UEFI 學習

UEFI specification download

• DSC – Platform Description File, 是對整個 Package 的描述。DSC描述的是整個解決方案，再進一步切分後就是具有具體功能的工程文件。
• DEC – Package Declaration File, 定義公開的數據和接口。意味著其他的 Package 就可以調用這些公開的內容，是UEFI接口的實現。
• INF – INF 文件就是描述這個具體工程。

GUID 的生成

1、[Defines]塊： 屬性定義語法：
屬性名 = 屬性值

[Defines]
  INF_VERSION                    = 0x00010005    //必须 ，INF标准的版本号。edsk2的build会检查这个值而去解释.inf文件，最新的版本号是0x00010016，通常设置成0x00010015就行
  BASE_NAME                      = DxeCore    //必须，模块名字字符串，不能包含空格。它通常也是输出文件的名字，生成文件DxeMain.efi
  MODULE_UNI_FILE                = DxeCore.uni    //非必须 ，字符串资源文件
  FILE_GUID                      = D6A2CB7F-6A18-4e2f-B43B-9920A733700A    //必须， 8-4-4-4-4-12格式的唯一GUID，用于生成固件，
  MODULE_TYPE                    = DXE_CORE    //必须 ，定义模块的模块类型。SEC、PEIM、DXE_DEIVER等
  VERSION_STRING                 = 1.0    //必须， 模块的版本号字符串
  ENTRY_POINT                    = DxeMain    //必须，模块的入口函数

2、[Sources]塊： 此塊下的每一行表示一個檔，檔使用相對路徑

[Sources]    //一般情况下不指定特定编译项时，使用这个即可，适用于任何体系结构
  Test.c

[Sources.IA32]    //编译32位模块时（build命令选项中指定了-a IA32选项），包含这个和Sources中的Test.c
  Cpu32.c

[Sources.X64]    //编译64位模块时，包含这个和Sources中的Test.c
  Cpu64.c
  
[Sources]
TimerWin.c | MSFT    //指定编译器有效
TimerLinux.c | GCC    //指定编译器有效

3、[Packages]塊： 此塊下面列出了模組所引用到的所有包的聲明檔dec檔。如果在Sources塊內列出了原始檔案，在此塊下必須列出MdePkg/MePkg.dec，並放在此塊的首行

4、[LibraryClasses]塊： 此塊內列出了模組所要連結的所有庫模組（使用了庫的庫函數就要列出來）。庫定義在包的dsc檔中

5、[BuildOptions]塊：
5-1、語法：

   [BuildOptions]
   [編譯器家族] : [$ (Target)][Tool_CHAIN_TAG][$ (Arch)]_[CC | DLINK]_FLAGS [= |==]選項

5-2、編譯器家族

   可以是MSFT（Visual Studio編譯器家族）、INTEL（Intel編譯器家族）、GCC（Gcc編譯器家族）
   和 RVCT（ARM編譯器家族）中的一個
   Target是DEBUG、RELEASE和*中的一個，*是萬用字元
   TOOL_CHAIN_TAG是編譯器的名字，編譯器定義在Conf/tools_def.txt檔中，*表示對指定編譯器家族內的所有編譯器都有效
   Arch是體系結構，可以是IA32、X64、IPF、EBC或ARM，*是萬用字元
   CC表示編譯選項，
   DLINK表示連結選項
   =表示選項附加到預設選項後面，
   ==表示僅使用所定義的選項，不用預設選項。它們後面是編譯選項或連接選項

原始檔案，inf工程檔完成，想要編譯運行這個模組，需要將inf工程檔添加到dsc的[Components]部分，然後就可以使用build工具編譯
模組應用程式是如何被編譯成.efi文件的：
1、.c源碼檔先被編譯成目的檔案.obj
2、連接器將目的檔案*.obj和其他的庫連接成*.dll
3、GenFw工具將*.dll轉化成*.efi
這些過程都由build命令自動完成

標準應用程式載入過程（efi檔載入）
1、將efi檔載入到記憶體
efi模組檔————gBS →LoadImage()將efi檔載入到記憶體中生成image物件————gBS→StartImage(Image)啟動Image物件

• gBS 指向啟動服務表 global Boot Servers
  
• gST 指向系統表 global System Table
  
• gRT 指向運行時服務表 global Running Time
  
• gImageHandle 指向正在執行的驅動或應用程式
  

EFI_STATUS
LoadDriver(
  IN CONST CHAR16   *FileName,
  IN CONST BOOLEAN  Connect
  )
{
  EFI_HANDLE                    LoadedDriverHandle;
  EFI_STATUS                    Status;
  EFI_DEVICE_PATH_PROTOCOL      *FilePath;
  EFI_LOADED_IMAGE_PROTOCOL     *LoadedDriverImage;

  LoadedDriverImage   = NULL;
  FilePath            = NULL;
  LoadedDriverHandle  = NULL;
  Status              = EFI_SUCCESS;

*************************************

  //
  // Use LoadImage to get it into memory
  //
  Status = gBS->LoadImage(
    FALSE,
    gImageHandle,
    FilePath,
    NULL,
    0,
    &LoadedDriverHandle);

**********************************************

    //
    // Make sure it is a driver image
    //
    Status = gBS->HandleProtocol (LoadedDriverHandle, &gEfiLoadedImageProtocolGuid, (VOID *) &LoadedDriverImage);

 *************************************************
 /*
 * 找出可执行的程序镜像Image的入口函数并执行找到的入口函数， gBS->StartImage是个函数指针，实际指向CoreStartImage函数
 */
    Status = gBS->StartImage(LoadedDriverHandle, NULL, NULL);
    if (EFI_ERROR(Status)) {
      ShellPrintHiiEx(-1, -1, NULL, STRING_TOKEN (STR_LOAD_ERROR), gShellLevel2HiiHandle, FileName, Status);
    } else {
      ShellPrintHiiEx(-1, -1, NULL, STRING_TOKEN (STR_LOAD_LOADED), gShellLevel2HiiHandle, FileName, LoadedDriverImage->ImageBase, Status);
    }
  }
**********************************************************
  return (Status);
}

2、進入鏡像image的入口函數 CoreStartImage的主要作用是調用鏡像的入口函數，在這裡面SetIump/LongJumps是為應用程式提供了一種錯誤處理機制。gBS→StartImage的核心是EntryPoint函數，它就是這個應用程式的入口函數，就是_ModuleEntryPoint函數，進入到這裡，代碼執行的控制權才轉交給我們的應用程式efi

EFI_STATUS
EFIAPI
CoreStartImage (
  IN EFI_HANDLE  ImageHandle,
  OUT UINTN      *ExitDataSize,
  OUT CHAR16     **ExitData  OPTIONAL
  )
{
  EFI_STATUS                    Status;
  LOADED_IMAGE_PRIVATE_DATA     *Image;
  LOADED_IMAGE_PRIVATE_DATA     *LastImage;
  UINT64                        HandleDatabaseKey;
  UINTN                         SetJumpFlag;
  EFI_HANDLE                    Handle;

**************************************************************
  //
  // Set long jump for Exit() support
  // JumpContext must be aligned on a CPU specific boundary.
  // Overallocate the buffer and force the required alignment
  //
  Image->JumpBuffer = AllocatePool (sizeof (BASE_LIBRARY_JUMP_BUFFER) + BASE_LIBRARY_JUMP_BUFFER_ALIGNMENT);
  if (Image->JumpBuffer == NULL) {
    //
    // Image may be unloaded after return with failure,
    // then ImageHandle may be invalid, so use NULL handle to record perf log.
    //
    PERF_START_IMAGE_END (NULL);

    //
    // Pop the current start image context
    //
    mCurrentImage = LastImage;

    return EFI_OUT_OF_RESOURCES;
  }
  Image->JumpContext = ALIGN_POINTER (Image->JumpBuffer, BASE_LIBRARY_JUMP_BUFFER_ALIGNMENT);

  SetJumpFlag = SetJump (Image->JumpContext);
  //
  // The initial call to SetJump() must always return 0.
  // Subsequent calls to LongJump() cause a non-zero value to be returned by SetJump().
  //
  if (SetJumpFlag == 0) {
    RegisterMemoryProfileImage (Image, (Image->ImageContext.ImageType == EFI_IMAGE_SUBSYSTEM_EFI_APPLICATION ? EFI_FV_FILETYPE_APPLICATION : EFI_FV_FILETYPE_DRIVER));
    //
    // Call the image's entry point 核心
    //
    Image->Started = TRUE;
    Image->Status = Image->EntryPoint (ImageHandle, Image->Info.SystemTable);

******************************************************************

  //
  // UEFI Specification - StartImage() - EFI 1.10 Extension
  // To maintain compatibility with UEFI drivers that are written to the EFI
  // 1.02 Specification, StartImage() must monitor the handle database before
  // and after each image is started. If any handles are created or modified
  // when an image is started, then EFI_BOOT_SERVICES.ConnectController() must
  // be called with the Recursive parameter set to TRUE for each of the newly
  // created or modified handles before StartImage() returns.
  //

**********************************************************************

  //
  // Save the Status because Image will get destroyed if it is unloaded.
  //
  Status = Image->Status;

**************************************************************************
  //
  // Done
  //
  PERF_START_IMAGE_END (Handle);
  return Status;
}

_ModuleEntryPoint函数：

EFI_STATUS
EFIAPI
_ModuleEntryPoint (
  IN EFI_PEI_FILE_HANDLE       FileHandle,
  IN CONST EFI_PEI_SERVICES    **PeiServices
  )
{
  if (_gPeimRevision != 0) {
    //
    // Make sure that the PEI spec revision of the platform is >= PEI spec revision of the driver
    //
    ASSERT ((*PeiServices)->Hdr.Revision >= _gPeimRevision);
  }

  //
  // Call constructor for all libraries
  //
  ProcessLibraryConstructorList (FileHandle, PeiServices);

  //
  // Call the driver entry point
  //
  return ProcessModuleEntryPointList (FileHandle, PeiServices);
}

3、進入模組的入口函數 在_ModuleEntryPoint中，調用了ProcessModuleEntryPointList ，然後在build過程中，會解析inf檔，生成AutoGen.c檔，裡面查看ProcessModuleEntryPointList ，它調用了應用程式工程模組的真正入口函數，就是inf檔中指定的那個入口函數

EFI_STATUS
EFIAPI
ProcessModuleEntryPointList (
  IN       EFI_PEI_FILE_HANDLE  FileHandle,
  IN CONST EFI_PEI_SERVICES     **PeiServices
  )

{
  return PcdPeimInit (FileHandle, PeiServices);
}

標準應用程式工程模組入口函式呼叫過程：
efi——LoadImage——StartImage——_ModuleEntryPoint——ProcessModuleEntryPointList ——inf中指定的入口函数
原文連結：https://blog.csdn.net/wangyongh/article/details/105345077

.inf 用于编译一个模块， 而.dsc 文件用于编译一个Package， 它包含了[Defines]、 [LibraryClasses]、[Components] 几个必需部分以及[PCD]、[BuildOptions] 等几个可选部分。

.dec 文件定义了公开的数据和接口，供其他模块使用。它包含了必需区块[Defines] 以及可选区块[Includes]、[LibraryClasses]、[Guids]、[Protocols]、[Ppis] 和[PCD] 几个部分。 .dec文件需要被调用模块.inf文件所包含。

UEFI 編譯 BaseTools
make -C BaseTools

原文連結：https://blog.csdn.net/u011057409/article/details/117636656

FeaturePcdGet(PcdHelloWorldPrintString) 查看在PcdHelloWorldPrintString 是否可用。

Print函數定義在 UefiLib.h 裡有聲明，其作用為打印字符串。

PcdGetPtr(PcdHelloWorldPrintString) 讀取在PcdHelloWorldPrintString 的字串。

AMI VEB 基本上就是一堆 .CIF 檔案的集合