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第一章 SEC阶段讲解 第二章 PEI阶段讲解 文章目录 UEFI系列文章目录前言一、PEI阶段二、PEI Service三、PEI flow四、InstallPpi和LocatePpi举例五、Hob六、PEI入口和出口 前言
众所周知#xff0c;UEFI bios分为四个阶段#xff1a;SEC、PEI、DXE、BDSUEFI bios分为四个阶段SEC、PEI、DXE、BDS运行完毕才能进到setup界面或是进入操作系统。 x86平台较为经典而ARM在UEFI之前需要运行ATF(Arm Trusted Firmware)ATF做了SEC和PEI的部分工作且ARM部分平台不需要PEI。
这篇文章着重介绍UEFI bios的PEI阶段。 提示以下皆基于x86 UEFI bios
一、PEI阶段
PEI: Pre-EFI initialization 预初始化阶段
1.为什么需要PEI
内存还未初始化。 芯片组还未初始化。 ROM上要执行的code还没被解压。
2.PEI阶段做了哪些事情
CPU\芯片组\内存初始化把PEI阶段收集到的某些信息会存放进Hob传递给下一个阶段DXE控制权交给DXE固件损坏后的紧急修复recovery从 S3 睡眠状态CPU停止工作挂起到内存RAM恢复 (Disable CAR, Eable Cache恢复成缓存本身的作用)
3.PEI组成元素
PEI Core 为提供PEIMservice 加载执行PEIMPEI Service PEl Core服务例程函数所有PEIM都可以使用它们PEIM 意思是PEI ModulePEI阶段执行模块的type名PPI PEl to PEl Interface , PEIM为其他PEIM提供调用接口 需要其他地方install了才能去locate
二、PEI Service
1.PPI Service {InstallPpi ReInstallPpi LocatePpi NotifyPpi } 2.Boot Mode Services | s3、s4、s5、recovery、flash更新等 {GetBootMode SetBootMode } 3.HOB Services {CreateHob GetHobList } 4.Firmware Volume Service | 固件空间 {FfsFindNextVolume FfsFindNextFile FfsFindSectionData } 5.PEI Memory Service | 内存 { InstallPeiMemory AllocatePages AllocatePool CopyMem SetMem } 6.Status Code Service | 状态 {ReportStatusCode } 7.Reset Service {ResetSystem }
其中ppi相关非常重要。 installppi是安装ppi每个ppi都有其特定的guid写了不同的功能后installppi来安装好。后续可通过在需要的地方locateppi调用。 reinstallppi就是字面上的重新安装。 notifyppi一种类似中断的回调触发在对应的ppi被install或reinstall会触发。
Hob的CreateHobH和GetHobList其实都是PEI时用的前者是创建Hob后者是获取HobList的地址要想找到自己创建的hob还需调用其他函数和循环来找比如通过当时存储的guid。
ReportStatusCode是往80 port上写值。
三、PEI flow
初始化PEI Core有序dispatch分发PEIM执行执行的PEIM都会有一个entry point入口函数 如果设置了priority的话会按照优先级顺序执行也会按照依赖里的guid是否install上去没装上去就靠后、等待guid装上去了再执行。PEI Core dispatch DXE Ipl结束load进DXE
四、InstallPpi和LocatePpi举例
举例InstallPpi: 1.定义guid gCMOSREADWRITEGuid和我要执行的功能CMOSPpi
EFI_GUID gCMOSREADWRITEGuid{0x41122338, 0x5678, 0x1234, {0x22, 0x55, 0x56, 0xe7, 0x55, 0xb2, 0x78, 0x77}};
void peiwritecmos8(UINT8 OFFSET,UINT8 DATA){IoWrite8(WRITE_READ_INDEX,OFFSET);IoWrite8(WRITE_READ_DATA,DATA); }
UINT8 peireadcmos8( UINT8 OFFSET_READ){IoWrite8(WRITE_READ_INDEX,OFFSET_READ);return IoRead8(WRITE_READ_DATA);}
typedef void(EFIAPI *WRITE_CMOS)(UINT8 OFFSET,UINT8 DATA);
typedef UINT8(EFIAPI *READ_CMOS)(UINT8 OFFSET_READ);
typedef struct SHOW_CMOS{WRITE_CMOS peiwritecmos8;READ_CMOS peireadcmos8;
}CMOS_READ_WRITE;static CMOS_READ_WRITE CMOSPpi {peiwritecmos8,peireadcmos8
};2.拿着gCMOSREADWRITEGuid、CMOSPpi按照格式写EFI_PEI_PPI_DESCRIPTOR结构CMOS_PPI_WRITE_READ
static EFI_PEI_PPI_DESCRIPTOR CMOS_PPI_WRITE_READ[] {
{ EFI_PEI_PPI_DESCRIPTOR_PPI | EFI_PEI_PPI_DESCRIPTOR_TERMINATE_LIST,gCMOSREADWRITEGuid, CMOSPpi}
};入口函数内将写好的CMOS_PPI_WRITE_READ拿来安装
(*PeiServices)-InstallPpi(PeiServices, CMOS_PPI_WRITE_READ);举例LocatePpi:
EFI_GUID gCMOSREADWRITEGuid{0x41122338, 0x5678, 0x1234, {0x22, 0x55, 0x56, 0xe7, 0x55, 0xb2, 0x78, 0x77}};
typedef void(EFIAPI *WRITE_CMOS)(UINT8 OFFSET,UINT8 DATA);
typedef UINT8(EFIAPI *READ_CMOS)(UINT8 OFFSET_READ);
typedef struct SHOW_CMOS{WRITE_CMOS peiwritecmos8;READ_CMOS peireadcmos8;
}CMOS_READ_WRITE;//入口函数内
CMOS_READ_WRITE *readwritecmosppi;(*PeiServices)-LocatePpi(PeiServices,gCMOSREADWRITEGuid, //写guid0,NULL,readwritecmosppi //获取的函数) ; if((readwritecmosppi-peireadcmos8(0x38))!0){//调用函数readwritecmosppi-peiwritecmos8(0x39,0xf);}
五、Hob
Hob是用来存放信息的东西用于PEI获取的信息传递给DXE可以使内存的信息、IO的信息等等。HobList以PHIT HOB开头之后的Hob排列呈链表。 Hob类型 PHIT Hob作为头Hob 描述物理内存信息Hob 内存空间分配Hob Fv Hob …
PEI主要分为3个阶段 1.Pre memory 2.post memoryHobList - Termination、FV、physical memory、PHIT 4.DXE IPL(最后的PEIM)HobList - Termination、GUID Hobs、DXE Stack/BSP、DXE Core、FV、physical memory、PHIT
DXE Main就可以获取到HobList
Create a Hob代码
typedef struct [
EFI_HOB_GUID_TYPE EfiHobGuidType;
OEM_DEFIN_TYPE XXX;
}Demo_HOB; //Hob定义Status (*PeiServices)-CreateHob(PeiServices,EFI_HOB_TYPE_GUID_EXTENSION, //属性GUID_EXTENSIONsizeof(Demo_HOB),DemoHob);
if (!EFI_ERROR(Status){ //赋值DemoHob-EfiHobGuidType.Name gDemoGuid;DemoHob-xxx YYY;
}同EFI_HOB_TYPE_GUID_EXTENSION类似还有其他HOB属性 EFI_HOB_TYPE_HANDOFF EFI_HOB_TYPE_MEMORY_ALLOCATION EFI_HOB_TYPE_RESOURCE_DESCRIPTOR EFI_HOB_TYPE_GUID_EXTENSION(查找的时候就用guid查找) EFI_HOB_TYPE_FV EFI_HOB_TYPE_CPU EFI_HOB_TYPE_MEMORY_POOL EFI_HOB_TYPE_CV
最后带着hoblist去DXE这里是DXEIPL的函数 HandOffToDxeCore (DxeCoreEntryPoint, HobList);
六、PEI入口和出口
SEC带着SECCoreData和PPIList跳转PEIEntryPoint 入口PeiMain.c里的PeiCore pspei service 内存初始化、pei内存分配、hoblist头创建、PPIlist获取、PEIM dispatch先statuscode再nvram再其他 locate DXEIPL的ppi 转到DXEIPL函数一系类操作后BuildModuleHob来加Hob到DXE再带着HobList和DxeCoreEntryPoint跳转HandOffToDxeCore
