BIOS学习笔记之UEFI模块机制

Posted 2020-10-08

本文旨在简单的介绍一下UEFI的模块机制：

Bios是固化在电脑主板上的一段程序，主要功能就是初始化主板，最后加载操作系统（OS）；而UEFI通俗一点讲就是一种BIOS的规范，它提出了一种BIOS的实现架构并提供了一套开源的实现。

我们知道Linux的模块机制是通过宏来定义模块的入口点的（参考：Linux学习笔记之内核启动流程与模块机制），而UEFI的模块机制理解起来更容易，它的每个模块都有一个inf文件，里面描述了模块的详细信息，比如入口点（入口函数）、模块包含哪些源文件等。

以U盘驱动为例：\\MdeModulePkg\\Bus\\Usb\\UsbMassStorageDxe\\（UEFI的一个模块就是一个目录）

UsbMassStorageDxe.inf

 1 ##
 2 [Defines]
 3   INF_VERSION                    = 0x00010005
 4   BASE_NAME                      = UsbMassStorageDxe
 5   MODULE_UNI_FILE                = UsbMassStorageDxe.uni
 6   FILE_GUID                      = 9FB4B4A7-42C0-4bcd-8540-9BCC6711F83E
 7   MODULE_TYPE                    = UEFI_DRIVER
 8   VERSION_STRING                 = 1.0
 9   ENTRY_POINT                    = USBMassStorageEntryPoint
10 
11 ##
13 [Sources]
14   UsbMassBoot.h
15   UsbMassImpl.h
16   UsbMassBot.h
17   UsbMassBot.c
18   ComponentName.c
19   UsbMassImpl.c
20   UsbMassBoot.c
21   ....

ENTRY_POINT指明了模块的入口点，当这个模块被运行时，是从USBMassStorageEntryPoint()这个函数开始运行的。

[Sources]下面包含的是模块的源文件。

那这些模块是如何被加载运行的呢？

首先，在Build系统时，通过.fdf  .dsc文件指出我们想包含哪些模块（想包含某个模块，就把对应的inf文件的路径添加到这两只文件中，他们的作用类似于Makefile文件）；之后在代码执行过程中，还是看DXE阶段，DXE阶段的入口点是DxeMain()，执行一些必要的初始化之后，会执行CoreDispatcher()，CoreDispatcher()负责找到系统中所有的模块，并执行他们的入口函数。

UEFI架构最主要的阶段就是DXE阶段，而这个阶段跟Linux的执行很像。个人认为UEFI在设计时一定从Linux的设计思想中获取了很多的灵感（比如Linux通过宏来指定模块的入口点）。