UEFI在高通平台实现

http://blog.csdn.net/u014089131/article/details/73617716
UEFI在高通平台实现
标签：
UEFI(Unified extensible firmware interface)统一的可扩展固件接口，是一种详细描述类型接口的标准。

可扩展固件接口（Extensible Firmware Interface，EFI）是 Intel 为 PC 固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准。其主要目的是为了提供一组在 OS 加载之前（启动前）在所有平台上一致的、正确指定的启动服务，被看做是有近20多年历史的 BIOS 的继任者。

 

既然UEFI是为了取代BIOS的，自然有他自己的优势。

BIOS是汇编实现的，采用的是16bit 实模式寻址方式，最大支持的内存只有1M，代码易读性以及实现的功能都受到限制，而且移植起来不方便。BIOS支持的最大磁盘空间不超过2TB。

UEFI克服了上述的所有缺点，采用C语言实现，分层，模块化设计，实现了CPU以及驱动的无关性。UEFI可以理解为一个完整的系统，包含了上电时序，驱动实现，os环境建立(这个os可以理解为UEFI运行独有的os，非linux，windows)，应用程序。其中应用程序支持网络配置，类shell环境，fastboot，linux loader等。

其中UEFI中涉及的名词缩写：

Unified extensible firmware interface (UEFI)

SEC：security

PEI：pre EFI initialization

DXE：driver execution Environment

BDS：Boot Dev Select

TSL：Transient System Load

RT： runtime

AL：after life

GUID：Globally Unique Identifier

CSM : Compatibility Support Module

TCG：Trusted Computing Group

PE：portable executable

COFF:Common object file format

FV:Firmware Volume

对于高通的平台UEFI的实现分成了两部分：

1.    XBL包含了芯片相关的协议和关键的应用(例如充电)

2.    ABL包含了芯片无关的应用，比如fastboot和linuxloader

UEFI代码中大量使用了protocol概念，这个protocol其实指的是驱动，包含了驱动函数指针和数据。以rampatition为例：

boot_images/QcomPkg/Include/Protocol/EFIRamPartition.h中声明了了rampatition protocol：

typedef

EFI_STATUS

(EFIAPI *EFI_RAMPARTITION_GETRAMPARTITIONS)(

   INEFI_RAMPARTITION_PROTOCOL* This,

   OUTRamPartitionEntry         *RamPartitions,

   IN OUT UINT32                 *NumPartition

   );struct_EFI_RAMPARTITION_PROTOCOL {

   UINT64                                  Revision;

  EFI_RAMPARTITION_GETRAMPARTITIONVERSION GetRamPartitionVersion;

  EFI_RAMPARTITION_GETHIGHESTBANKBIT     GetHighestBankBit;

   EFI_RAMPARTITION_GETRAMPARTITIONS       GetRamPartitions;

};

在boot_images/QcomPkg/Drivers/EnvDxe/EnvDxe.c中实现了该协议

STATIC EFI_RAMPARTITION_PROTOCOL RamPartitionProtocol =

{

  EFI_RAMPARTITION_PROTOCOL_REVISION,

  EFI_GetRamPartitionVersion,

  EFI_GetHighestBankBit,

  EFI_GetRamPartitions

};

在XBL中实现了protocol，也就是驱动，在ABL中可以直接使用。

UEFI启动流程：

对于高通平台启动过程依次为PBL->XBL->ABL.

一般用户定制化主要集中在ABL中，这部分代码树如下：

Andrioid代码路径bootable/bootloader/edk2/QcomModulePkg

├── Application

│   └── LinuxLoader

│      ├── LinuxLoader.c

│      └── LinuxLoader.inf

├── Include

│   ├── Library

│   │   ├──BoardCustom.h

│   │   ├── Board.h

│   │   ├──BootImage.h

│   │   ├──BootLinux.h

│   │   ├──BootStats.h

│   │   ├──Decompress.h

│   │   ├──DeviceInfo.h

│   │   ├── DrawUI.h

│   │   ├──FastbootMenu.h

│   │   ├── Fonts.h

│   │   ├── KeyPad.h

│   │   ├──LinuxLoaderLib.h

│   │   ├── list.h

│   │   ├──LocateDeviceTree.h

│   │   ├──MenuKeysDetection.h

│   │   ├──PartitionTableUpdate.h

│   │   ├── Recovery.h

│   │   ├── Reg.h

│   │   ├──ShutdownServices.h

│   │   ├──StackCanary.h

│   │   ├──UnlockMenu.h

│   │   ├──UpdateCmdLine.h

│   │   ├──UpdateDeviceTree.h

│   │   └──VerifiedBootMenu.h

│   └── Protocol

│      ├── EFICardInfo.h

│      ├── EFIChargerEx.h

│      ├── EFIChipInfo.h

│      ├── EFIChipInfoTypes.h

│      ├── EFIEraseBlock.h

│      ├── EFILimits.h

│      ├── EFIMdtp.h

│      ├── EFIPlatformInfo.h

│      ├── EFIPlatformInfoTypes.h

│      ├── EFIPmicPon.h

│      ├── EFIPmicVersion.h

│      ├── EFIQseecom.h

│      ├── EFIRamPartition.h

│      ├── EFIResetReason.h

│      ├── EFIRng.h

│      ├── EFIScmModeSwitch.h

│      ├── EFIUsbDevice.h

│      ├── EFIUsbEx.h

│      ├── EFIVerifiedBoot.h

│      └── UsbEx.h

├── Library

│   ├── BootLib

│   │   ├── Board.c

│   │   ├──BootLib.inf

│   │   ├──BootLinux.c

│   │   ├──BootStats.c

│   │   ├──Decompress.c

│   │   ├──DeviceInfo.c

│   │   ├── DrawUI.c

│   │   ├──FastbootMenu.c

│   │   ├── KeyPad.c

│   │   ├──LinuxLoaderLib.c

│   │   ├──LocateDeviceTree.c

│   │   ├──MenuKeysDetection.c

│   │   ├──PartitionTableUpdate.c

│   │   ├── Recovery.c

│   │   ├──ShutdownServices.c

│   │   ├──UnlockMenu.c

│   │   ├──UpdateCmdLine.c

│   │   ├──UpdateDeviceTree.c

│   │   └──VerifiedBootMenu.c

│   ├── FastbootLib

│   │   ├──FastbootCmds.c

│   │   ├──FastbootCmds.h

│   │   ├──FastbootLib.inf

│   │   ├──FastbootMain.c

│   │   ├──FastbootMain.h

│   │   ├──MetaFormat.h

│   │   ├──SparseFormat.h

│   │   ├──UsbDescriptors.c

│   │   └──UsbDescriptors.h

│   ├── StackCanary

│   │   ├──StackCanary.c

│   │   └──StackCanary.inf

│   └── zlib

│      ├── adler32.c

│      ├── inffast.c

│      ├── inffast.h

│      ├── inffixed.h

│      ├── inflate.c

│      ├── inflate.h

│      ├── inftrees.c

│      ├── inftrees.h

│      ├── zconf.h

│      ├── zlib.h

│      ├── zlib.inf

│      ├── zutil.c

│      └── zutil.h

├──QcomModulePkg.dec

├──QcomModulePkg.dsc

├──QcomModulePkg.fdf

└── Tools

    ├── app_path_set.cmm

    ├── check_paths.cmm

    ├── debug_app.cmm

    ├── elf_tools.py

    ├── image_header.py

    ├── load_uefi_dump.cmm

    ├── log_save.cmm

    ├── symbol_Load.cmm

    └── uefi_core_path_set.cmm

这部分里面主要是支持linuxloader 用来加载linux，以及fastboot。用户修改主要集中在这两个部分，入口函数LinuxLoaderEntry。

UEFI中用到几种后缀格式的文件说明：

fdf：flash definitionfile，描述flash分区地址范围

dec：package declarationfile，定义了不同模块的GUID信息

dsc：description file，主要包含需要用到的所有inf文件

inf：单个模块的编译信息，类似makefile

efi ：最终编译生成的UEFI可执行文件