讀U-Boot源碼-C語言編程大法總結篇一

導讀:如本人在《U-Boot架構淺析》所說，U-Boot具備十大黃金原則：小巧、快速、簡單、可移植、可配置、可調試、易用、可維護、優雅、開源。面對如此精美的做品，如不深究，從提高編程技藝角度而言實爲憾事。故本文試圖觀其形而悟其神，並把所見所思所得記錄與諸君分享。文中觀點或有錯誤疏漏，誠請交流指正，不甚感激！

說明：

• 封面配圖，純爲搞笑
  

• 文中繪圖採用UML語言，或有不對也請一併指正。

• 代碼分析基於u-boot-2016.09.y

  代碼見下面

  https://gitlab.denx.de/u-boot/u-boot/-/tree/u-boot-2016.09.y

所得之一：封裝思想

U-boot將幾乎全部信息集總抽象至global_data，歸納而言，大致有如下信息：

• bd_info（bd_t*）包含CPU頻率，內存大小，FLASH大小等信息

  爲實現可移植原則，將不一樣體系結構利用宏進行選編譯。

• 通用屬性數據：CPU頻率、PCI頻率、內存頻率、環境變量地址、堆信息等雜散參數信息。

• 驅動設備接口：

• struct udevice     *dm_root;

  驅動程序模型的根指針

• struct udevice     *dm_root_f;  

  重定向前驅動程序模型的根指針

• struct list_headuclass_root;

  uclass鏈表，全部被udevice匹配的uclass都會被掛載到這個雙向鏈表上

• struct udevice     *timer;     

  定時器設備指針

• struct udevice*cur_serial_dev;

  當前串口設備指針

• structarch_global_data arch，

  各不一樣體系結構屬性。

所得：

• 可移植：實現接口統一，通用部分實現，多樣性兼顧。

• 可配置：差別屬性利用宏進行使能與關閉。

所得之二：宏的妙用

jt_funcs 定義了函數跳轉表：

在static int initr_jumptable(void)進行初始化。

 

#define EXPORT_FUNC(impl, res, func, ...)  res(*func)(__VA_ARGS__);

• impl,函數名這個參數展開時沒有用到，只是爲了增長可讀性。至關於函數實現名。

• res 返回值

• __VA_ARGS__ 可變參數列表

如：

EXPORT_FUNC(get_version, unsigned long,get_version, void)

展開爲：

unsigned long (* get_version) (void)

利用該宏定義可變參數函數指針，將一系列不一樣函數原型用一種統一的格式進行定義，並收集在_exports.h中，jt_funcs結構體將該頭文件包含，並封裝而成跳轉表結構體。編譯預處理時自動將定義插入到結構體的定義中了。

<include /_exports.h>包含封裝在EXPOR_FUNC宏中的一系列導出函數，其中一些導出取決於「 CONFIG_XXX」選項。將根據包含此標頭的文件定義宏。例如，在common / exports.c>中，將設置EXPOR_FUNC宏以使用<include /_exports.h>中的函數初始化跳轉表結構。 在<include /exports.h>中，EXPOR_FUNC宏將設置爲包含在跳轉表結構中的函數指針的類型。

這樣作的好處：

• 可維護性極高，如需添加或修改跳轉表結構體函數，只需修改_exports.h，以及修改對應的實現源文件

• 定義函數指針進跳轉表另外一個給我啓發是，能夠實現動態加載，以實現統一接口不一樣操做。相似C++的函數重載。

 所得之三：環形緩衝區

在分析控制檯模塊部分代碼時發現，其內存緩衝區採用環形緩衝區。

所得之一：將環形緩衝區預留一個字節以判斷滿/空。這樣作程序優雅實現簡便。

• 環形緩衝I/O：@start +@size - 1

• 空：若是@head ==@tail 則空

• 滿：若是在追加一個字節使@head== @tail，則滿

未完待續。。。

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