UEFI初识简介
UEFI初识简介
1、UIEFI介绍：
UEFI，全称“统一的可扩展固件接口”(Unified Extensible Firmware Interface)：
是一种详细描述类型接口的标准。这种接口用于操作系统自动从预启动的操作环境，加载到一种操作系统上。它方便在硬件发生变更时固件能提供足够的信息保证OS不受影响，包含芯片组和外设芯片驱动程序，通过系统表提供引导时服务和运行时服务。
相比Bios优点：
启动速度和恢复速度快
保护启动，安全性高
模块化设计
支持驱动器容量大，可超2.2TB
1.1、UEFI使用模块化设计，它的逻辑分为硬件控制和OS操作系统软件管理：
硬件—>固件—>UEFI可扩展固件接口—>OS
1.2、UEFI根据它的概念可分为两大部分：
Image（uefi实体）和platform（平台初始化标准框架PI）
Uefi image主要包含三部分：
Uefi application：硬件初始化完，操作系统启动前的核心应用，比如：启动管理、uefi shell、诊断、调度和调试等。
OS Loaders：特殊的uefi application，主要是启动操作系统并退出和关闭uefi应用。
Uefi Drivers：提供设备间接口协议，每个设备独立运行提供设备版本号和相应的参数以及设备间关联，不再需要OS的支持。
平台初始化框架主要包含两部分：
PEI：EFI预初始化，用来检测启动模式、加载主存储器初始化模块、检测和加载驱动执行环境核心
DXE：驱动执行环境（不符合uefi标准的驱动），提供了设备驱动和协议接口环境界面
2、Uefi启动阶段介绍：uefi系统结构层次
uefi启动的7个阶段
2.1、SEC（安全验证Security-Set up Temp memory）
接收和处理系统的启动、重启、异常信号
平台初始化机构起始阶段让硬件平台进入运行C代码的状态
Cache as ram 在Cache上开辟一段空间作为内存使用，因此此时内存还没有初始化， C运行还需要内存和栈空间
传递系统参数给PEI阶段
处理可弃用的固件的地址和大小
2.2、PEI（EFI前期初始化和Pre-EFI-Initialize memory）
紧随SEC阶段，平台处于初始化状态初期，仅有片内资源cache/sram，调度PEIM （pei mpdule）执行，主要为DXE阶段准备执行环境，主要做CPU的硬件初始化，最主要的是内存的初始化，将DXE所需的信息在HOB（Hand-off-blocks，PEI阶段发现的所有资源信息）列表的形式进行封装传递给DXE阶段
2.3、DXE（驱动执行环境 Driver Execution -Dispatch List of UEFI/DXE Drivers）
执行系统的大部分驱动初始化工作，在DXE阶段已有足够的内存使用，DXE在主存中执行，因此可以完成大量的驱动加载和初始化工作，遍历固件中的所有driver，当driver所依赖的资源都满足要求时，调度driver到执行队列中执行，直到所有的driver都被加载和执行完毕系统初始化完成
2.4、BDS（启动设备选择Boot Device Selection -run Setup）
BDS和DXE一起工作，从预设和用户选择的设备启动操作系统，BDS之后控制权交给了操作系统，主要初始化控制台设备，加载执行必要的设备驱动，根据用户的选择执行相应的启动项
2.5、TSL（操作系统加载前期）
OS Loader执行的第一个阶段，为OS Loader准备执行环境，OS Loader调用ExitBootService结束启动服务进入RunTime服务
2.6、RT（运行时服务）
Os Loader已经完全取得了系统的控制权，因此清理回收一些之前被uefi占用的资源，RunTime随着操作系统的运行提供运行时服务，这期间一旦出现错误和异常就进入AL进行修复
2.7、AL（灾难回复）
根据厂家自定义修复方案，uefi标准未进行规定
3、Uefi设计结构：（后面细讲）
3.1、Protocol （协议）：
就是一个uefi标准定义的结构体
3.2、Handle（句柄）：
就是一个逻辑设备一个handle可以挂多个protocol
3.3、Guid（唯一标识）：
protocol生成的一个唯一标识，国际唯一，生成网站 https://www.guidgen.com/
3.4、Uefi主要以包（package）和模块（module）划分：
一个包下可以有多个模块，每个模块中都有inf工程配置文件来编译模块，有dec文件声明对外公开的数据和接口，若是这个包要独立编译，要有dsc描述文件来生成固件image，也是由这个文件的描述来决定image中所需模块来启动image，一个image文件代表一个模块， 在镜像中要编译这模块就将它加到编译文件的dsc和fdf中
3.5、Inf：
用于编译一个模块可执行文件.efi
3.6、Dsc：
用于编译一个包
3.7、Dec：
文件定义了公开的数据和接口给你个其他模块使用
3.8、Fdf：
用于生成固件imageoptionromimage或可以启动image它是构成uefgi二进制（镜像）
的描述符