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飞凌全志T527开发板U-Boot添加自定义菜单

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楼主
神棍地海棠|  楼主 | 2024-7-15 09:47 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
有趣的是,板子上电,按任意键进入U-Boot会自动列出一个功能菜单,有切换屏幕等功能:

基于此,本文将分析如何在U-Boot添加自定义菜单。
一、实验环境介绍
硬件:飞凌OK-T527开发板
软件:全志Longan SDK(U-Boot版本2018)
说明:本次实验不限制平台,请参考实际情况阅读。
二、目标
本文主要分析U-Boot在程序中的执行顺序,又如何在U-Boot阶段调起菜单?相信大家都试过,在U-Boot倒数结束前按任意按键后,会进入U-Boot命令行模式。
这里先留一个问题:如何做到按键按下后,调启的是自己的U-Boot菜单,而不再是进入命令行模式?
三、U-Boot如何自动调起菜单
U-Boot的入口程序文件是 <u-boot>/common/main.c,入口函数main_loop():
/* <u-boot>/common/main.c */.../* We come here after U-Boot is initialised and ready to process commands *//* 在U-Boot初始化并准备好处理命令之后,我们来到这里。 */void main_loop(void){    const char *s;    bootstage_mark_name(BOOTSTAGE_ID_MAIN_LOOP, "main_loop");            #ifdef CONFIG_VERSION_VARIABLE    env_set("ver", version_string);  /* set version variable */                    #endif /* CONFIG_VERSION_VARIABLE */    cli_init();                                                        //命令初始化有关,初始化 hush shell 相关的变量    run_preboot_environment_command();        //获取环境变量 perboot 的内容    #if defined(CONFIG_UPDATE_TFTP)    update_tftp(0UL, NULL, NULL);                    #endif /* CONFIG_UPDATE_TFTP */    s = bootdelay_process();        //此函数会读取环境变量 bootdelay 和 bootcmd 的内容    if (cli_process_fdt(&s))        cli_secure_boot_cmd(s);    autoboot_command(s);                //开启倒计时,并在倒计时结束前检测是否有按键按下    cli_loop();                                        //命令行处理函数(即进入U-Boot命令行)    panic("No CLI available");}
关键函数是autoboot_command(),该函数的实现在 <u-boot>/common/autoboot.c:
/* <u-boot>/common/autoboot.c */...void autoboot_command(const char *s){    debug("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n", s ? s : "<UNDEFINED>");    if (stored_bootdelay != -1 && s && !abortboot(stored_bootdelay)) {        // 倒计时过程中,没有按键按下#if defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED) && !defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED_CTRLC)    int prev = disable_ctrlc(1);    /* disable Control C checking */#endif    run_command_list(s, -1, 0);                // 倒计时结束后,启动内核#if defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED) && !defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED_CTRLC)    disable_ctrlc(prev);    /* restore Control C checking */#endif    }#ifdef CONFIG_MENUKEY    if (menukey == CONFIG_MENUKEY) {        s = env_get("menucmd");        if (s)            run_command_list(s, -1, 0);    }#endif /* CONFIG_MENUKEY */}
进入 autoboot_command() 后,先看第一个if:
void autoboot_command(const char *s){    ...            if (stored_bootdelay != -1 && s && !abortboot(stored_bootdelay))    ...}
这里有三个条件:
● stored_bootdelay != -1:stored_bootdelay是倒数的总时间,就是常见的3秒、5秒不等;
● s:传进来的参数s不能为空;
● !abortboot(stored_bootdelay):该函数会从stored_bootdelay开始倒计时,期间判断是否有按键按下。函数实现如下,倒计时过程中若检测到按键按下,则令abort=1。无按键按下,则abort=0。最后返回abort。
/* <u-boot>/common/autoboot.c */...static int __abortboot(int bootdelay){        int abort = 0;        unsigned long ts;#ifdef CONFIG_MENUPROMPT        printf(CONFIG_MENUPROMPT);#else        printf("Hit any key to stop autoboot: %2d ", bootdelay);#endif        /*         * Check if key already pressed         */        if (tstc()) {   /* we got a key press   */                (void) getc();  /* consume input        */                puts("\b\b\b 0");                abort = 1;      /* don't auto boot      */        }        while ((bootdelay > 0) && (!abort)) {                --bootdelay;                /* delay 1000 ms */                ts = get_timer(0);                do {                        if (tstc()) {   /* we got a key press   */                                abort  = 1;     /* don't auto boot      */                                bootdelay = 0;  /* no more delay        */# ifdef CONFIG_MENUKEY                                menukey = getc();# else                                (void) getc();  /* consume input        */# endif                                break;                        }                        udelay(10000);                } while (!abort && get_timer(ts) < 1000);                printf("\b\b\b%2d ", bootdelay);        }        putc('\n');        return abort;}...
刚刚说了,abortboot() 函数执行期间有按键按下的话,abortboot() 会返回1,那就不会进入第一个if,程序会接着往下运行直至该函数运行结束。autoboot_command() 结束后继续返回到main_loop(),随后立刻执行cli_loop(),进入我们所熟悉的U-Boot命令行模式。

至此,就实现了U-Boot倒数期间,有按键按下,则进入U-Boot的命令行模式。
现在继续回到第一个if:
/* <u-boot>/common/autoboot.c */void autoboot_command(const char *s){    ...            if (stored_bootdelay != -1 && s && !abortboot(stored_bootdelay)) {        // 倒计时过程中,没有按键按下#if defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED) && !defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED_CTRLC)    int prev = disable_ctrlc(1);    /* disable Control C checking */#endif    run_command_list(s, -1, 0);                // 倒计时结束后,启动内核#if defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED) && !defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED_CTRLC)    disable_ctrlc(prev);    /* restore Control C checking */#endif    }    ...}
如果在autoboot倒计时结束前,一直没有按键按下呢?那 abortboot() 最后会返回0,第一个if的三个条件全部满足。进入if,run_command_list() 执行一系列命令后,启动内核。注意,这里的现象是直接启动内核,run_command_list() 后的程序不再执行。
解析到这里,我们得出一个结论:在autoboot倒计时中,如果有按键按下的话,会进入U-Boot的命令行模式。无按键按下则在倒计时结束后直接启动内核。
那现在可以回答第一个问题,如何做到按下按键后,是自启动U-Boot菜单,而不是进入U-Boot命令行呢?答案是在执行cli_loop()之前,我们可以在autoboot检测到按键按下后,调用run_command()函数执行menu命令,从而调起菜单。
void autoboot_command(const char *s){    debug("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n", s ? s : "<UNDEFINED>");    if (stored_bootdelay != -1 && s && !abortboot(stored_bootdelay)) {#if defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED) && !defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED_CTRLC)    int prev = disable_ctrlc(1);    /* disable Control C checking */#endif    run_command_list(s, -1, 0);#if defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED) && !defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED_CTRLC)    disable_ctrlc(prev);    /* restore Control C checking */#endif    }    //在此处启动菜单    run_command("menu", 0);    #ifdef CONFIG_MENUKEY    if (menukey == CONFIG_MENUKEY) {        s = env_get("menucmd");        if (s)            run_command_list(s, -1, 0);    }#endif /* CONFIG_MENUKEY */}
四、U-Boot添加自定义命令
难道通过 run_command() 执行menu命令后,菜单就自己出来了?这是一个理所当然的猜想。实际上U-Boot根本不认识menu命令:

接下来看看如何添加U-Boot命令,参考一下别人的代码:
/* <u-boot>/board/BuS/eb_cpu5282/eb_cpu5282.c */int do_brightness(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[]){        int rcode = 0;        ulong side;        ulong bright;        switch (argc) {        case 3:                side = simple_strtoul(argv[1], NULL, 10);                bright = simple_strtoul(argv[2], NULL, 10);                if ((side >= 0) && (side <= 3) &&                        (bright >= 0) && (bright <= 1000)) {                        vcxk_setbrightness(side, bright);                        rcode = 0;                } else {                        printf("parameters out of range\n");                        printf("Usage:\n%s\n", cmdtp->usage);                        rcode = 1;                }                break;        default:                printf("Usage:\n%s\n", cmdtp->usage);                rcode = 1;                break;        }        return rcode;}U_BOOT_CMD(        bright,        3,        0,        do_brightness,        "here is uboot mymenu\n",        "here is uboot mymenu, make in 2024-05-15\n");
先看最底下的U_BOOT_CMD,这是一个宏,用来添加U-Boot命令:
/* <u-boot>/include/command.h */#define U_BOOT_CMD(_name, _maxargs, _rep, _cmd, _usage, _help)                \        U_BOOT_CMD_COMPLETE(_name, _maxargs, _rep, _cmd, _usage, _help, NULL)
● _name:命令的名字
● _maxargs:添加的命令最多有几个参数
● _rep:是否重复(1重复,0不重复),指在U-Boot命令行按下Enter键的时候,重复执行上次的命令
● _cmd:执行函数(即执行该命令后,运行哪个函数)
● _usage:短帮助信息
● _help:长帮助信息
再来看看执行函数do_brightness的声名:
int (*cmd)(struct cmd_tbl_s *cmdtp, int flag, int argc, char *const argv[]);
● cmdtp:Table entry describing the command (see above).
● flag:A bitmap which may contain the following bit
○ CMD_FLAG_REPEAT - The last command is repeated.
○ CMD_FLAG_BOOTD - The command is called by the bootd command.
○ CMD_FLAG_ENV - The command is called by the run command.
● argc:执行命令时,传入的参数数量
● argv:传入的参数
五、实践
下面,添加一个U-Boot菜单,不过只作打印,没有实际功能。
在 <u-boot>/drivers 下创建一个名为mymenu的文件夹:

在mymenu文件夹下创建mymenu.c,内容如下:
#include <common.h>#include <command.h>#include <linux/ctype.h>#include <cli.h>#include <fs.h>static int do_mymenu(struct cmd_tbl_s *cmdtp, int flag, int argc, char *const argv[]){    printf("\n======== Title ========\n");     printf("== [1] xxxxxx\n");    printf("== [2] xxxxxx\n");    printf("== [3] xxxxxx\n");    printf("== [4] xxxxxx\n");    printf("=========================\n\n");    return 0;}U_BOOT_CMD(        menu, 1, 1, do_mymenu,        "here is uboot menu\n",        "here is uboot menu, make in 2024-06-27\n");
还需在mymenu文件夹下创建一个Makefile文件,内容如下:
obj-y += mymenu.o
最后修改 <u-boot>/drivers/ 下的Makefile,在结尾加上如下内容,表示要编译mymenu路径下的文件:
ifeq ($(CONFIG_SPL_BUILD)$(CONFIG_TPL_BUILD),)obj-y += mymenu/endif

编译U-Boot,更新U-Boot,重启单板,在U-Boot倒计时结束前,按任意按键就进入我们自定义的菜单:

剩下的菜单程序编写就是根据实际功能来开发了。

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