uboot启动流程-run_main_loop 到 cmd_process处理说明一

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本文详细介绍了U-Boot启动过程中的run_main_loop函数和main_loop函数的作用，包括倒计时、版本变量设置、命令处理以及hushshell的运用。同时概述了uboot启动时的命令模式和内核自动启动机制。

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一. uboot启动

uboot命令模式：uboot 启动以后会进入 3 秒倒计时，如果在 3 秒倒计时结束之前按下按下回车键，那么就会进入 uboot 的命令模式。

如果在 uboot 倒计时结束以后都没有按下回车键，就会自动启动 Linux 内核，这个功能就是由 run_main_loop 函数 来完成的。

二. run_main_loop函数到 cmd_process处理

1. run_main_loop函数

run_main_loop 函数定义在文件 common/board_r.c 中，函数内容如下：

static int run_main_loop(void)
{
#ifdef CONFIG_SANDBOX
	sandbox_main_loop_init();
#endif
	/* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again */
	for (;;)
		main_loop();
	return 0;
}

" for (;;) " 和 " while(1) " 功能一样，死循环里面就一个 main_loop 函数。

2. main_loop 函数

main_loop 函数定义在common/main.c 文件里面。代码如下：

void main_loop(void)
{
	const char *s;

	bootstage_mark_name(BOOTSTAGE_ID_MAIN_LOOP, "main_loop");

#ifndef CONFIG_SYS_GENERIC_BOARD
	puts("Warning: Your board does not use generic board. Please read\n");
	puts("doc/README.generic-board and take action. Boards not\n");
	puts("upgraded by the late 2014 may break or be removed.\n");
#endif

#ifdef CONFIG_VERSION_VARIABLE
	setenv("ver", version_string);  /* set version variable */
#endif /* CONFIG_VERSION_VARIABLE */

	cli_init();

	run_preboot_environment_command();

#if defined(CONFIG_UPDATE_TFTP)
	update_tftp(0UL, NULL, NULL);
#endif /* CONFIG_UPDATE_TFTP */

	s = bootdelay_process();
	if (cli_process_fdt(&s))
		cli_secure_boot_cmd(s);

	autoboot_command(s);

	cli_loop();
}

main_loop 函数中：

第 5 行，调用 bootstage_mark_name 函数，打印出启动进度。

第 13 行，如果定义了宏 CONFIG_VERSION_VARIABLE，就会执行函数 setenv，设置

变量 ver 的值为 version_string，也就是设置版本号环境变量。version_string 定义在文件

cmd/version.c 中，定义如下：

const char __weak version_string[] = U_BOOT_VERSION_STRING;

经过搜索，一系列分析可知，Uboot打印如下：

U-Boot 2016.03 (Jul 07 2023 - 17:11:27 +0800)

第 17 行，cli_init 函数，跟命令初始化有关，初始化 hush shell 相关的变量。

第 19 行，run_preboot_environment_command 函数，获取环境变量 perboot 的内容，perboot 是一些预启动命令，一般不使用这个环境变量。

第 25 行，bootdelay_process 函数，此函数会读取环境变量 bootdelay 和 bootcmd 的内容，然后将 bootdelay 的值赋值给全局变量 stored_bootdelay，返回值为环境变量 bootcmd 的值。

第 26 行，如果定义了 CONFIG_OF_CONTROL 的话函数 cli_process_fdt 就会实现，如果没有定义 CONFIG_OF_CONTROL 的话函数 cli_process_fdt 直接返回一个 false。在本 uboot 中没有定义 CONFIG_OF_CONTROL，因此 cli_process_fdt 函数返回值为 false。

第 29 行，autoboot_command 函数，此函数就是检查倒计时是否结束？倒计时结束之前有没有被打断？此函数定义在文件 common/autoboot.c 。

第 74 行的 cli_loop 函数，这个就是命令处理函数。如果倒计时结束之前按下按键，那么就会执行 cli_loop 函数，负责接收好处理输入的命令。

cli_loop 函数是 uboot 的命令行处理函数，我们在 uboot 中输入各种命令，进行各种操作就

是有 cli_loop 来处理的，此函数定义在文件 common/cli.c 中。cli_loop函数如下：

void cli_loop(void)
{
#ifdef CONFIG_SYS_HUSH_PARSER
	parse_file_outer();
	/* This point is never reached */
	for (;;);
#else
	cli_simple_loop();
#endif /*CONFIG_SYS_HUSH_PARSER*/
}

void cli_init(void)
{
#ifdef CONFIG_SYS_HUSH_PARSER
	u_boot_hush_start();
#endif

#if defined(CONFIG_HUSH_INIT_VAR)
	hush_init_var();
#endif
}

在文件 include/configs/mx6_common.h 中有定义宏 CONFIG_SYS_HUSH_PARSER，而正点原子的 I.MX6ULL 开发板配置头文件 mx6ullevk.h 里面会引用 mx_common.h 这个头文件，因此，宏 CONFIG_SYS_HUSH_PARSER 有定义。

第 4 行，执行 parse_file_outer函数。

第 6行，是死循环，永远不会执行到这里。

函数 parse_file_outer 定义在文件 common/cli_hush.c 中，去掉条件编译内容以后的函数内容

如下：

int parse_file_outer(void)
{
 int rcode;
 struct in_str input;

 setup_file_in_str(&input);
 rcode = parse_stream_outer(&input, FLAG_PARSE_SEMICOLON);
 return rcode;
}

第 6 行，调用函数 setup_file_in_str 初始化变量 input 的成员变量。

第 7 行，调用函数 parse_stream_outer函数，这个函数就是 hush shell 的命令解释器，负责接收命令行输入，然后解析并执行相应的命令，函数 parse_stream_outer 定义在文件 common/cli_hush.c中，精简版的函数内容如下：

static int parse_stream_outer(struct in_str *inp, int flag)
{
......

do {
......
    if (rcode != 1 && ctx.old_flag == 0) {
    {
        run_list(ctx.list_head);
    }
......

} while (rcode != -1 && !(flag & FLAG_EXIT_FROM_LOOP) &&
 (inp->peek != static_peek || b_peek(inp)));
......
}

第 7~21 行中的 do-while 循环就是处理输入命令的。

第 9 行调用函数 parse_stream 进行命令解析。

第 14 行调用调用 run_list 函数来执行解析出来的命令。

函数 run_list 会经过一系列的函数调用，最终通过调用 cmd_process 函数来处理命令。