UEFI实战SlimBootloader集成UEFI Payload

Posted 2022-01-30 jiangwei0512

综述

SBL本身不是UEFI，但是它支持UEFI作为Payload。在EDKII的开源代码中，就提供了一个UefiPayloadPkg用来生成Payload。

这里使用https://gitee.com/jiangwei0512/edk2-beni.git作为编译UEFI Payload使用的源代码，构建UEFI Payload的方法如下（使用Windows Cmd而不是PowerShell，后者似乎会出问题）：

1. 进入EDKII源码目录，执行edksetup.bat，构建编译环境：

edksetup.bat

默认EDKII源码中没有构建工具，则需要先生成工具，命令如下：

edksetup.bat rebuild

2. 执行如下命令进行Payload构建：

build -a IA32 -a X64 -p UefiPayloadPkg/UefiPayloadPkg.dsc -b DEBUG -t VS2019 -D BOOTLOADER=SBL

成功之后的结果大致如下：

        GenFfs -t EFI_FV_FILETYPE_APPLICATION -g 7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1 -o f:\\gitee\\edk2-beni\\Build\\UefiPayloadPkgX64\\DEBUG_VS2019\\FV\\Ffs\\7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1Shell\\7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1.ffs -oi f:\\gitee\\edk2-beni\\Build\\UefiPayloadPkgX64\\DEBUG_VS2019\\FV\\Ffs\\7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1Shell\\7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1SEC1.1.pe32 -oi f:\\gitee\\edk2-beni\\Build\\UefiPayloadPkgX64\\DEBUG_VS2019\\FV\\Ffs\\7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1Shell\\ShellOffset.raw -oi f:\\gitee\\edk2-beni\\Build\\UefiPayloadPkgX64\\DEBUG_VS2019\\FV\\Ffs\\7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1Shell\\7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1SEC2.ui -oi f:\\gitee\\edk2-beni\\Build\\UefiPayloadPkgX64\\DEBUG_VS2019\\FV\\Ffs\\7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1Shell\\7C04A583-9E3E-4f1c-AD65-E05268D0B4D1SEC3.ver

Fd File Name:UEFIPAYLOAD (f:\\gitee\\edk2-beni\\Build\\UefiPayloadPkgX64\\DEBUG_VS2019\\FV\\UEFIPAYLOAD.fd)

Generate Region at Offset 0x0
   Region Size = 0x410000
   Region Name = FV

Generating PLDFV FV

Generating DXEFV FV
######
Generating DXEFV FV
####
GUID cross reference file can be found at f:\\gitee\\edk2-beni\\Build\\UefiPayloadPkgX64\\DEBUG_VS2019\\FV\\Guid.xref

FV Space Information
PLDFV [85%Full] 4259840 (0x410000) total, 3656992 (0x37cd20) used, 602848 (0x932e0) free
DXEFV [99%Full] 3629056 (0x376000) total, 3628792 (0x375ef8) used, 264 (0x108) free

- Done -
Build end time: 13:02:44, Dec.05 2021
Build total time: 00:00:10

最终生成的是UEFIPAYLOAD.fd，将它放到SBL的PayloadPkg\\PayloadBins目录下（默认情况下该目录可能不存在，新建即可），然后在原有的编译命令基础上增加-p "UEFIPAYLOAD.fd:UEFI:Lzma"。-p之后的参数按照如下的规则声明：

<PAYLOAD_FILE>:<PAYLOAD_ID>:<COMPRESSION_ALGORITHM>;...

可以声明多个，中间用;分隔。下面是一个完整的示例：

python BuildLoader.py build qemu -p "UEFIPAYLOAD.fd:UEFI:Lzma"

这里是将Payload集成到QEMU中，命令执行时会报错，原因是QEMU声明的容量太小了：

Generating redundant components
Traceback (most recent call last):
  File "D:\\gitee\\sbl\\BuildLoader.py", line 1526, in <module>
    main()
  File "D:\\gitee\\sbl\\BuildLoader.py", line 1523, in main
    args.func(args)
  File "D:\\gitee\\sbl\\BuildLoader.py", line 1428, in cmd_build
    Build(board).build()
  File "D:\\gitee\\sbl\\BuildLoader.py", line 1288, in build
    self.post_build()
  File "D:\\gitee\\sbl\\BuildLoader.py", line 1369, in post_build
    self.create_bootloader_image (layout_name)
  File "D:\\gitee\\sbl\\BuildLoader.py", line 1008, in create_bootloader_image
    align_pad_file(src_path, dst_path, val, mode, pos)
  File "D:\\gitee\\sbl\\BootloaderCorePkg\\Tools\\BuildUtility.py", line 756, in align_pad_file
    raise Exception ("File '%s' size 0x%X is greater than padding size 0x%X !" % \\
Exception: File 'PAYLOAD.lz' size 0xEB5C8 is greater than padding size 0x20000 !

这时就需要修改QEMU的大小配置，位于Platform\\QemuBoardPkg\\BoardConfig.py，需要修改的是：

self.PAYLOAD_SIZE         = 0x00100000
self.NON_REDUNDANT_SIZE = 0x600000

此外还需要修改SBL默认的Payload为UEFI Payload，这通过修改dlt文件来完成（对于QEMU平台来说对应需要修改的文件是Platform\\QemuBoardPkg\\CfgData\\CfgDataExt_Brd1.dlt）：

GEN_CFG_DATA.PayloadId                     | 'UEFI'

之后构建就能够成功，不过QEMU本身似乎还不支持UEFI Payload，所以会报错：

不过这不是重点，这里只是介绍如何在SBL中包含UEFI Payload，从上面的示例中可以看出来已经包含成功了。