2.5 uboot命令体系
刚刚你是否注意到，uboot启动后会先进入一个3s的倒计时，在倒计时变成0之前，敲打键盘的任意键，都会进入uboot的命令行状态，在此输入命令按回车结束，uboot会收取这个命令然后解析，然后执行。每一个uboot的命令背后都对应一个函数。这就是uboot实现命令体系的一种思路和方法。
进入uboot控制界面后，可以运行各种命令，比如下载文件到内存，擦除、读写Flash，运行内存、NorFlash、NandFlash中的程序，查看、修改、比较内存中的数据等。
2.5.1 uboot命令体系原理
每一个uboot的命令背后都对应一个函数，这就是uboot实现命令体系的一种思路和方法，有些uboot的命令还支持传递参数。也就是说命令背后对应的函数接收的参数列表中有argc和argv，然后命令体系会把我们执行命令时的命令+参数（md 30000000 10）以argc（3）和argv（argv[0]=md, argv[1]=30000000 argv[2]=10）的方式传递给执行命令的函数，以help命令为例：
help命令背后对应的函数名叫：do_help。在uboot/common/command.c的236行。int do_help (cmd_tbl_t * cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])。
uboot启动的第二阶段，在初始化了所有该初始化的东西后，进入了一个死循环，死循环的循环体就是main_loop，main_loop函数执行一遍，就是一个获取命令、解析命令、执行命令的过程，run_command函数就是用来执行命令的函数：
控制台命令获取
命令解析。parse_line函数把"md 30000000 10"解析成argv[0]=md, argv[1]=30000000 argv[2]=10;
命令集中查找命令。find_cmd(argv[0])函数去uboot的命令集合当中搜索有没有argv[0]这个命令。
执行命令。最后用函数指针的方式调用执行了对应函数。
关键点就在于find_cmd函数如何查找到这个命令是不是uboot的合法支持的命令？这取决于uboot的命令体系机制（uboot是如何完成命令的这一套设计的，命令如何去注册、存储、管理、索引。）。uboot没有使用数组或者链表，而是使用了一种新的方式来实现这个功能。
命令结构体cmd_tbl_t
| struct cmd_tbl_s { char *name; /* Command Name */ int maxargs; /* maximum number of arguments */ int repeatable; /* autorepeat allowed? */ /* Implementation function */ int (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]); char *usage; /* Usage message (short) */ #ifdef CFG_LONGHELP char *help; /* Help message (long) */ #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; |
(1)name：命令名称，字符串格式。
(2)maxargs：命令最多可以接收多少个参数
(3)repeatable：指示这个命令是否可重复执行。重复执行是uboot命令行的一种工作机制，就是直接按回车则执行上一条执行的命令。
(4)cmd：函数指针，命令对应的函数的函数指针，将来执行这个命令的函数时使用这个函数指针来调用。
(5)usage：命令的短帮助信息。对命令的简单描述。
(6)help：命令的长帮助信息。细节的帮助信息。
(7)complete：函数指针，指向这个命令的自动补全的函数。
总结：uboot的命令体系在工作时，一个命令对应一个cmd_tbl_t结构体的一个实例，然后uboot支持多少个命令，就需要多少个结构体实例。uboot的命令体系把这些结构体实例管理起来，当用户输入了一个命令时，uboot会去这些结构体实例中查找（查找方法和存储管理的方法有关）。如果找到则执行命令，如果未找到则提示命令未知。
uboot实现命令管理的思路
(1)填充1个结构体实例构成一个命令
(2)给命令结构体实例附加特定段属性（用户自定义段），链接时将带有该段属性的内容链接在一起排列（挨着的，不会夹杂其他东西，也不会丢掉一个带有这种段属性的，但是顺序是乱序的）。
(3)uboot重定位时将该段整体加载到DDR中。加载到DDR中的uboot镜像中带有特定段属性的这一段其实就是命令结构体的集合，有点像一个命令结构体数组。
(4)段起始地址和结束地址（链接地址、定义在u-boot.lds中）决定了这些命令集的开始和结束地址。
2.5.2 uboot命令定义具体实现分析
U_BOOT_CMD宏基本分析
这个宏定义在uboot/common/command.h中。
U_BOOT_CMD(
version, 1, 1, do_version,
"version - print monitor version\n",
NULL
);
这个宏替换后变成：
cmd_tbl_t __u_boot_cmd_version __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd"))) = {#name, maxargs, rep, cmd, usage, help}
总结：这个U_BOOT_CMD宏的理解，关键在于结构体变量的名字和段属性。名字使用##作为连字符，附加了用户自定义段属性，以保证链接时将这些数据结构链接在一起排布。
2.5.3 点亮LED
很多时候，我们新接触一块板卡都是从点亮led灯开始的，笔者注意到639A板卡上刚好有两个led灯，那就让我们趁热打铁，小试牛刀一下，使用uboot的命令体系来点亮这两个led灯吧！
首先在cmd目录下，创建一个名为“cmd_639aled.c”的文件，将所使用的GPIO控制函数和引脚配置声明进来。
| /* * Description: uboot led command * * Author:HanChao * * CreatTime: 2018/7/30 * */
#include <common.h> #include <command.h> #include <asm/arch/davinci_misc.h>
static const struct pinmux_config led_pins[] = { { pinmux(18), 8, 2 }, { pinmux(18), 8, 6 } };
const struct pinmux_resource led_pinmuxes[] = { PINMUX_ITEM(led_pins),
}; #define GPIO_CAL(io,pinn) ((io)*16+(pinn)) const int led_pinmuxes_size = ARRAY_SIZE(led_pinmuxes);
int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value); int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value); |
控制GPIO需要的函数声明好了以后，接下来就要实现do_xxx格式的函数了，在这个函数里，我们需要解析命令行传递过来的参数并进行判断，来决定led的亮和灭！
我们暂且规定一下命令：
“led on”代表所有led均变为亮
“led off”代表所有led均灭
“led xx on”代表单独点亮第xx个led
“led xx off”代表单独灭掉第xx个led
| int do_led(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[]) { char *cmd,*num; static char init = 0; int gpio=0; if(!init) //初始化IO { davinci_configure_pin_mux_items(led_pinmuxes, led_pinmuxes_size); gpio_direction_output(GPIO_CAL(8,11),0); gpio_direction_output(GPIO_CAL(8,15),0); init = 1; } if(argc == 2) { cmd = argv[1]; if(strcmp(cmd, "on") == 0) { gpio_set_value(GPIO_CAL(8,11),0); gpio_set_value(GPIO_CAL(8,15),0); } else if(strcmp(cmd, "off") == 0) { gpio_set_value(GPIO_CAL(8,11),1); gpio_set_value(GPIO_CAL(8,15),1); }
} else if(argc == 3) { num = argv[1]; cmd = argv[2]; if(strcmp(num, "1") == 0) gpio = GPIO_CAL(8,11); else if(strcmp(num, "2") == 0) gpio = GPIO_CAL(8,15);
if(strcmp(cmd, "on") == 0) gpio_set_value(gpio,0); else if(strcmp(cmd, "off") == 0) gpio_set_value(gpio,1);
} } |
| U_BOOT_CMD( led, CONFIG_SYS_MAXARGS, 1, do_led, "control led on/off", "led on|off\n" "led 1/2 on|off " ); |
命令对应的led控制函数我们已经实现了，接下来我们需要使用uboot提供的U_BOOT_CMD宏，将我们的这条命令链接进命令段。
c文件我们已经实现了，接下来我们将“cmd_639aled.c”文件添加到该目录Makefile文件中，如果不这么做，该文件是不会被编译链接的。
打开Makefile文件，找个位置（尽量靠前），添加一句“obj-y += cmd_639bled.o”，保存退出，make编译完成后，你会发现cmd目录下多了一个cmd_639bled.o文件，这就说明cmd_639bled.c已经被链接至uboot镜像了。
你现在可以立刻按照前面我们所讲的烧录方式将我们刚刚编译好的uboot镜像烧录到Flash验证一下，我还是要建议你看完下一节再烧录。