1.UEFI开发探索57-如使用最新的源码EDK2搭建编译环境
2.UEFI与硬件初始化
3.UEFI之 Secure boot
4.UEFI开发环境搭建
5.UEFI开发探索43 – Protocol的使用2
6.UEFI开发探索15 – 图形模式下文字显示

UEFI开发探索57-如使用最新的EDK2搭建编译环境

       在探索UEFI开发过程中，作者注意到EDK2的泄露发布方式发生了变化，不再提供定期打包的源码源代码。这影响了作者的泄露开发流程，因为打包的源码源码通常包含整理好的API文档和预配置的环境。因此，泄露源码资本 CEO作者决定直接从github的源码EDK2主线仓库下载并搭建最新的编译环境。

       首先，泄露需要将github上的源码EDK2、edk2-platforms、泄露edk2-libc等关键项目导入到gitee仓库，源码并关注一些必要的泄露子模块，如openssl、源码berkeley-softfloat-3等。泄露确保安装好Visual Studio、源码Python、ASL和Nasm等编译工具后，通过Git Bash下载并克隆私有仓库中的源代码。

       具体步骤包括：新建工作目录，克隆仓库，修改.edkmodules文件指向gitee仓库地址，然后更新submodules。编译环境搭建完成后，通过edksetup.bat命令编译BaseTools，接着使用mybuild.bat批处理文件保持目录结构清晰并编译UEFI程序。值得注意的是，新版本的EDK2（如年3月）移除了NTPkg，增加了位程序支持的Fecmall支付页面源码EmulatorPkg，这使得调试位代码变得更加方便。

       通过以上操作，开发者可以了解到如何使用最新的EDK2搭建和维护自己的编译环境，以便进行UEFI开发。

UEFI与硬件初始化

       UEFI论坛的PI规范通过模块化方法支持芯片和硬件平台的初始化，涉及系统初始化、引导和引导前的特殊配置。BIOS领域采用UEFI后，其影响力显著，现已成为固件、操作系统和其他行业标准不可或缺的组件。在Intel架构的PC生态系统中，UEFI规范或其后续的PI规范成为硬件初始化的核心基础。

       本文将探讨如何利用UEFI平台初始化（PI）规范来构建和配置芯片和硬件。我们会深入理解规范的构建模块，涉及平台启动流程、特殊模式和常见应用场景，还会关注处理器、内存和图形控制器等硬件的驱动程序。PI规范的普及得益于其二进制兼容性、源代码实现、开源工具支持以及广泛接受的测试标准。

       PI规范的出现标志着BIOS角色的转变。它允许芯片供应商提供一次开发、多处使用的初始化代码，解决了过去不同公司基于芯片文档自行开发初始化代码的问题。同时，如何修改公式源码PI规范使得硬件和固件的部署更加无缝，促进了BIOS生态系统中各参与者角色的整合和责任划分，提高了可测试性和驱动程序的互操作性。

       举例来说，PI规范支持像SMBus这样的系统管理总线，提供了标准化的API接口，使得开发者无需深入硬件细节即可使用。这不仅提高了效率，也确保了跨平台的兼容性。UEFI PI规范就像一个模块化菜单，允许开发者按需组合，提升硬件和固件的开发灵活性。

       尽管UEFI PI提供了基础框架，但特定小型组件的开发仍需单独处理。总的来说，PI规范为构建高质量固件奠定了基础，使得BIOS工程师的工作更加系统化和高效。

UEFI之 Secure boot

       UEFI Secure Boot详解

       Secure Boot的目标在于防范恶意软件入侵，其核心机制是通过UEFI固件内置的公钥进行软件验证。主板出厂时预装的公钥，确保只有经过私钥签名的操作系统和驱动才能加载，从而阻止未授权软件侵入引导过程，确保Boot的安全性。

       证书颁发机构，如OEM或其授权的Microsoft，会生成密钥对，并使用私钥对合法的耐克商城源码在哪启动模块和固件服务进行签名。UEFI固件内置的公钥则负责验证这些操作，确保其来源的可信性。

       密钥生成和签名过程涉及私钥PK.key、公钥PK.crt，以及用于UEFI setupUI的.cer证书。对于Hello.efi这类EFI文件，需要使用私钥db.key及其对应公钥db.crt进行签名，如需对内核vmlinuz进行签名，同样采用上述步骤，但vmlinuz因其非启动EFI文件，签名影响不大。

       sbsigntools工具是用于签名.efi文件的，可能需要针对Loongarch架构进行源码编译以解决不支持问题。在UEFI中，验证流程按照grub加载kernel，kernel加载module的顺序进行，确保每个文件都通过验证。

       开启Secure Boot后，BIOS会使用内置的公钥验证启动文件，如未签名，会导致无法加载。要在Secure Boot启用后仍能访问U盘shell，需对bootx.efi进行签名，并将签名私钥的公钥包含在BIOS设置中。

       在EDK源码中，通过SECURE_BOOT_ENABLE编译选项启用Secure boot功能，并在LibraryClasses中添加相关依赖。康乐系统源码在哪开启后，需确保Variable空间足够大以存储证书。

       Secure boot的实现涉及多个关键组件，如PlatformSecureLib、TpmMeasurementLib、AuthVariableLib等，它们通过一系列接口和验证逻辑来确保启动流程的安全。不同的二进制文件策略根据PcdFixedMediaImageVerificationPolicy等配置进行处理。

       最后，为了支持Secure boot，硬件需支持UEFI，操作系统则需提供相应的证书/密钥支持。Linux内核模块签名机制确保模块的安全性，而UEFI系统如Ubuntu和Red Hat会检查内核映像的签名以启用安全启动。

UEFI开发环境搭建

       UEFI开发环境搭建涉及软件安装、源码编译与UEFI固件运行。首先，需要安装Visual Studio ，并确保选择了合适的开发组件。接着，下载并解压IASL和NASM至根目录，注意修改edk2中的conf/tools_def.txt以适应不同路径。至此，构建EDK2的环境搭建完成。

       接下来，从gitcode.com/tianocore/edk2下载源码，切换至稳定版本进行编译。过程中，可能会遇到edksetup.bat脚本报错问题，这是因为Base Tools未生成。需手动编译Base Tools，注意下载并放置brotli工具源码至BaseTools/Source/C/BrotliCompreaa/brotli目录下。再次执行rebuild操作，通常能解决报错问题。

       对于新版本EDK2，build工具不再使用exe版本，而是Python版本。因此，需设置Python相关变量。完成后，构建UEFI固件（如选择OVMF）二进制，通常结果为成功。

       最后，将OVMF.fd文件复制至QEMU的固件库中。在相应目录下，打开CMD命令行，使用指定命令启动虚拟机，即可进入UEFI模拟环境。至此，UEFI开发环境搭建完成。

UEFI开发探索 – Protocol的使用2

       今天探索如何开发UEFI服务中的Protocol。在《UEFI原理与编程》一书中，已有关于UEFI服务开发的介绍，以视频解码为例，提供了完整的解码库。考虑到视频解码的兴趣不高，我将构建一个用于在屏幕上绘制几何图形的简单框架型代码，以熟悉Protocol开发。

       UEFI驱动大致分为两类：符合UEFI驱动模型的驱动和不遵循UEFI驱动模型的驱动。服务型驱动不管理设备，产生协议，初始化操作后即从系统内存中卸载；初始化驱动不产生任何句柄，仅进行初始化并返回错误代码；根桥驱动产生句柄，包含设备路径协议和I/O资源抽象协议；UEFI驱动模型驱动包含多个句柄、协议实例，支持子句柄和额外I/O协议。

       服务型驱动作为开发Protocol的起点，比较简单，主要用于生产协议。实例包括AcpiTableDxe、DebugSupportDxe等。这类驱动在模块初始化时安装所需协议。以HiiResourcesSampleDxe为基础，构建了一个服务型驱动框架，修改了*.inf文件，调整为UEFI_DRIVER类型，并加入UefiDriverEntryPoint。构建好Protocol后，在驱动入口函数中安装。

       构建Protocol需准备三个部分：Protocol GUID（使用微软工具或在线生成）、协议成员函数与结构体、实例化协议。成员函数需EFIAPI修饰，第一个参数为This指针。构造好的Protocol源代码展示了其结构。可以通过This指针传递内部私有数据，实现函数间的共享。

       为了测试，编写了服务驱动提供Protocol与测试程序。服务驱动中提供的Protocol包含三个成员函数，用于演示。通过命令加载服务驱动并测试协议，结果验证了自定义Protocol的正确性。

       具体实现与测试代码在文末提供下载链接。服务驱动中提供的Protocol具有简单的打印功能，用于展示。测试结果显示，安装自制协议后，测试程序能正确调用成员函数。

       Gitee项目地址：gitee.com/luobing/u...，项目代码位于FF RobinPkg下的Applications目录和Drivers目录，包括TestServiceDrvSample和ServiceDrvSample。

UEFI开发探索 – 图形模式下文字显示

       UEFI中利用HII（Human Interface Infrastructure）进行图形界面的文字显示，是一种处理方式。然而，作者之前在进行开发时，没有深入研究这一方法。在项目中，作者采用的是自定义方法，比如在测试样卡界面的实现中，英文和汉字的显示并非通过HII，而是通过Foxdisk中的显示方法，这方法简单直接，将汉字和英文字符看作一个个字模，使用画点函数进行绘制。

       HII的使用方式可能不那么直观，作者在面临时间紧迫的开发任务时，决定采用Foxdisk中的显示方法，因为这方法可以快速实现所需功能。对于汉字和英文字符的显示，作者使用了8×像素的英文字符，直接拷贝到程序中编译，而对于汉字，作者编写了一个工具程序来提取字模，这个工具程序只能在位dos下运行，通常在位winxp的cmd环境中使用，理论上在win7 位环境也应该可以运行，因为它主要处理文件内容，并未涉及硬件相关代码，使用Borland C++ 3.1编译。

       为了适配不同操作系统和环境，作者近期考虑使用Python重写这些工具软件，以方便在位操作系统下直接运行。尽管作者对这项目持开放态度，但是否会实际进行还未能确定。

       作者使用的工具程序主要包括DistillHZ和DisTillLOGO。DistillHZ可以自动生成UEFI程序所需字符串的字模文件，并转换为UEFI程序可使用的格式，而DisTillLOGO则直接从Foxdisk的工具程序中拿来使用，但Logo的提取功能还需手动调整大小，并未完全考虑各种情况，如bmp文件的对齐问题等。

       在显示汉字方面，作者采用与Foxdisk中相似的原理和方法，通过DistillHZ提取汉字字模和字符串，然后将字模文件复制到Font.c中，与Font.h中的数据结构和显示函数结合使用，以实现汉字的显示。对于Logo的显示，作者采用从色bmp图中提取像素点，然后逐点显示的简单方法。

       最终，UEFI程序的显示效果良好，通过代码列表可以看到，其中的源代码名称与Foxdisk中的保持一致，汉字显示函数以及各种图形的显示函数与Foxdisk中的实现完全相同，因此，Foxdisk中的某些有趣效果，如渐隐和透明效果等，也可以直接应用于UEFI中。