U-Boot添加命令的方法及U-Boot命令执行过程

下面以添加menu命令（启动菜单）为例讲解U-Boot添加命令的方法。

（1）    建立common/cmd_menu.c

       习惯上通用命令源代码放在common目录下，与开发板专有命令源代码则放在board/目录下，并且习惯以“cmd_<命令名>.c”为文件名。

（2）    定义“menu”命令

       在cmd_menu.c中使用如下的代码定义“menu”命令：

_BOOT_CMD(

       menu, 3, 0, do_menu,

       "menu - display a menu, to select the items to do something\n",

       " - display a menu, to select the items to do something"

);

其中U_BOOT_CMD命令格式如下：

U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help)

       各个参数的意义如下：

name：命令名，非字符串，但在U_BOOT_CMD中用“#”符号转化为字符串

maxargs：命令的最大参数个数

rep：是否自动重复（按Enter键是否会重复执行）

cmd：该命令对应的响应函数

usage：简短的使用说明（字符串）

help：较详细的使用说明（字符串）

       在内存中保存命令的help字段会占用一定的内存，通过配置U-Boot可以选择是否保存help字段。若在include/configs/mini2440.h中定义了CONFIG_SYS_LONGHELP宏，则在U-Boot中使用help命令查看某个命令的帮助信息时将显示usage和help字段的内容，否则就只显示usage字段的内容。

       U_BOOT_CMD宏在include/command.h中定义：

#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}

       “##”与“#”都是预编译操作符，“##”有字符串连接的功能，“#”表示后面紧接着的是一个字符串。

       其中的cmd_tbl_t在include/command.h中定义如下：

struct cmd_tbl_s {

       char *name; /* 命令名 */

       int maxargs; /* 最大参数个数 */

       int repeatable; /* 是否自动重复 */

       int (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]); /* 响应函数 */

       char *usage; /* 简短的帮助信息 */

#ifdef    CONFIG_SYS_LONGHELP

       char *help; /* 较详细的帮助信息 */

#endif

#ifdef CONFIG_AUTO_COMPLETE

       /* 自动补全参数 */

       int (*complete)(int argc, char *argv[], char last_char, int maxv, char *cmdv[]);

#endif

};

typedef struct cmd_tbl_s  cmd_tbl_t;

一个cmd_tbl_t结构体变量包含了调用一条命令的所需要的信息。

       其中Struct_Section在include/command.h中定义如下：

#define Struct_Section  __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))

       凡是带有__attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd"))属性声明的变量都将被存放在".u_boot_cmd"段中，并且即使该变量没有在代码中显式的使用编译器也不产生警告信息。

       在U-Boot连接脚本u-boot.lds中定义了".u_boot_cmd"段：

. = .;

       __u_boot_cmd_start = .; /*将 __u_boot_cmd_start指定为当前地址 */

       .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }

       __u_boot_cmd_end = .; /* 将__u_boot_cmd_end指定为当前地址 */

 这表明带有“.u_boot_cmd”声明的函数或变量将存储在“u_boot_cmd”段。这样只要将U-Boot所有命令对应的cmd_tbl_t变量加上“.u_boot_cmd”声明，编译器就会自动将其放在“u_boot_cmd”段，查找cmd_tbl_t变量时只要在__u_boot_cmd_start与__u_boot_cmd_end之间查找就可以了。

       因此“menu”命令的定义经过宏展开后如下：

cmd_tbl_t __u_boot_cmd_menu __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd"))) = {menu, 3, 0, do_menu, "menu - display a menu, to select the items to do something\n", " - display a menu, to select the items to do something"}

       实质上就是用U_BOOT_CMD宏定义的信息构造了一个cmd_tbl_t类型的结构体。编译器将该结构体放在“u_boot_cmd”段，执行命令时就可以在“u_boot_cmd”段查找到对应的cmd_tbl_t类型结构体。

（3）    实现命令的函数

       在cmd_menu.c中添加“menu”命令的响应函数的实现。具体的实现代码略：

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

{

       /* 实现代码略 */

}

（4）    将common/cmd_menu.c编译进u-boot.bin

       在common/Makefile中加入如下代码：

COBJS-$(CONFIG_BOOT_MENU) += cmd_menu.o

       在include/configs/mini2440.h加入如代码：

#define CONFIG_BOOT_MENU 1

       重新编译下载U-Boot就可以使用menu命令了

（5）menu命令执行的过程

       在U-Boot中输入“menu”命令执行时，U-Boot接收输入的字符串“menu”，传递给run_command函数。run_command函数调用common/command.c中实现的find_cmd函数在__u_boot_cmd_start与__u_boot_cmd_end间查找命令，并返回menu命令的cmd_tbl_t结构。然后run_command函数使用返回的cmd_tbl_t结构中的函数指针调用menu命令的响应函数do_menu，从而完成了命令的执行。