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作者:曾宏安,华清远见嵌入式学院讲师。
u-boot是嵌入式系统中广泛使用的一种bootloader。它不仅支持众多的平台和参考板,而且支持丰富的命令,可以让用户对开发板进行各种操作。关于u-boot使用和移植的资料很多,这里不再赘述。下面用问答的方式介绍u-boot中命令的实现机制。
Q1: u-boot中命令的实现代码在什么地方?
A1: 在u-boot源码的common目录下。通常一个或多个命令在对应的某个C文件中实现。如果用户要增加一个新命令的话,要在common目录下添加对应的C文件,并在Makefile中指定编译该文件。
Q2: 能不能给个命令的实现模板先?
A2: #include <common.h>
#include <command.h>
int do_hello(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
{
printf(“hello world
”);
return 0;
}
U_BOOT_CMD(hello, CONFIG_SYS_MAXARGS, 1, do_hello, “usage info”, “help info”);
以下是上面代码的解释:
U_BOOT_CMD是u-boot中定义的宏,上面的宏定义展开后如下:
cmd_tbl_t __u_boot_cmd_hello Struct_Section = {“hello”, CONFIG_SYS_MAXARGS, 1, do_hello, “usage info”, “help info”};
这下清楚了,实际上就是定义一个类型为cmd_tbl_t的结构体并对其赋值。
u-boot中每个命令都用这样的一个结构体来描述,类型定义如下:
typedef struct cmd_tbl_s cmd_tbl_t;
struct cmd_tbl_s {
char *name; // 命令的名称
int maxargs; // 最多支持的参数的个数
int repeatable; // 是否可重复执行
int (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *const[]); // 命令对应的处理函数
char *usage; // 命令简要使用信息
char *help; // 命令详细帮助信息
}
成员cmd是个函数指针,需要指向该命令对应的处理函数。这也是在前面的模板中先定义一个处理函数的原 因。所有命令的处理函数的接口都是一致的:参数cmdtp指向命令对应的cmt_tbl_t结构体;参数flag可以忽略不处理;参数argc和参数 argv的作用和它们在main函数中是一样的。
Q3: 当用户输入命令后,u-boot是如何执行的?
A3: 前面用U_BOOT_CMD定义结构体时用到了另外一个宏Struct_Section,它表示把该结构体放到一个专门的段。u_boot_cmd,没错,u-boot中所有命令对应的结构体都集中放在这个段里,该段里的内容会被包含在编译好的u-boot里。
这下就容易理解了:u-boot接收到用户的命令后在.u_boot_cmd段中依次查找每个 cmd_tbl_t,根据成员name比较是否和用户命令匹配。若成功则执行第三个成员cmd指向的函数,否则查找下个cmd_tbl_t。具体的实现请 参考u-boot中的函数find_cmd的代码。
小结:在我看来,u-boot不仅是一个功能强大的bootloader,而且是一个很好的嵌入式编程的学习对象,其中很多编程的思想和实现的方法都值得大家借鉴。