储于同一块区。

    env_nand.c------------env存储在nandflash中。

    env_dataflash.c --env存储在dataflash中。

    env_eeprom.c --env存储在eeprom中。

    env_flash.c --env存储在norflash中。


    env_ptr指向环境参数区,系统启动时默认的环境参数default_environment[],定义于common/env_common.c

    uchar default_environment[] = {

    61 #ifdef CONFIG_BOOTARGS

    62 "bootargs=" CONFIG_BOOTARGS ""

    63 #endif

    64 #ifdef CONFIG_BOOTCOMMAND

    65 "bootcmd=" CONFIG_BOOTCOMMAND ""

    66 #endif

    ......

    127 #if defined(CONFIG_PCI_BOOTDELAY) && (CONFIG_PCI_BOOTDELAY > 0)

    128 "pcidelay=" MK_STR(CONFIG_PCI_BOOTDELAY) ""

    129 #endif

    130 #ifdef CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS

    131 CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS

    132 #endif

    133 ""

    134 };

    参数解释如下:

    bootfile 定义缺省的下载文件

    bootargs 定义传递给Linux内核的命令行参数

    bootcmd 定义自动启动时执行的几条命令

    serverip 定义tftp服务器端的IP地址

     

    env_t中除了数据之外还包含校验头,u-bootenv_t的数据指针又保存在另外一个地方,这就是gd_t数据结构(不同平台有不同的gd_t),这里以ARM为例仅列出env相关的部分。

    typedef struct global_data

    {

    ……

    unsigned long env_off;

    unsigned long env_addr;

    unsigned long env_valid; /* checksum of environment valid */

    ……

    } gd_t;

    <include/asm-arm/global_data.h>

    gd_t.env_addr即指向env_ptr->data


    1. 相关文件

    common/env_common.c

    u-boot调用的通用函数接口,它们隐藏了env的不同实现方式,比如dataflasheepromflash等。

    common/env_dataflash.c

    env存储在dataflash中的实现

    common/cmd_nvedit.c

    实现u-boot对环境变量的操作命令

    environment.c

    环境变量以及一些宏定义


    env如果存储在flash中还需要flash的支持。


    1. 环境变量操作流程

    Env初始化

    Start_armbootlib_arm/board.c

    *env_initenv_xxx.cxxx = nand|flash|eeprom……

    env_relocateenv_common.c

    *env_relocate_specenv_xxx.c


    ENV_IS_EMBEDDEDenv是否存在于u-boot TEXT段中。

    CFG_ENV_SIZEenv块的大小。

    CFG_ENV_IS_IN_NANDenv块是否存在Nand Flash中。

    CFG_ENV_OFFSETenv块在Flash中偏移地址。

    1. env_init

    实现env的第一次初始化,对于nand env(非embedded方式):

    env_nand.cenv_int

    gd->env_addr = (ulong)&default_environment[0];

    gd-env_valid = 1;


    1. env_relocate

    env_common.cenv_relocate

    DEBUGE(“%s[%d] offset = 0x%lx ”, __FUNCTION__, __LINE__, gd->reloc_off);


    env_ptr = (env_t *)malloc(CFG_ENV_SIZE);

    DEBUGE(“%s[%d] malloced ENV at %p ”, __FUNCTION__, __LINE__, env_ptr);

    env_relocate_spec();

    gd->env_addr = (ulong)&(env_ptr->data);


    1. env_relocate_spec

    size_t total;

    ret = readenv(CFG_ENV_OFFSET, (u_char *) env_ptr);

    // nand_read(&nand_info[0], CFG_ENV_OFFSET, &total, (u_char *)env_ptr);

    if(ret || total!= CFG_ENV_SIZE)

    return use_default();


    if(crc32(0, env_ptr->data, ENV_SIZE) != env_ptr->crc)

    return use_default();


    env_relocate_spec的意图就是调用nand_read将环境变量从CFG_ENV_OFFSET处读出,环境变量的大小为CFG_ENV_SIZE(注意CFG_ENV_OFFSETCFG_ENV_SIZE要和nandflash的块/页边界对齐。读出数据后再调用crc32env_ptr->data进行校验并与保存在env_ptr->crc的校验码对比,确认数据是否出错。从这里可以看出在系统第一次启动时,Nand Flash里面没有存储任何环境变量,crc校验肯定出错,当我们保存环境变量后,接下来在启动板子u-boot就不会再报crc32出错了。

    1. saveenv

    env_nand.csaveenv

    其调用nand_erasenand_write进行nand flasherasewritenand_writenand_erasenand驱动建构。


    env在内存中位置不定。env在内存中的空间是由malloc分配的(env_common.c中的env_relocate()),因此其在内存中的位置是一直变化的。每次系统启动时,env在内存中位置可能都不一样。


    1. 环境变量优化

    由于u-boot代码通常达到100KB左右,且必须从地址0处开始,按照这样的分配方式(Nandflash结构),我们必须为env分配一块64KBsector,而实际使用到的可能只是其中几百个字节!u-boot还会为envRAM中保持一块同样大小的空间,这就造成ROMRAM空间不必要的浪费。

    为了尽可能减少资源浪费,同时保证系统的健壮性,我们可以把env放置在flash中容量最小的sector里。这样,env嵌入(embed)到u-boot的代码段。在common/environment.h中会比较envmonitor的范围,如果确定env位于monitor内,则定义ENV_IS_EMBEDDED

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/embedded-linux/p/4782164.html
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