防火卷帘分级:vivi源代码分析2 (转载)
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vivi源代码分析2
2008-06-01 17:08 1362人阅读 评论(0) 收藏 举报 现在进入bootloader之vivi分析的第二阶段,这部分使用C语言实现,部分代码采取内嵌汇编的方式。这里需要用到GNU GCC内嵌汇编的知识,这部分基础还没有具备,需要学习。 下面先按照流程进行分析。需要注意的是,此部分内容并非完全按照原版的vivi源代码,而是加入了自己的理解。另外,对非常简单、google出一片而且有分析正确的部分,在这里就简化了,不做详细分析,只是对网上没有分析到位而又影响理解的部分进行深入分析。我想,这部分内容应该是对《s3c2410完全开发》中vivi源代码分析部分的补充和完善。 stage 2:【init/main.c】 第二阶段的入口就是init/main.c,按照源代码的组织流程,根据模块化划分的原则,应该分为8个功能模块,源代码注释以step区分,非常清晰。现在首先解决一个问题,就是关于main的形参。vivi源代码中对main的原型使用了:int main(int argc, char *argv[])的标准形式,在第一阶段的【arch/s3c2410/head.S】中,利用APCS设定了相应的入口参数,如下:@ get read to call C functions
ldr sp, DW_STACK_START @ setup stack pointer
mov fp, #0 @ no previous frame, so fp=0
mov a2, #0 @ set argv to NULL
bl main @ call main
@ jump to ram
@ a technology about trampoline
ldr pc, =on_the_ram
on_the_ram:
bl main
@ if main ever returns, reboot
mov pc, #FLASH_BASE
int main(void)
{
int ret;
/*
* Step 1:
* Print Vivi version information
*/
putstr("/r/n");
putstr(vivi_banner);
/*
* Step 2:
* initialize board environment
*/
ret = board_init();
if (ret) {
putstr("Failed a board_init() procedure/r/n");
error();
}
/*
* Step 3:
* MMU management
* When it's done, vivi is running on the ram and MMU is enabled.
*/
mem_map_init();
mmu_init();
putstr("Succeed memory mapping./r/n");
/*
* Step 4:
* initialize the heap area
*/
ret = heap_init();
if (ret) {
putstr("Failed initailizing heap region/r/n");
error();
}
/*
* Step 5:
* initialize the MTD device
*/
ret = mtd_dev_init();
/*
* Step 6:
* initialize the private data
*/
init_priv_data();
/*
* Step 7:
* initialize the humanmachine environment
*/
misc();
init_builtin_cmds();
/*
* Step 8:
* boot kernel or step into vivi
*/
boot_or_vivi();
return 0;
}
putstr("/r/n");
putstr(vivi_banner);
reset_handler();
#include "version.h"
#include "compile.h"
const char *vivi_banner =
"VIVI version " VIVI_RELEASE " (" VIVI_COMPILE_BY "@"
VIVI_COMPILE_HOST ") (" VIVI_COMPILER ") " UTS_VERSION "/r/n";
#include "compile.h"
const char *vivi_banner =
"/r/n/t^_^ Well done, boy! Go on -->/r/n"
"VIVI version " VIVI_RELEASE " (" VIVI_COMPILE_BY "@"
VIVI_COMPILE_HOST ") (" VIVI_COMPILER ") " UTS_VERSION "/r/n";
【lib/reset_handle.c】
void
reset_handler(void)
{
int pressed;
pressed = is_pressed_pw_btn();
if (pressed == PWBT_PRESS_LEVEL) {
DPRINTK("HARD RESET/r/n");
hard_reset_handle();
} else {
DPRINTK("SOFT RESET/r/n");
soft_reset_handle();
}
}
static int
is_pressed_pw_btn(void)
{
return read_bt_status();
}
--> read_bt_status
static int
read_bt_status(void)
{
ulong status;
//status = ((GPLR & (1 << GPIO_PWBT)) >> GPIO_PWBT);
status = ((PWBT_REG & (1 << PWBT_GPIO_NUM)) >> PWBT_GPIO_NUM);
if (status)
return HIGH;
else
return LOW;
}
#ifdef CONFIG_RESET_HANDLING
void reset_handler(void);
#else
#define reset_handler() (void)(0)
#endif
reset_handle.c: In function `read_bt_status':
reset_handle.c:31: `PWBT_REG' undeclared (first use in this function)
reset_handle.c:31: (Each undeclared identifier is reported only once
reset_handle.c:31: for each function it appears in.)
reset_handle.c:31: `PWBT_GPIO_NUM' undeclared (first use in this function)
reset_handle.c:28: warning: `status' might be used uninitialized in this function
reset_handle.c: In function `hard_reset_handle':
reset_handle.c:52: `USER_RAM_BASE' undeclared (first use in this function)
reset_handle.c:52: `USER_RAM_SIZE' undeclared (first use in this function)
reset_handle.c: In function `reset_handler':
reset_handle.c:68: `PWBT_PRESS_LEVEL' undeclared (first use in this function)
make[2]: *** [reset_handle.o] Error 1
make[2]: Leaving directory `/home/armlinux/embedded_Linux/s3c2410/bootloader/m-boot-1.0.0/lib'
make[1]: *** [first_rule] Error 2
make[1]: Leaving directory `/home/armlinux/embedded_Linux/s3c2410/bootloader/m-boot-1.0.0/lib
·删除【lib/reset_handle.c】,删除【include/reset_handle.h】
·【arch/config.in】,删除行bool 'support reset handler' CONFIG_RESET_HANDLING,这样就彻底把此项配置部分也删除了。如果还有原来的默认配置文件,可以把# CONFIG_RESET_HANDLING is not set删除。 经过上面三步,就可以把reset handler功能去掉了。这些在你了解了vivi的配置机制后是很容易操作的,它们之间的关系并不复杂,就是一条链,顺着找就可以了。 我现在第一步想做的是把vivi进行“瘦身”,只需要完成在EDUKIT-III上从nand flash启动引导内核的功能就可以,从中也可以了解核心技术和主要流程。但是,在整个的软件架构上是保持不变的。如果我想增加功能,因为对这个软件架构熟悉了,所以很容易扩展,而且也容易自己重新做一个功能更好一些的bootloader。 (2)step 2: 主要是初始化GPIO。这个在前面实验中做过了,基本的思路和方法就是在把握好整个系统硬件资源的前提下,根据datasheet把所有的初始值设定,在这里利用这个函数就可以完成初始化了。 (3)step 3: MMU初始化。这部分在MMU基础实验中完成了。关于GNU GCC内嵌汇编部分还不是太清晰,还有待于在后续工作中加强。 (4)step 4: 堆初始化。堆与栈的区别已经比较清晰了,在动手分析vivi的过程中,更为明确了。在这里,实际上就是实现动态内存分配策略。具体实现部分在【lib/heap.c】。因为以前自己没有写过动态内存分配,所以要仔细分析这部分是如何实现的。这部分的工作主要有两个:一是分析封装调试宏的技巧和printk的实现方法,这部分在这里还是挺重要的。二是heap基本的原理是什么?具体如何实现? 下面首先进行第一个重点分析。关于调试手段,在分析ARM的基本调试手段时也提到过,使用串口打印调试信息是一个非常有效且常用的手段,vivi中采取的也是这种方式。当然,如果你只是实现最为简单的打印字符串等,那么初始化串口后,封装一个基本的输出函数就可以了。但是,这个基本函数的功能是非常有限的。我们在Linux用的printk则要强大好用的多。vivi的思想就是把Linux kernel的printk拿过来,稍微裁减一下(因为vivi不需要打印级别,但是需要打印手段的多样化)。这样,自己的工作量并不大,但是调试手段则要完善得多了。在这里,关于printk的代码细节不作为重点,vivi也只是借用了Linux kernel的printk的实现,并做了简单的修改,把console映射到了串口0上。 手头上暂时有linux-2.4.18的内核,暂时以这个为依据来探讨vivi中printk的实现。
·复制【lib/vsprintf.c】到vivi的lib目录下,更改名称为printk.c。然后只保留vsnprintf,及其用到的number函数、skip_atoi函数。skip_atoi中用到了isdigit,所以把【include/linux/ctype.h】复制到vivi的include目录下。另外,还要用到do_div和strnlen两个函数。其中do_div是宏,在【include/asm-arm/div64.h】中实现,直接复制到vivi的include文件夹中。strnlen应该在string.c中实现,可以从【lib/string.c】复制然后添加到vivi的lib下的string.c文件中,最后把声明加到include下的vivi_string.h中。这样,printk需要的基础部分就具备了。 ·复制【kernel/printk.c】,然后把printk的实现部分摘出来,去掉打印等级等功能,参考vivi的就可以封装起来了。 可见,vivi中的printk只是把Linux kernel中的代码拿过来,做了及其少量的修改。我现在已经重现了这个过程,并且对整个vivi工程文件做出一些修改,编译下载,测试功能稳定。 实现了printk,往往需要封装一个调试宏。在【lib/heap.c】中和其他一些文件中,调试宏都是这样的形式:
#ifdef DEBUG_HEAP
#define DPRINTK(args...) printk(##args)
#else
#define DPRINTK(args...)
#endif
[armlinux@lqm printk_test]$ make
gcc -Wall -g -O2 -c -o printk.o printk.c
gcc -Wall -g -O2 -c -o test.o test.c
gcc -Wall -g -O2 printk.o test.o -o test
[armlinux@lqm printk_test]$ ls
Makefile printk.c printk.h printk.o test test.c test.o
[armlinux@lqm printk_test]$ ./test
test: i = 5, j = 10
[armlinux@lqm printk_test]$ make
gcc -Wall -g -O2 -c -o printk.o printk.c
gcc -Wall -g -O2 -c -o test.o test.c
test.c:23:47: warning: pasting "(" and ""test: i = %d, j = %d/n"" does not give a valid preprocessing token
gcc -Wall -g -O2 printk.o test.o -o test
[armlinux@lqm printk_test]$ ls
Makefile printk.c printk.h printk.o test test.c test.o
[armlinux@lqm printk_test]$ ./test
test: i = 5, j = 10
#ifdef DEBUG_HEAP
#define DPRINTK(fmt, args...) printk(fmt, ##args)
#else
#define DPRINTK(fmt, args...)
#endif