UEFI学习-创建一个dxe driver-UDK2017

Posted 2023-03-09 毛毛虫的爹

创建一个dxe driver
创建UEFI DXE driver
DXE驱动的运行阶段
DXE驱动创建
创建UEFI DXE driver
在edk2中，我们可以了解到它有非常多种类的模块，每种模块运行于不同阶段，上一阶段，我们尝试了一下标准应用程序的工程模块，接下来我们试一下创建一个DXE 驱动模块。借助此过程来了解DXE驱动模块的特点。

DXE驱动的运行阶段
首先我们要先了解一下，DXE驱动是运行于什么时期，可以通过什么方式展现，对于我们应该怎么去看到自己的模块有没有实现，有没有在运行。由于这方面的内容目前来说有点复制，现在只作简单的描述，UEFI开机过程分为七个阶段，而DXE是其中非常重要的一环，也是我们重点学习的部分，DXE阶段执行大部分系统初始化工作，在此阶段中，DXE会遍历固件中的所有driver并加载满足条件的driver。
通过对DXE简单的了解，我们能做到的便是将我们的driver加入到此中的一环，把我们的驱动模块也加入到生成的固件中，并在开机过程DXE阶段中自动执行我们的模块。
那么，我们又要怎么体现我们的代码是否有实现呢？即使是我们通过非常简单的像打印helloworld，我们又要在哪里看呢？伴随着这些问题，我们可以进入edk2\\OvmfPkg\\PlatformDxe\\目录下，我们可以看到此文件夹名字里直接体现了此模块为DXE driver，通过浏览其中包括的源文件，我们发现其中比较与我们单片机或者c语言开发时比较贴近的几句语法:debug语句。debug在这里debug语句就和我们c语言学习中，经常使用的printf语句的功能一样，用于输出内容，只不过这里存在一些格式问题。所以我们可以通过此方法来输出一些东西了。
但是现在是有输出了，但是输出是输出到哪了呢？从网上了解了UEFI的调试过程后可以知道，UEFI开机的几个阶段中执行过程中会输出debug log来为工程师提供调试。通过查阅后我发现我们的debug的输出的地方就在此日志文件中。

DXE驱动创建
了解了怎么输出，我们就可以开始尝试去实现一个DXE驱动了。

在edk2\\OvmfPkg\\目录下新建一个自己的文件夹，在里面加入一个和标准应用程序模块一样必须的.c和.inf文件。

在.c文件中输入以下内容，

#include <Uefi.h>
#include <Library/BaseLib.h>
#include <Library/BaseMemoryLib.h>
#include <Library/UefiDriverEntryPoint.h>
#include <Library/UefiBootServicesTableLib.h>
#include <Library/UefiLib.h>
#include <Library/DebugLib.h>
#include <Library/ReportStatusCodeLib.h>

EFI_STATUS
EFIAPI
LfmqTestEntry(
IN EFI_HANDLE ImageHandle,
IN EFI_SYSTEM_TABLE* SystemTable
)

DEBUG((EFI_D_ERROR, “lfmq:this is lfmq testing!!!\\n”));
DEBUG((EFI_D_ERROR, “lfmq:this is lfmq testing!!!\\n”));
DEBUG((EFI_D_ERROR, “lfmq:this is lfmq testing!!!\\n”));
DEBUG((EFI_D_ERROR, “lfmq:this is lfmq testing!!!\\n”));
DEBUG((EFI_D_ERROR, “lfmq:this is lfmq testing!!!\\n”));
DEBUG((EFI_D_ERROR, “lfmq:this is lfmq testing!!!\\n”));
DEBUG((EFI_D_ERROR, “lfmq:this is lfmq testing!!!\\n”));
DEBUG((EFI_D_ERROR, “lfmq:this is lfmq testing!!!\\n”));
DEBUG((EFI_D_ERROR, “lfmq:this is lfmq testing!!!\\n”));
return EFI_SUCCESS;

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打开.inf文件，并在里面加入以下内容，需要注意的是，根据自己的名称要作对应的修改，例如：BASE_NAME、ENTRY_POINT等。特别要注意的是，DXE driver与标准应用程序模块不同，所以MODULE_TYPE也要修改成UEFI_DRIVER，其含义代表DXE driver。

[Defines]
INF_VERSION = 0x00010005
BASE_NAME = LfmqTest
FILE_GUID = D0B2C191-6255-4AC2-AE8E-73821B3E1F0F
MODULE_TYPE = UEFI_DRIVER
VERSION_STRING = 1.0

ENTRY_POINT = LfmqTestEntry

[Sources]
test.c

[Packages]
MdePkg/MdePkg.dec
MdeModulePkg/MdeModulePkg.dec

[LibraryClasses]
BaseLib
UefiLib
UefiRuntimeServicesTableLib
UefiBootServicesTableLib
UefiDriverEntryPoint
DebugLib

[Guids]

[Protocols]

[Pcd]

同样的，编译之前，我们也需要把我们自己编写的模块加入到.dsc文件中，我们需要把test.inf加进OvmfPkgIa32.dsc，才能保证在编译的时候，我们自己的程序可以被编译。打开OvmfPkgIa32.dsc，同样在[Components]这个块之下加入

OvmfPkg/lfmq/test.inf

DebugLib|MdePkg/Library/BaseDebugLibSerialPort/BaseDebugLibSerialPort.inf

此段的解释为LibraryClasses是指定了debug log通过那个库来打印。

而要使我们的模块在bios运行阶段就被执行，我们还需要我们的程序加入到BIOS image中，所以我们同样要把.inf文件加入到对应的OvmfPkgIa32.fdf文件中，我们打开OvmfPkgIa32.fdf文件找到[FV.DXEFV]在此块下面加入

INF OvmfPkg\\lfmq\\test.inf
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接下来我们就可以开始编译了，同样使用cmd进入到edk2根目录下，执行

edksetup.bat
build -a IA32 -p OvmfPkg/OvmfPkgIa32.dsc
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编译通过后，进入edk2\\Build\\OvmfIa32\\DEBUG_VS2019\\FV\\目录下找到名为OVMF.fd的文件，便是我们此阶段生成的固件文件，这个OVMF.fd文件与之前的不同之处在于，此固件已经加入了我们自己编写的模块，我们的设想是，在它编译时，生成的log中应该存在我们debug的信息。

同样把OVMF.fd复制到qemu安装路径下，并通过cmd命令执行

qemu-system-x86_64 -drive file=OVMF.fd,format=raw,if=pflash -serial file:D:\\edkarea\\log.txt
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其中需要注意的是，最后我们通过-serial file:D:\\edkarea\\log.txt指定了log的输出位置为D:\\edkarea\\log.txt这个需要自主创建。

qemu执行固件进入到UEFI Shell后，我们打开log.txt。从中查找，我们可以看见：

至此，我们实现了如何去实现一个DXE driver！虽然到此步我们都没有实现什么过于复杂的实现，但是我们应该注重于通过此过程去理解UEFI的每个阶段，这才是我们的根本目的。接下来，我们将参考《UEFI原理与编程》一书和edk2源码，慢慢去理解UEFI的开机的七个阶段！

qemu-system-x86_64.exe -pflash d:\\Mywork\\edk2\\Build\\OvmfX64\\DEBUG_VS2017\\FV\\OVMF.fd -hda fat:rw:d:\\Mywork\\edk2\\QemuDisk  -serial file:D:\\log.txt