u-boot之内核是怎么启动的

在u-boot之start_armboot函数分析已经分析过了整个程序框架，但只是说了下什么时候运行内核，并没有具体说明是怎么执行内核的。内核启动分以下几个步骤说明：

1、启动参数bootcmd=nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0说明

2、run_command函数是怎么执行命令的

3、u-boot给内核传递的参数说明

4、内核启动流程

1、启动参数bootcmd=nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0说明

这个参数分了两条uboot命令首先从kernel区拷贝相应大小的内核到内存0x30007FC0 处；然后执行 bootm 0x30007FC0命令，这条命令后面会详细解释流程。执行了这条命令后就可以从0x30007FC0处启动内核了。这里需要再说明一下其实真正的内核位于0x30008000处，因为前面64字节是内核的一些信息，具体定义如下：

typedef struct image_header {

    uint32_t    ih_magic;    /* Image Header Magic Number    *///内核的编号 

    uint32_t    ih_hcrc;    /* Image Header CRC Checksum    */      //内核头部数据的CRC校验

    uint32_t    ih_time;    /* Image Creation Timestamp    */     //内核建立的时间戳

    uint32_t    ih_size;    /* Image Data Size        */           //内核的大小

    uint32_t    ih_load;    /* Data     Load  Address        */    //内核的装载地址

    uint32_t    ih_ep;        /* Entry Point Address        */   //内核切入点地址

    uint32_t    ih_dcrc;    /* Image Data CRC Checksum    */   //内核数据的CRC校验

    uint8_t        ih_os;        /* Operating System        *///内核是什么操作系统

    uint8_t        ih_arch;    /* CPU architecture        */      //内核的CPU架构

    uint8_t        ih_type;    /* Image Type            */     //内核映像文件类型

    uint8_t        ih_comp;    /* Compression Type        *///压缩类型

    uint8_t        ih_name[IH_NMLEN];    /* Image Name        *///内核映像文件名称

} image_header_t;

2、run_command函数是怎么执行命令的

 run_command函数在Main.c (common)中，这个函数是整个U-BOOT命令的核心函数。uboot的链接文件中存在着.u_boot_cmd段，这个段的内容就是存放的所有的UBOOT命令

这个段的定义在command.h(include)中，如下：其中

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

#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}

//分解为=>U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help) cmd_tbl_t __u_boot_cmd_name __attribute__ ((unused,section ('.u_boot_cmd'))) = {name, maxargs, rep, cmd, usage, help}

//name为命令的名字

//maxargs为命令的最大数量

//rep为命令是否可以重复，表示按下回车是否可以运行上一次的命令

//cmd表示具体命令的执行函数指针，这个函数不在.u_boot_cmd这个段内，只是函数的指针存放在.u_boot_cmd这个段内

//usage表示简短的用法说明

//help表示长的说明

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

};

举个例子以bootm这个命令为例子，在u-boot控制台输入bootm命令后，u-boot代码会执行run_command(bootm, 0);这个函数。然后调用do_bootm函数。

U_BOOT_CMD(

     bootm,    CFG_MAXARGS,    1,    do_bootm,

     'bootm   - boot application image from memoryn',

     '[addr [arg ...]]n    - boot application image stored in memoryn'

     'tpassing arguments 'arg ...'; when booting a Linux kernel,n'

     't'arg' can be the address of an initrd imagen'

#ifdef CONFIG_OF_FLAT_TREE

    'tWhen booting a Linux kernel which requires a flat device-treen'

    'ta third argument is required which is the address of the of then'

    'tdevice-tree blob. To boot that kernel without an initrd image,n'

    'tuse a '-' for the second argument. If you do not pass a thirdn'

    'ta bd_info struct will be passed insteadn'

#endif

);

照着执行bootm命令继续下去，run_command（bootm, 0）函数首先做一些参数的检查

clear_ctrlc();        /* forget any previous Control C *///清除前一条命令 

    if (!cmd || !*cmd) {//检查cmd命令是否存在

        return -1;    /* empty command */

    }

    if (strlen(cmd) >= CFG_CBSIZE) {//检查参数个数是否超过最大限制

        puts ('## Command too long!n');

        return -1;

    }

    strcpy (cmdbuf, cmd);//将cmd全部拷贝到cmdbuf中

run_command（bootm, 0）继续运行，一直循环寻找str中的命令。str在初始化的时候就已经被赋为cmdbuf了。大致说明一下程序的流程：

a、首先就查询命令有几条

b、展开调用环境变量的命令

c、取得参数的个数

d、查找命令，从.u_boot_cmd段中找出符合的命令

e、执行命令的运行函数

while (*str) {//从输入的字符中取出有效命令  by andy

        /*

         * Find separator, or string end

         * Allow simple escape of ';' by writing ';'

         */

        for (inquotes = 0, sep = str; *sep; sep++) {//一直查询到最后一个字节为结束符

            if ((*sep==''') &&     //查找连接符合  

                (*(sep-1) != '\'))

                inquotes=!inquotes;  //如果是连接符的话

            if (!inquotes &&

                (*sep == ';') &&    /* separator        *///说明是多个连续的命令

                ( sep != str) &&    /* past string start    */

                (*(sep-1) != '\'))    /* and NOT escaped    */

                break;

        }

        /*

         * Limit the token to data between separators

         */

        token = str;

        if (*sep) {//如果不止一条命令 by andy

            str = sep + 1;    /* start of command for next pass *///指向下一条命令的开头，当前seq指向的是;

            *sep = '';

        }

        else

            str = sep;    /* no more commands for next pass */

#ifdef DEBUG_PARSER

        printf ('token: '%s'n', token);

#endif

        /* find macros in this token and replace them */

        process_macros (token, finaltoken);//展开环境变量  by andy，以$()或${}取得变量最终得到finaltoken

        /* Extract arguments */

        if ((argc = parse_line (finaltoken, argv)) == 0) {//取得变量个数以及变量的值存放在argv中，变量个数包括命令，所以应该大于0  by andy

            rc = -1;    /* no command at all */

            continue;

        }

        /* Look up command in command table */

        if ((cmdtp = find_cmd(argv[0])) == NULL) {//查找命令，找到后返回的是cmd_tbl_t结构体指针  by andy

            printf ('Unknown command '%s' - try 'help'n', argv[0]);

            rc = -1;    /* give up after bad command */

            continue;

        }

        /* found - check max args */

        if (argc > cmdtp->maxargs) {//验证参数的个数是否超过限制  by andy

            printf ('Usage:n%sn', cmdtp->usage);

            rc = -1;

            continue;

        }

#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_BOOTD)

        /* avoid 'bootd' recursion */

        if (cmdtp->cmd == do_bootd) {

#ifdef DEBUG_PARSER

            printf ('[%s]n', finaltoken);

#endif

            if (flag & CMD_FLAG_BOOTD) {

                puts (''bootd' recursion detectedn');

                rc = -1;

                continue;

            } else {

                flag |= CMD_FLAG_BOOTD;

            }

        }

#endif    /* CFG_CMD_BOOTD */

        /* OK - call function to do the command */

        if ((cmdtp->cmd) (cmdtp, flag, argc, argv) != 0) {//调用命令函数执行  by andy

            rc = -1;

        }

        repeatable &= cmdtp->repeatable;

        /* Did the user stop this? */

        if (had_ctrlc ())//是否有crtl+c按键按下，按下的话就结束下一条命令的处理  by andy

            return 0;    /* if stopped then not repeatable */

    }

对从.u_boot_cmd段中找出符合的命令的代码做一下注释

cmd_tbl_t *find_cmd (const char *cmd)

{

    cmd_tbl_t *cmdtp;

    cmd_tbl_t *cmdtp_temp = &__u_boot_cmd_start;    /*Init value */