飞凌OKT527开发板U-Boot添加自定义菜单
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昨日，终于收到了心心念念的飞凌OK-T527开发板，板子很漂亮，外设丰富，性能强悍，T527创新性地使用了RISC-V架构的协处理器，后期值得研究一下异核的使用：
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。六、总结
若有描述错误欢迎指出。
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