关于UEFI
什么是UEFI
简单来讲，是在硬件及操作系统之间的接口，如下图：
UEFI的优点
- 开发效率高
- 采用C/C++语言编写
- 软件分层结
- 可扩展性
- 以module的形式，如Driver的模型
- 驱动、表、protocol有版本控制
- 性能
- 提供的异步操作，event事件，减少CPU等待时间
- 舍弃了中断这种耗时的操作
- 启动时可仅仅遍历启动所需设备
- 安全
- 在执行应用及驱动前会检测程序和驱动的证书
UEFI核心概念
启动过程
重点关注以下几个入口文件：
- PeiMain.c
- DxeMain.c
- BdsEntry.c
Module
Module有统一的格式要求，一般是源文件+inf（类似于makefile）+uni（资源文件），每一种Moudle的格式稍稍有些不同，大概有以下几种类型：
Protocol
可以说Protocol是UEFI中最重要的概念。可以理解为server与client间通信的信使。
从使用者的角度来看：
从提供者的角度来看：
搞清楚以下几个问题：
1. protocol是什么？
- 从语言角度讲，是包含了属性和函数指针的结构体；
- 从功能上讲，是server与client对服务方式上的一种约定；
2. protocol安装到什么地方？
- 在image对象中的句柄中；image对象是指DXE型驱动；
3. 怎样安装protocol？
- 通过InstallprotocolInterface;
4. 什么时候安装？
- 在image初始化时（在执行模块入口函数时）
EFI_HANDLE
指向某种对象的指针，包括controller及Image对象。每个HANDLE都有一个Protocols链表用来存放属于自己的Protocol。
Controller
UEFI扫描总线后，会为每个设备建立一个Controller对象，用于控制设备。
什么时候扫描总线？PCI Scan的时候？
Image
SystemTable
用户空间通往内核空间的通道，在DXE阶段被初始化。
两个核心成员：
- BootServices
- RuntimeServices
Event
从生产者和消费者的角度理解，一个产生事件：
- CreateEvent
一个消费事件
- WaitForEvent
触发事件
- SignalEvent
- 时钟中断
Driver
服务型驱动（DXE驱动）
三个部分>
protocol服务接口设计
定义有哪些函数及变量、GUID。接口的实现
实现这些函数。-
驱动框架
- 定义inf文件
- 入口函数中安装驱动（gBS->InstallProtocolInterface）
UEFI驱动
一个设备/总线驱动程序在安装时首先要找到对应的硬件设备（在UEFI中是要找到对应的控制器），然后执行安装操作，将驱动程序安装到硬件设备的控制器上。核心是通过EFI Driver Binding Protocol管理驱动程序，在驱动的入口函数中安装EDBP到自身的Handle上，在以下三个函数：
- Supported函数用于检测一个设备是否支持该驱动。
- Start用于将驱动安装到设备上。
- Stop用于将驱动从设备上卸载。
如何写一个UEFI驱动->
- 驱动服务本身
- 一个单独的protocol，用来操作硬件相关部分
- 驱动框架部分
- 实现EDBP的三个函数，其中support判断如：是否安装EFI_PCI_IO_PROTOCOL，通过读取PCI配置空间ClassCode判断是否是相关驱动器；
- Start函数，在ControllerHandle上安装上面的驱动服务本身；
问题：
1. 所有的Controller Device是什么时候挂到ControllerHandle上面的？
2. 驱动加载后都放在ImageHandle中，以及protocol?
3. 在BDS阶段通过调用ConnectController()来匹配Controller及Driver？
应用及shell
应用有很多实用场景，如诊断、显示并监控系统信息、系统设置、网络应用。
shell是一个特殊的应用，提供了用户与UEFI系统之间的接口。
入门UEFI
如果想学习UEFI的话，有以下资源：
- 首先你得有一个真实的环境，比如一块开发板：MinnowBoard
- 然后你得有源码，如Intel官方的EDK2：Tianocore
- 相关文档
- 官网UEFI Spec：https://github.com/tianocore/tianocore.github.io/wiki/EDK-II
- 《Driver Writer’s Guide for UEFI 2.3.1》
- 《UEFI原理与编程》
总的来说，先要有C/C++的基础，然后熟悉X86的体系架构、PCI的体系，然后是熟悉UEFI的架构，辅以各种协议的了解，如ATA、USB、TCP/IP等等，最后就是不断的在Debug实践中提高总结。
什么是UEFI
简单来讲，是在硬件及操作系统之间的接口，如下图：
UEFI的优点
- 开发效率高
- 采用C/C++语言编写
- 软件分层结
- 可扩展性
- 以module的形式，如Driver的模型
- 驱动、表、protocol有版本控制
- 性能
- 提供的异步操作，event事件，减少CPU等待时间
- 舍弃了中断这种耗时的操作
- 启动时可仅仅遍历启动所需设备
- 安全
- 在执行应用及驱动前会检测程序和驱动的证书
UEFI核心概念
启动过程
重点关注以下几个入口文件：
- PeiMain.c
- DxeMain.c
- BdsEntry.c
Module
Module有统一的格式要求，一般是源文件+inf（类似于makefile）+uni（资源文件），每一种Moudle的格式稍稍有些不同，大概有以下几种类型：
Protocol
可以说Protocol是UEFI中最重要的概念。可以理解为server与client间通信的信使。
从使用者的角度来看：
从提供者的角度来看：
搞清楚以下几个问题：
1. protocol是什么？
- 从语言角度讲，是包含了属性和函数指针的结构体；
- 从功能上讲，是server与client对服务方式上的一种约定；
2. protocol安装到什么地方？
- 在image对象中的句柄中；image对象是指DXE型驱动；
3. 怎样安装protocol？
- 通过InstallprotocolInterface;
4. 什么时候安装？
- 在image初始化时（在执行模块入口函数时）
EFI_HANDLE
指向某种对象的指针，包括controller及Image对象。每个HANDLE都有一个Protocols链表用来存放属于自己的Protocol。
Controller
UEFI扫描总线后，会为每个设备建立一个Controller对象，用于控制设备。
什么时候扫描总线？PCI Scan的时候？
Image
SystemTable
用户空间通往内核空间的通道，在DXE阶段被初始化。
两个核心成员：
- BootServices
- RuntimeServices
Event
从生产者和消费者的角度理解，一个产生事件：
- CreateEvent
一个消费事件
- WaitForEvent
触发事件
- SignalEvent
- 时钟中断
Driver
服务型驱动（DXE驱动）
三个部分>
protocol服务接口设计
定义有哪些函数及变量、GUID。接口的实现
实现这些函数。-
驱动框架
- 定义inf文件
- 入口函数中安装驱动（gBS->InstallProtocolInterface）
UEFI驱动
一个设备/总线驱动程序在安装时首先要找到对应的硬件设备（在UEFI中是要找到对应的控制器），然后执行安装操作，将驱动程序安装到硬件设备的控制器上。核心是通过EFI Driver Binding Protocol管理驱动程序，在驱动的入口函数中安装EDBP到自身的Handle上，在以下三个函数：
- Supported函数用于检测一个设备是否支持该驱动。
- Start用于将驱动安装到设备上。
- Stop用于将驱动从设备上卸载。
如何写一个UEFI驱动->
- 驱动服务本身
- 一个单独的protocol，用来操作硬件相关部分
- 驱动框架部分
- 实现EDBP的三个函数，其中support判断如：是否安装EFI_PCI_IO_PROTOCOL，通过读取PCI配置空间ClassCode判断是否是相关驱动器；
- Start函数，在ControllerHandle上安装上面的驱动服务本身；
问题：
1. 所有的Controller Device是什么时候挂到ControllerHandle上面的？
2. 驱动加载后都放在ImageHandle中，以及protocol?
3. 在BDS阶段通过调用ConnectController()来匹配Controller及Driver？
应用及shell
应用有很多实用场景，如诊断、显示并监控系统信息、系统设置、网络应用。
shell是一个特殊的应用，提供了用户与UEFI系统之间的接口。
入门UEFI
如果想学习UEFI的话，有以下资源：
- 首先你得有一个真实的环境，比如一块开发板：MinnowBoard
- 然后你得有源码，如Intel官方的EDK2：Tianocore
- 相关文档
- 官网UEFI Spec：https://github.com/tianocore/tianocore.github.io/wiki/EDK-II
- 《Driver Writer’s Guide for UEFI 2.3.1》
- 《UEFI原理与编程》
总的来说，先要有C/C++的基础，然后熟悉X86的体系架构、PCI的体系，然后是熟悉UEFI的架构，辅以各种协议的了解，如ATA、USB、TCP/IP等等，最后就是不断的在Debug实践中提高总结。