u-boot运行分析（四）（转帖） .

在接下来就是第二阶段C语言实现部分。。。转帖分析。。

地址http://www.cevx.com/bbs/thread-28817-1-1.html

lib_arm/board.c:

??　start_armboot是U-Boot执行的第一个C语言函数，完成系统初始化工作，进入主循环，处理用户输入的命令。这里只简要列出了主要执行的函数流程：
? ?void start_armboot (void)
? ?{
? ?? ? //全局数据变量指针gd占用r8。
? ?? ?? ? DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
? ?? ?? ?
? ?? ?? ? /* 给全局数据变量gd安排空间*/
? ?? ?? ? gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
? ?? ?? ? memset ((void*)gd,sizeof (gd_t));
? ?? ?? ?
? ?? ?? ? /* 给板子数据变量gd->bd安排空间*/
? ?? ?? ? gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
? ?? ?? ? memset (gd->bd,sizeof (bd_t));
? ?? ?? ? monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//取u-boot的长度。
? ?? ?? ?
? ?? ?? ? /* 顺序执行init_sequence数组中的初始化函数 */
? ?? ?? ? for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
? ?? ?? ?? ?? ???if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? hang ();
? ?? ?? ?? ?? ???}
? ?? ?? ? }
? ?? ?? ?
? ?? ?? ? /*配置可用的Flash */
? ?? ?? ? size = flash_init ();
? ?? ? 　……
? ?? ?? ? /* 初始化堆空间 */
? ?? ?? ? mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
? ?? ?? ? /* 重新定位环境变量， */
? ?? ?? ? env_relocate ();
? ?? ?? ? /* 从环境变量中获取IP地址 */
? ?? ?? ? gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
? ?? ?? ? /* 以太网接口MAC 地址 */
? ?? ?? ? ……
? ?? ?? ? devices_init ();? ?? ?/* 设备初始化 */
? ?? ?? ? jumptable_init ();??//跳转表初始化
? ?? ?? ? console_init_r ();? ? /* 完整地初始化控制台设备 */
? ?? ?? ? enable_interrupts (); /* 使能中断处理 */
? ?? ?? ? /* 通过环境变量初始化 */
? ?? ?? ? if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) {
? ?? ?? ?? ?? ?? ?load_addr = simple_strtoul (s,NULL,16);
? ?? ?? ? }
? ?? ?? ? /* main_loop()循环不断执行 */
? ?? ?? ? for (;;) {
? ?? ?? ?? ?? ?? ?main_loop ();? ?? ?/* 主循环函数处理执行用户命令 -- common/main.c */
? ?? ?? ? }
? ?}初始化函数序列init_sequence[]
??init_sequence[]数组保存着基本的初始化函数指针。这些函数名称和实现的程序文件在下列注释中。
? ?
??init_fnc_t *init_sequence[] = {
? ?? ?? ?cpu_init,? ?? ?? ?? ? /* 基本的处理器相关配置 -- cpu/arm920t/cpu.c */
? ?? ?? ?board_init,? ?? ?? ???/* 基本的板级相关配置 -- board/smdk2410/smdk2410.c */
? ?? ?? ?interrupt_init,? ?? ? /* 初始化例外处理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */
? ?? ?? ?env_init,? ?? ?? ?? ? /* 初始化环境变量 -- common/env_flash.c */
? ?? ?? ?init_baudrate,? ?? ???/* 初始化波特率设置 -- lib_arm/board.c */
? ?? ?? ?serial_init,? ?? ?? ? /* 串口通讯设置 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */
? ?? ?? ?console_init_f,? ?? ? /* 控制台初始化阶段1 -- common/console.c */
? ?? ?? ?display_banner,? ?? ? /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */
? ?? ?? ?dram_init,? ?? ?? ?? ?/* 配置可用的RAM -- board/smdk2410/smdk2410.c */
? ?? ?? ?display_dram_config,??/* 显示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */
? ?? ?? ?NULL,
??};
整个u-boot的执行就进入等待用户输入命令，解析并执行命令的死循环中。
2、u-boot主要的数据结构
u-boot的主要功能是用于引导OS的，但是本身也提供许多强大的功能，可以通过输入命令行来完成许多操作。所以它本身也是一个很完备的系统。u-boot的大部分操作都是围绕它自身的数据结构，
这些数据结构是通用的，但是不同的板子初始化这些数据就不一样了。所以u-boot的通用代码是依赖于这些重要的数据结构的。这里说的数据结构其实就是一些全局变量。
　1）gd　全局数据变量指针，它保存了u-boot运行需要的全局数据，类型定义：
　typedef struct global_data {
? ?? ?? ???bd_t??*bd;? ?? ?//board data pointor板子数据指针
? ?? ?? ???unsigned long flags; 　//指示标志，如设备已经初始化标志等。
? ?? ?? ???unsigned long baudrate; //串口波特率
? ?? ?? ???unsigned long have_console; /* 串口初始化标志*/
? ?? ?? ???unsigned long reloc_off;? ?/* 重定位偏移，就是实际定向的位置与编译连接时指定的位置之差，一般为0 */
? ?? ?? ???unsigned long env_addr; /* 环境参数地址*/
? ?? ?? ???unsigned long env_valid; /* 环境参数CRC检验有效标志 */
? ?? ?? ???unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer */
? ?? ?? ? 　#ifdef CONFIG_VFD
? ?? ?? ???unsigned char vfd_type; /* display type */
? ?? ?? ? 　#endif
? ?? ?? ???void??**jt;??/* 跳转表，1.1.6中用来函数调用地址登记 */
? ?? ?? ? } gd_t;
??2)bd 板子数据指针。板子很多重要的参数。 类型定义如下：? ?
? ?typedef struct bd_info {
? ?? ?? ?? ? int? ?bi_baudrate;? ???/* 串口波特率 */
? ?? ?? ?? ? unsigned long bi_ip_addr;? ?/* IP 地址 */
? ?? ?? ?? ? unsigned char bi_enetaddr[6]; /* MAC地址*/
? ?? ?? ?? ? struct environment_s? ?? ???*bi_env;
? ?? ?? ?? ? ulong? ?? ?? ?bi_arch_number; /* unique id for this board */
? ?? ?? ?? ? ulong? ?? ?? ?bi_boot_params; /* 启动参数 */
? ?? ?? ?? ? struct? ? /* RAM 配置 */
? ?? ?? ?? ? {
? ?? ?? ?? ?ulong start;
? ?? ?? ?? ?ulong size;
? ?? ?? ?? ? }bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
? ?? ?? ?} bd_t;
??3)环境变量指针 env_t *env_ptr = (env_t *)(&environment[0]);(common/env_flash.c)
??　env_ptr指向环境参数区，系统启动时默认的环境参数environment[]，定义在common/environment.c中。　
??　参数解释：
? ? bootdelay 定义执行自动启动的等候秒数
? ? baudrate 定义串口控制台的波特率
? ? netmask 定义以太网接口的掩码
? ? ethaddr 定义以太网接口的MAC地址
? ? 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
? ? ipaddr 定义本地的IP地址
? ? stdin 定义标准输入设备，一般是串口
? ? stdout 定义标准输出设备，一般是串口
? ? stderr 定义标准出错信息输出设备，一般是串口
??4）设备相关：
? ?标准IO设备数组?evice_t *stdio_devices[] = { NULL,NULL };
? ?设备列表　　　　list_t? ? devlist = 0;
? ?device_t的定义：includedevices.h中：
? ? typedef struct {
? ???int flags;? ? 　　　　　 /* Device flags: input/output/system */
? ???int ext;? ?? ?　　　　　/* Supported extensions? ?*/
? ???char name[16];? ?　　　　　/* Device name? ? */? ?
? ? /* GENERAL functions */? ?
? ???int (*start) (void);??　　　/* To start the device? ?*/
? ???int (*stop) (void);??　　　　/* To stop the device? ?*/? ?
? ? /* 输出函数 */? ?
? ???void (*putc) (const char c); /* To put a char? ?*/
? ???void (*puts) (const char *s); /* To put a string (accelerator) */? ?
? ? /* 输入函数 */? ?
? ???int (*tstc) (void);??　　　　/* To test if a char is ready... */
? ???int (*getc) (void);??　　　　/* To get that char? ?*/? ?
? ? /* Other functions */? ?
? ???void *priv;? ?　　　　　　　/* Private extensions? ?*/
? ? } device_t;
??　u-boot把可以用为控制台输入输出的设备添加到设备列表devlist,并把当前用作标准IO的设备指针加入stdio_devices数组中。
??　在调用标准IO函数如printf()时将调用stdio_devices数组对应设备的IO函数如putc()。
? ???5)命令相关的数据结构，后面介绍。
? ???6)与具体设备有关的数据结构，
? ???　如flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS];记录nor flash的信息。
? ???　nand_info_t nand_info[CFG_MAX_NAND_DEVICE];　nand flash块设备信息
3、u-boot重定位后的内存分布：
　　　对于fs2410,RAM范围从0x30000000~0x34000000. u-boot占用高端内存区。从高地址到低地址内存分配如下：

　显示缓冲区? ?? ?? ?? ?? ? (.bss_end~34000000)
? ???u-boot(bss,data,text)??(33f00000~.bss_end)
? ???heap(for malloc)
? ???gd(global data)
? ???bd(board data)
? ???stack? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?
? ???....
? ???nor flash? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? (0~2M)
三、u-boot的重要细节。
主要分析流程中各函数的功能。按启动顺序罗列一下启动函数执行细节。按照函数start_armboot流程进行分析：
? ? 1)DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
? ???这个宏定义在include/global_data.h中：
? ???#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR? ???register volatile gd_t *gd asm ("r8")
? ???声明一个寄存器变量 gd 占用r8。这个宏在所有需要引用全局数据指针gd_t *gd的源码中都有申明。
? ???这个申明也避免编译器把r8分配给其它的变量.　所以gd就是r8,这个指针变量不占用内存。
? ? 2）gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
? ? 对全局数据区进行地址分配，_armboot_start为0x3f000000,CFG_MALLOC_LEN是堆大小＋环境数据区大小，config/smdk2410.h中CFG_MALLOC_LEN大小定义为192KB.
? ? 3)gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
? ? 分配板子数据区bd首地址。
? ? 这样结合start.s中栈的分配，
? ? stack_setup：
? ? ldr r0,_TEXT_BASE??/* upper 128 KiB: relocated uboot? ?*/
? ? sub r0,r0,#CFG_MALLOC_LEN /* malloc area? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? */
? ? sub r0,#CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfoCFG_GBL_DATA_SIZE =128B */
? ? #ifdef CONFIG_USE_IRQ
? ? sub r0,#(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
? ? #endif
? ? sub sp,#12??/* leave 3 words for abort-stack? ? */
??不难得出上文所述的内存分配结构。
??下面几个函数是初始化序列表init_sequence[]中的函数:
??4)cpu_init();定义于cpu/arm920t/cpu.c
??分配IRQ，FIQ栈底地址，由于没有定义CONFIG_USE_IRQ,所以相当于空实现。
??5)board_init；极级初始化，定义于board/smdk2410/smdk2410.c
??　设置PLL时钟，GPIO，使能I/D cache.
? ? 设置bd信息：gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;//板子的ID，没啥意义。
? ?? ?? ???gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;//内核启动参数存放地址
? ? 6)interrupt_init;定义于cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c
? ? 　初始化2410的PWM timer 4,使其能自动装载计数值，恒定的产生时间中断信号，但是中断被屏蔽了用不上。
? ? 7)env_init;定义于common/env_flash.c（搜索的时候发现别的文件也定义了这个函数，而且没有宏定义保证只有一个被编译，这是个问题，有高手知道指点一下！）
??功能：指定环境区的地址。default_environment是默认的环境参数设置。
? ?gd->env_addr??= (ulong)&default_environment[0];
? ?gd->env_valid = 0;
??8)init_baudrate；初始化全局数据区中波特率的值
??gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate =(i > 0)
? ?? (int) simple_strtoul (tmp,10)
? ?: CONFIG_BAUDRATE;
? ? 9)serial_init; 串口通讯设置 定义于cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c
? ? 　根据bd中波特率值和pclk,设置串口寄存器。
? ? 10)console_init_f;控制台前期初始化common/console.c
? ? 由于标准设备还没有初始化（gd->flags & GD_FLG_DEVINIT=0），这时控制台使用串口作为控制台
? ? 函数只有一句：gd->have_console = 1;
? ? 10)dram_init,初始化内存RAM信息。board/smdk2410/smdk2410.c
? ? 其实就是给gd->bd中内存信息表赋值而已。
? ? gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;
　gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;
　初始化序列表init_sequence[]主要函数分析结束。
??11)flash_init；定义在board/fs2410/flash.c
? ?这个文件与具体平台关系密切，smdk2410使用的flash与FS2410不一样，所以移植时这个程序就得重写。
? ?flash_init()是必须重写的函数，它做哪些操作呢？
? ?首先是有一个变量flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]来记录flash的信息。flash_info_t定义：
? ?typedef struct {
? ? ulong size;? ?/* 总大小BYTE??*/
? ? ushort sector_count;??/* 总的sector数*/
? ? ulong flash_id;??/* combined device & manufacturer code */
? ? ulong start[CFG_MAX_FLASH_SECT];? ?/* 每个sector的起始物理地址。 */
? ? uchar protect[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* 每个sector的保护状态，如果置1，在执行erase操作的时候将跳过对应sector*/
? ???#ifdef CFG_FLASH_CFI //我不管CFI接口。
? ? .....
? ???#endif
? ?} flash_info_t;
? ? flash_init()的操作就是读取ID号，ID号指明了生产商和设备号，根据这些信息设置size,sector_count,flash_id.以及start[]、protect[]。
? ? 12)把视频帧缓冲区设置在bss_end后面。
? ? 　addr = (_bss_end + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);
? ?size = vfd_setmem (addr);
? ?gd->fb_base = addr;
??13)mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
? ?设置heap区，供malloc使用。下面的变量和函数定义在lib_arm/board.c
? ?malloc可用内存由mem_malloc_start，mem_malloc_end指定。而当前分配的位置则是mem_malloc_brk。
? ?mem_malloc_init负责初始化这三个变量。malloc则通过sbrk函数来使用和管理这片内存。
? ? static ulong mem_malloc_start = 0;
? ? static ulong mem_malloc_end = 0;
? ? static ulong mem_malloc_brk = 0;
? ? static
? ? void mem_malloc_init (ulong dest_addr)
? ? {
? ???mem_malloc_start = dest_addr;
? ???mem_malloc_end = dest_addr + CFG_MALLOC_LEN;
? ???mem_malloc_brk = mem_malloc_start;
? ?
? ???memset ((void *) mem_malloc_start,
? ?? ? mem_malloc_end - mem_malloc_start);
? ? }
? ? void *sbrk (ptrdiff_t increment)
? ? {
? ???ulong old = mem_malloc_brk;
? ???ulong new = old + increment;
? ?
? ???if ((new < mem_malloc_start) || (new > mem_malloc_end)) {
? ?? ?return (NULL);
? ???}
? ???mem_malloc_brk = new;
? ???return ((void *) old);
? ? }
??14)env_relocate()　环境参数区重定位
??由于初始化了heap区，所以可以通过malloc()重新分配一块环境参数区，
??但是没有必要，因为默认的环境参数已经重定位到RAM中了。
??/**这里发现个问题，ENV_IS_EMBEDDED是否有定义还没搞清楚，而且CFG_MALLOC_LEN也没有定义，也就是说如果ENV_IS_EMBEDDED没有定义则执行malloc,是不是应该有问题？**/
??15)IP，MAC地址的初始化。主要是从环境中读，然后赋给gd->bd对应域就OK。
??16）devices_init ();定义于common/devices.c
??int devices_init (void)//我去掉了编译选项，注释掉的是因为对应的编译选项没有定义。
? ?{
? ???devlist = ListCreate (sizeof (device_t));//创建设备列表
? ? i2c_init (CFG_I2C_SPEED,CFG_I2C_SLAVE);//初始化i2c接口，i2c没有注册到devlist中去。
? ? //drv_lcd_init ();
? ? //drv_video_init ();
? ? //drv_keyboard_init ();
? ? //drv_logbuff_init ();
? ? drv_system_init ();　　//这里其实是定义了一个串口设备，并且注册到devlist中。
? ? //serial_devices_init ();
? ? //drv_usbtty_init ();
? ? //drv_nc_init ();
? ?}
　　经过devices_init()，创建了devlist，但是只有一个串口设备注册在内。显然，devlist中的设备都是可以做为console的。
16) jumptable_init ();初始化gd->jt。1.1.6版本的jumptable只起登记函数地址的作用。并没有其他作用。
17)console_init_r ();后期控制台初始化
? ???主要过程：查看环境参数stdin,stdout,stderr中对标准IO的指定的设备名称，再按照环境指定的名称搜索devlist，将搜到的设备指针赋给标准IO数组stdio_devices[]。置gd->flag标志
GD_FLG_DEVINIT。这个标志影响putc，getc函数的实现，未定义此标志时直接由串口serial_getc和serial_putc实现，定义以后通过标准设备数组stdio_devices[]中的putc和getc来实现IO。
下面是相关代码：
? ? void putc (const char c)
? ?? ?? ?{
? ?? ?? ?#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
? ?? ?? ? if (gd->flags & GD_FLG_SILENT)//GD_FLG_SILENT无输出标志
? ?? ?? ???return;
? ?? ?? ?#endif
? ?? ?? ? if (gd->flags & GD_FLG_DEVINIT) {//设备list已经初始化
? ?? ?? ???/* Send to the standard output */
? ?? ?? ???fputc (stdout,c);
? ?? ?? ? } else {
? ?? ?? ???/* Send directly to the handler */
? ?? ?? ???serial_putc (c);//未初始化时直接从串口输出。
? ?? ?? ? }
? ?? ?? ?}
? ?? ? void fputc (int file,const char c)
? ?? ???{
? ?? ?? ?if (file < MAX_FILES)
? ?? ?? ? stdio_devices[file]->putc (c);
? ?? ???}
为什么要使用devlist，std_device[]？
为了更灵活地实现标准IO重定向，任何可以作为标准IO的设备，如USB键盘，LCD屏，串口等都可以对应一个device_t的结构体变量，只需要实现getc和putc等函数，就能加入到devlist列表中去，也就可
以被assign为标准IO设备std_device中去。如函数
int console_assign (int file,char *devname); /* Assign the console 重定向标准输入输出*/
这个函数功能就是把名为devname的设备重定向为标准IO文件file(stdin,stderr)。其执行过程是在devlist中查找devname的设备，返回这个设备的device_t指针，并把指针值赋给std_device
[file]。

18)enable_interrupts(),使能中断。由于CONFIG_USE_IRQ没有定义，空实现。
　　??#ifdef CONFIG_USE_IRQ
? ? /* enable IRQ interrupts */
? ? void enable_interrupts (void)
? ? {
? ???unsigned long temp;
? ???__asm__ __volatile__("mrs %0,cpsrn"
? ?? ?? ?? ?"bic %0,%0,#0x80n"
? ?? ?? ?? ?"msr cpsr_c,%0"
? ?? ?? ?? ?: "=r" (temp)
? ?? ?? ?? ?:
? ?? ?? ?? ?: "memory");
? ? }
　　　　#else
? ?? ???void enable_interrupts (void)
? ? {??
? ? }??
??19）设置CS8900的MAC地址。
??cs8900_get_enetaddr (gd->bd->bi_enetaddr);??
??20）初始化以太网。
??eth_initialize(gd->bd);//bd中已经IP，MAC已经初始化
??21）main_loop ()；定义于common/main.c
??至此所有初始化工作已经完毕。main_loop在标准转入设备中接受命令行，然后分析，查找，执行。
关于U-boot中命令相关的编程：
1、命令相关的函数和定义
??＠main_loop：这个函数里有太多编译选项，对于fs2410,去掉所有选项后等效下面的程序
??void main_loop()
? ?{
? ? static char lastcommand[CFG_CBSIZE] = { 0,};
? ? int len;
? ? int rc = 1;
? ? int flag;
? ???char *s;
? ? int bootdelay;
? ? s = getenv ("bootdelay");? ?//自动启动内核等待延时
? ? bootdelay = s ? (int)simple_strtol(s,10) : CONFIG_BOOTDELAY;
? ?
? ? debug ("### main_loop entered: bootdelay=%dnn",bootdelay);
? ? s = getenv ("bootcmd");??//取得环境中设置的启动命令行
? ? debug ("### main_loop: bootcmd="%s"n",s ? s : "");
? ?
? ? if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay))
? ? {
? ???run_command (s,0);//执行启动命令行,smdk2410.h中没有定义CONFIG_BOOTCOMMAND，所以没有命令执行。
? ? }
? ?
? ? for (;;) {
? ? len = readline(CFG_PROMPT);//读取键入的命令行到console_buffer
? ?
? ???flag = 0; /* assume no special flags for now */
? ???if (len > 0)
? ?? ?strcpy (lastcommand,console_buffer);//拷贝命令行到lastcommand.
? ???else if (len == 0)
? ?? ?flag |= CMD_FLAG_REPEAT;
? ?? ?if (len == -1)
? ?? ?puts ("n");
? ???else
? ?? ?rc = run_command (lastcommand,flag);　//执行这个命令行。
? ?
? ???if (rc <= 0) {
? ?? ?/* invalid command or not repeatable,forget it */
? ?? ?lastcommand[0] = 0;
? ? }
? ?}
　＠run_comman();在命令table中查找匹配的命令名称，得到对应命令结构体变量指针，以解析得到的参数调用其处理函数执行命令。
? ? ＠命令结构构体类型定义：command.h中，
? ?struct cmd_tbl_s {
? ? char??*name;? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? /* 命令名? ?*/
? ? int??maxargs;? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? /* 最大参数个数maximum number of arguments */
? ? int??repeatable; /* autorepeat allowed???*/
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?/* Implementation function 命令执行函数*/
? ? int??(*cmd)(struct cmd_tbl_s *,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;

? ?//定义section属性的结构体。编译的时候会单独生成一个名为.u_boot_cmd的section段。
? ?#define Struct_Section??__attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))

? ?//这个宏定义一个命令结构体变量。并用name,maxargs,rep,cmd,usage,help初始化各个域。
? ?#define U_BOOT_CMD(name,help)
? ?cmd_tbl_t __u_boot_cmd_##name Struct_Section = {#name,help}
? ?
? ?2、在u-boot中，如何添加一个命令：
? ???1）CFG_CMD_*??命令选项位标志。在include/cmd_confdefs.h　中定义。
? ???每个板子的配置文件（如include/config/fs2410.h）中都可以定义u-boot
? ???需要的命令，如果要添加一个命令，必须添加相应的命令选项。如下：
? ?? ?#define CONFIG_COMMANDS
? ? (CONFIG_CMD_DFL??|
? ? CFG_CMD_CACHE??|
? ? /*CFG_CMD_NAND??|*/
? ? /*CFG_CMD_EEPROM |*/
? ? /*CFG_CMD_I2C??|*/
? ? /*CFG_CMD_USB??|*/
? ? CFG_CMD_REGINFO??|
? ? CFG_CMD_DATE??|
? ? CFG_CMD_ELF)
? ? 定义这个选项主要是为了编译命令需要的源文件，大部分命令都在common文件夹下对应一个源文件
? ? cmd_*.c　，如cmd_cache.c实现cache命令。　文件开头就有一行编译条件：
? ? #if(CONFIG_COMMANDS&CFG_CMD_CACHE)
? ? 也就是说，如果配置头文件中CONFIG_COMMANDS不或上相应命令的选项，这里就不会被编译。
??　2）定义命令结构体变量，如：
??　　U_BOOT_CMD(
? ?? ?? ?dcache,? ?2,? ?1,? ???do_dcache,
? ?? ?? ?"dcache??- enable or disable data cachen",
? ?? ?? ?"[on,off]n"
? ?? ?? ?"? ? - enable or disable data (writethrough) cachen"
? ?? ???);
　其实就是定义了一个cmd_tbl_t类型的结构体变量，这个结构体变量名为__u_boot_cmd_dcache。
? ? 其中变量的五个域初始化为括号的内容。分别指明了命令名，参数个数，重复数，执行命令的函数，命令提示。
? ? 每个命令都对应这样一个变量，同时这个结构体变量的section属性为.u_boot_cmd.也就是说每个变量编译结束
? ? 在目标文件中都会有一个.u_boot_cmd的section.一个section是连接时的一个输入段，如.text,.bss,.data等都是section名。
? ? 最后由链接程序把所有的.u_boot_cmd段连接在一起，这样就组成了一个命令结构体数组。
? ? u-boot.lds中相应脚本如下:
? ?? ?. = .;
? ?? ?__u_boot_cmd_start = .;
? ?? ?.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
? ?? ?__u_boot_cmd_end = .;
? ? 可以看到所有的命令结构体变量集中在__u_boot_cmd_start开始到__u_boot_cmd_end结束的连续地址范围内，
? ? 这样形成一个cmd_tbl_t类型的数组，run_command函数就是在这个数组中查找命令的。
? ?3）实现命令处理函数。命令处理函数的格式：
? ?void function (cmd_tbl_t *cmdtp,int flag,int argc,char *argv[])
??总体来说，如果要实现自己的命令，应该在include/com_confdefs.h中定义一个命令选项标志位。
? ?在板子的配置文件中添加命令自己的选项。按照u-boot的风格，可以在common/下面添加自己的cmd_*.c，并且定义自己的命令结构体变量，如U_BOOT_CMD(
? ?? ?? ?mycommand,? ???do_mycommand,
? ?? ?? ?"my command!n",
? ?? ?? ?"...n"
? ?? ?? ?" ..n"
? ?? ???);
然后实现自己的命令处理函数do_mycommand(cmd_tbl_t *cmdtp,char *argv[])。
四、U-boot在ST2410的移植，基于NOR FLASH和NAND FLASH启动。
? ? 1、从smdk2410到ST2410:
? ?? ? ST2410板子的核心板与FS2410是一样的。我没有整到smdk2410的原理图，从网上得知的结论总结如下，
fs2410与smdk2410 RAM地址空间大小一致(0x30000000~0x34000000=64MB);
NOR FLASH型号不一样，FS2410用SST39VF1601系列的，smdk2410用AMD产LV系列的;
网络芯片型号和在内存中映射的地址完全一致（CS8900，IO方式基地址0x19000300）

? ? 2、移植过程：
? ? 移植u-boot的基本步骤如下
? ? (1) 在顶层Makefile中为开发板添加新的配置选项，使用已有的配置项目为例。
? ? smdk2410_config? ?? ? :? ?? ? unconfig
? ? @./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24×0
? ? 参考上面2行，添加下面2行。
? ? fs2410_config? ?? ???:? ?? ? unconfig
? ? @./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t fs2410 NULL s3c24×0
? ?
? ? (2) 创建一个新目录存放开发板相关的代码，并且添加文件。
? ? board/fs2410/config.mk
? ? board/fs2410/flash.c
? ? board/fs2410/fs2410.c
? ? board/fs2410/Makefile
? ? board/fs2410/memsetup.S
? ? board/fs2410/u-boot.lds
? ? 注意将board/fs2410/Makefile中smdk2410.o全部改为fs2410.o
? ? (3) 为开发板添加新的配置文件
? ? 可以先复制参考开发板的配置文件，再修改。例如：
? ? $cp include/configs/smdk2410.h include/configs/fs2410.h
? ? 如果是为一颗新的CPU移植，还要创建一个新的目录存放CPU相关的代码。
? ?
? ? (4) 配置开发板
? ? $ make fs2410_config
? ?
? ? 3、移植要考虑的问题：
? ? 　从smdk2410到ST2410移植要考虑的主要问题就是NOR flash。从上述分析知道，u-boot启动时要执行flash_init() 检测flash的ID号，大小，secotor起始地址表和保护状态表,这些信息全部保存在
flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]中。
? ?　 另外，u-boot中有一些命令如saveenvt需要要擦写flash，间接调用两个函数：flash_erase和write_buff。在board/smdk2410/flash.c
? ?? ?实现了与smdk2410板子相关的nor flash函数操作。由于write_buffer中调用了write_hword去具体写入一个字到flash中，这个函数本身是与硬件无关的，
? ?? ?所以与硬件密切相关的三个需要重写的函数是flash_init,flash_erase,write_hword；
? ? 4、SST39VF1601:
? ?? ?FS2410板nor flash型号是SST39VF1601，根据data sheet,其主要特性如下：
? ?? ?16bit字为访问单位。2MBTYE大小。
? ?? ?sector大小2kword=4KB,block大小32Kword=64KB;这里我按block为单位管理flash,即flash_info结构体变量中的sector_count是block数，起始地址表保存也是所有block的起始地址。
? ?? ?SST Manufacturer ID = 00BFH ;
? ?? ?SST39VF1601 Device ID = 234BH；
? ?? ?软件命令序列如下图。

? ? 5、我实现的flash.c主要部分：
? ???
??//相关定义：
? ? # define CFG_FLASH_WORD_SIZE unsigned short??//访问单位为16b字
? ?#define MEM_FLASH_ADDR1??(*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE + 0x000005555<<1 ))
//命令序列地址1，由于2410地址线A1与SST39VF1601地址线A0连接实现按字访问，因此这个地址要左移1位。
? ?#define MEM_FLASH_ADDR2??(*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE + 0x000002AAA<<1 ))　//命令序列地址2
? ?#define READ_ADDR0 (*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE + 0x0000))? ?
??//flash信息读取地址1，A0＝0,其余全为0
? ?#define READ_ADDR1 (*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE + 0x0001<<1))　//flash信息读取地址2，A0＝1,其余全为0
? ?flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]; /* 定义全局变量flash_info[1]*/
? ?
? ?//flash_init(),我实现的比较简单，因为是与板子严重依赖的，只要检测到的信息与板子提供的已知信息符合就OK。
? ?ulong flash_init (void)
? ?{
? ? int i;
? ?
? ? CFG_FLASH_WORD_SIZE value;
? ? flash_info_t *info;
? ? for (i = 0; i < CFG_MAX_FLASH_BANKS; i++)
? ? {
? ???flash_info .flash_id=FLASH_UNKNOWN;
? ? }??
? ? info=(flash_info_t *)(&flash_info[0]);
? ?
? ???//进入读ID状态，读MAN ID和device id
? ???MEM_FLASH_ADDR1=(CFG_FLASH_WORD_SIZE)(0x00AA);
? ???MEM_FLASH_ADDR2=(CFG_FLASH_WORD_SIZE)(0x0055);
? ???MEM_FLASH_ADDR1=(CFG_FLASH_WORD_SIZE)(0x0090);
? ???
? ???value=READ_ADDR0;? ?//read Manufacturer ID
? ???
? ???if(value==(CFG_FLASH_WORD_SIZE)SST_MANUFACT)
? ?? ?info->flash_id = FLASH_MAN_SST;
? ???else
? ?? ?{
? ?? ? panic("NOT expected FLASH FOUND!n");return 0;
? ?? ?}
? ???value=READ_ADDR1;? ?//read device ID
? ?
? ???if(value==(CFG_FLASH_WORD_SIZE)SST_ID_xF1601)
? ?? ?{
? ?? ? info->flash_id += FLASH_SST1601;
? ?? ?? ?info->sector_count = 32;? ?//32 block
? ?? ?? ?info->size = 0x00200000; // 2M=32*64K
? ?? ?}
? ???else
? ?? ?{
? ?? ? panic("NOT expected FLASH FOUND!n");return 0;??
? ?? ?}
? ?? ?
? ???//建立sector起始地址表。
? ? if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST )
? ? {
? ?? ?for (i = 0; i < info->sector_count; i++)
? ???info->start = CFG_FLASH_BASE + (i * 0x00010000);
? ? }
? ?
? ???//设置sector保护信息，对于SST生产的FLASH，全部设为0。
? ? for (i = 0; i < info->sector_count; i++)
? ? {
? ???if((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST)
? ?? ? info->protect = 0;
? ? }
? ?
? ???//结束读ID状态：
? ? *((CFG_FLASH_WORD_SIZE *)&info->start[0])= (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00F0;
? ?
? ? //设置保护，将u-boot镜像和环境参数所在的block的proctect标志置1
? ? flash_protect (FLAG_PROTECT_SET,
? ?? ?? ?? ?CFG_FLASH_BASE,
? ?? ?? ?? ?CFG_FLASH_BASE + monitor_flash_len - 1,
? ?? ?? ?? ?&flash_info[0]);
? ?
? ? flash_protect (FLAG_PROTECT_SET,
? ?? ?? ?? ?CFG_ENV_ADDR,
? ?? ?? ?? ?CFG_ENV_ADDR + CFG_ENV_SIZE - 1,&flash_info[0]);
? ? return info->size;
? ?}
　　　
//flash_erase实现
? ?　这里给出修改的部分，s_first，s_last是要擦除的block的起始和终止block号.对于protect[]置位的block不进行擦除。
擦除一个block命令时序按照上面图示的Block-Erase进行。
for (sect = s_first; sect<=s_last; sect++)
? ?{
? ? if (info->protect[sect] == 0)
? ? { /* not protected */
? ?? ???addr = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(info->start[sect]);
? ?? ???if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST)
? ?? ?? ?{
? ?? ???MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
? ?? ???MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
? ?? ???MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080;
? ?? ???MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
? ?? ???MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
? ?? ???addr[0] = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0050;??/* block erase */
? ?? ???for (i=0; i<50; i++)
? ?? ?? ? udelay(1000);??/* wait 1 ms */
? ?? ?? ? }
? ???else
? ?? ?{
? ?? ? break;
? ?? ?}
? ???}
? ?}
? ?.........
??start = get_timer (0);　　//在指定时间内不能完成为超时。
??last??= start;
??addr = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(info->start[l_sect]);//查询DQ7是否为1，DQ7=1表明擦除完毕
??while ((addr[0] & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) != (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) {
? ?if ((now = get_timer(start)) > CFG_FLASH_ERASE_TOUT) {
? ? printf ("Timeoutn");
? ? return 1;
??}
??................
??
??//write_word操作，这个函数由write_buff一调用，完成写入一个word的操作，其操作命令序列由上图中Word-Program指定。
??static int write_word (flash_info_t *info,ulong dest,ulong data)
??{
? ?volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *dest2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)dest;
? ?volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *data2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)&data;
? ?ulong start;
? ?int flag;
? ?int i;
??
? ?/* Check if Flash is (sufficiently) erased */
? ?if ((*((volatile ulong *)dest) & data) != data) {
? ? return (2);
? ?}
? ?/* Disable interrupts which might cause a timeout here */
? ?flag = disable_interrupts();
??
? ?for (i=0; i<4/sizeof(CFG_FLASH_WORD_SIZE); i++)
? ???{
? ?? ? MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
? ?? ? MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
? ?? ? MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00A0;
??
? ?? ? dest2 = data2;
??
? ?? ? /* re-enable interrupts if necessary */
? ?? ? if (flag)
? ?? ?? ?enable_interrupts();
??
? ?? ? /* data polling for D7 */
? ?? ? start = get_timer (0);
? ?? ? while ((dest2 & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) !=
? ?? ? (data2 & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080)) { ? ?? ?? ?if (get_timer(start) > CFG_FLASH_WRITE_TOUT) { ? ? return (1); ? ?? ?? ?} ? ?? ? } ? ???} ? ?return (0); ??} ?? ??这些代码在与nor flash相关的命令中都会间接被调用。所以u-boot可移植性的另一个方面就是规定一些函数调用接口和全局变量，这些函数的实现是硬件相关的，移植时只需要实现这些函数。 ??而全局变量是具体硬件无关的。u-boot在通用目录中实现其余与硬件无关的函数，这些函数就只与全局变量和函数接口打交道了。 通过编译选项设置来灵活控制是否需要编译通用部分。 ?? ?? 6、增加从Nand 启动的代码： FS2410板有跳线，跳线短路时从NAND启动，否则从NOR启动。根据FS2410 BIOS源码，我修改了start.s加入了可以从两种FLASH中启动u-boot的 代码。原理在于：在重定位之前先读BWSCON寄存器，判断OM0位是0（有跳线，NAND启动）还是1（无跳线，NOR启动），采取不同的重定位代码 分别从nand或nor中拷贝u-boot镜像到RAM中。这里面也有问题，比如从Nand启动后，nor flash的初始化代码和与它相关的命令都是不能使用的。 这里我采用比较简单的方法，定义一个全局变量标志_boot_flash保存当前启动FLASH标志，_boot_flash=0则表明是NOR启动，否则是从NAND。 在每个与nor flash 相关的命令执行函数一开始就判断这个变量，如果为1立即返回。flash_init()也必须放在这个if(!_boot_flash)条件中。 这里方法比较笨，主要是为了能在跳线处于任意状态时都能启动u-boot。 修改后的start.s如下。 ....... ??//修改1 ??.globl _boot_flash ??_boot_flash:? ?//定义全局标志变量，0:NOR FLASH启动，1：NAND FLASH启动。 ??.word 0x00000000? ? ......... ??///修改2： ??ldr r0,=BWSCON ??ldr r0,[r0] ??ands r0,#6 ??beq nand_boot? ?//OM0=0,有跳线，从Nand启动。nand_boot在后面定义。 ??............ ?? ??//修改4,这里在全局变量_boot_flash中设置当前启动flash设备是NOR还是NAND ??//这里已经完成搬运到RAM的工作，即将跳转到RAM中_start_armboot函数中执行。 ??adr r1,_boot_flash //取_boot_flash的当前地址，这时还在NOR FLASH或者NAND 4KB缓冲中。 ??ldr r2,_TEXT_BASE ??add r1,r1,r2? ?//得到_boot_flash重定位后的地址，这个地址在RAM中。 ??ldr r0,#6? ?// ??mov r2,#0x00000001 ??streq r2,[r1]? ?//如果当前是从NAND启动，置_boot_flash为1 ?? ??ldr pc,_start_armboot _start_armboot: .word start_armboot ........ //////// 修改4，从NAND拷贝U-boot镜像（最大128KB），这段代码由fs2410 BIOS修改得来。 nand_boot: ? ?mov r5,#NFCONF ? ?ldr r0,=(1<<15)|(1<<12)|(1<<11)|(7<<8)|(7<<4)|(7) ? ?str r0,[r5] ? ? ? ?bl ReadNandID ? ?mov r6,#0 ? ?ldr r0,=0xec73 ? ?cmp r5,r0 ? ?beq x1 ? ?ldr r0,=0xec75 ? ?cmp r5,r0 ? ?beq x1 ? ?mov r6,#1 ??x1: ? ?bl ReadNandStatus ? ? ? ?mov r8,#0? ?? ???//r8是PAGE数变量 ? ?ldr r9,_TEXT_BASE? ?//r9指向u-boot在RAM中的起始地址。 ??x2: ? ?ands r0,r8,#0x1f ? ?bne??x3? ?? ? //此处意思在于页数是32的整数倍的时候才进行一次坏块检查??1 block=32 pages，否则直接读取页面。 ? ?mov??r0,r8 ? ?bl??CheckBadBlk? ?//检查坏块返回值非0表明当前块不是坏块。 ? ?cmp??r0,#0 ? ?addne r8,#32? ?//如果当前块坏了，跳过读取操作。 1 block=32 pages ? ?bne??x4 ??x3: ? ?mov r0,r8 ? ?mov r1,r9 ? ?bl ReadNandPage??//读取一页(512B) ? ?add r9,r9,#512 ? ?add r8,#1 ??x4: ? ?cmp r8,#256? ? //一共读取256*512=128KB。 ? ?bcc x2 ? ? ? ?mov r5,#NFCONF? ?//DsNandFlash ? ?ldr r0,[r5] ? ?and r0,#~0x8000 ? ?str r0,[r5] ? ? ? ?adr lr,stack_setup //注意这里直接跳转到stack_setup中执行 ? ?mov pc,lr