EDKII User Manual v0.7(一)

1. EDKII介绍

本文档提供了有关下载,配置和构建EDKII项目以及运行EDKII仿真环境的详细说明。

1.1.概述

本章介绍EDKII项目引入的功能,并阐述了几个关键特性所起的作用。阅读完本章,读者将对EDKII有个基本的了解。

EDKII引入的特性包括:

  • 最小分配单元
    EDKII引入了“Packages”的概念。这是代码发布的基本单位。与EDK相比,EDK II用户可以发布和使用“Packages”,而不是使用“Whole Source Tree”。

  • 相同功能的不同实现
    EDKII引入了“Library Class/Library Instance”的概念,“Library Class”是一组用于常见的支持例程的标准接口。“Library Instance”提供了这些接口的具体实现。平台集成商可以根据不同的应用场景选择不同的实现。

  • 统一的配置接口
    平台配置数据库(PCD)是一种为模块开发者提供统一接口的机制,用于提取固件的编译时或运行时所确定的外部输入信息。该机制标准化了平台和模块设置暴露的问题,可以促进平台移植。

  • 跨结构和交叉编译的能力
    EDKII源码支持各种架构(如IA32、X64、IA64)以及各种工具链(如Microsoft VC、GNU GCC和Intel ICC)。为了支持这些功能,EDKII为库中的架构相关或编译器相关的功能提供了特定的实现。

  • 已有模块的兼容性
    EDKII提供了trunk驱动程序,以解决在主要由EDKII模块组成的平台中使用已有的EDK模块的二进制兼容性问题。

  • 重定义基础API(即模块化开发环境库)
    在EDKII中,有很多API可以被模块化开发者重新定义和增加,如PCI库、I/O库和Print库等。

  • 增强的构建系统
    其基础架构基于Python,独立于操作系统。它公开几个配置文件,用户可以用它来选择各种工具链,甚至是构建规则或生成目标。

EDKII提供EDK模块所需的定义和库接口,因此EDK模块可以被集成到EDKII中。

1.1.1. UEFI & PI

统一可扩展固件接口(UEFI)规范定义了操作系统和平台固件之间的一组标准接口。UEFI的前身是Intel开发的可扩展固件接口(EFI)。Intel后来将EFI的所有权交给了一个非营利性组织UEFI论坛,该论坛现在负责UEFI的开发和推广工作。

UEFI平台初始化规范(PI)是UEFI论坛和UEFI一起定制的一套规范。PI的前身是Intel面向EFI的平台创新框架。UEFI/EFI指定操作系统到固件的接口,PI/Framework规范指定了构建固件的结构。

1.1.2. EDK & EDKII

EFI开发工具包(EDK)是Framework Core Interface Specification定义的开源框架版本,以及一组示例驱动程序,并为Nt32、Unix和DUET平台实现了三个目标样本。除了开源框架基础代码之外,EDK还允许开发、调试和测试EFI和DXE驱动程序,OptionROM和pre-Boot应用程序。

为了解决使用EDK所暴露的问题,Intel启动了现在称为EDKII的重构计划。它着重于如何让客户轻松编写特定类型的模块,将模块移植到平台上或重新定制。以下部分详细介绍了EDKII引入的几个关键概念,如包、库类/库实例和PCD等。

1.1.2.1. Package

没有整个源码树就不能编译EDK。并且,最小分配单元为整个源码树。为了解决这个问题,EDKII推出了Package的概念。使用这个,可以不需要整个源码树。

Package是最小的分配单位,同时在一个项目中提供一个自然的分配体系,为不同的目的服务。例如,从硬件的角度看,开发者可以将CPU/芯片组/平台相关的定义和驱动程序单独分成三个package,以便用户发布和重用。开发人员也可以将独立于各个平台的所有模块放在一个package中。这样,当平台移植时,开发者只需要关注平台相关的代码。

EDKII提供了一整套Package,这部分将在下面介绍。由于某些软件包并不是构建指定模块或固件所必须的,固件开发人员需要选择相关软件包来完成构建或发布。此外,开发人员还可以基于EDKII代码库创建和发布自己的软件包。欲了解更多信息,请参阅EDKII Package规格文档。

1.1.2.2. Library class/Library Instance

因为在固件开发中可能存在相同的功能需求需要不同的实现,如:

l 使用C代码提供跨体系结构的功能,而不是使用汇编代码来提供更好的性能

l 使用I/O端口执行PCI配置周期,而不是使用内存I/O指令

Library class是一组标准的API定义,用于提供某些功能。模块编写者可以直接使用它们进行编程。Library Instance提供这些API的实现。Library class和Library Instance之间的关系是一对多的关系。一个Library class可能有多个实现,即多个Library Instance。一个模块只依赖于一个Library class而不是具体的实现,所以相同的模块源代码可以很容易地配置为与不同的Library Instance链接以满足各种需求。EDKII提供了很多Library class/Library Instance,以方便用户在MdePkg中进行开发。例如,MdePkg提供一个名为BaseMemoryLib的Library class,其中有许多与内存操作相关的API。对于这个Library class,有多个Library Instance,如:

  • 一个用C代码实现跨平台
  • 一个用ASM实现以提高内存操作的效率

平台集成商可以选择性地使用各种实现。

1.1.2.3. PCD

PCD是模块用于从外部来源提取信息和控制程序行为的统一机制。信息可以来自许多不同的地方。信息可能是:

  • 编译时
  • 生成image时
  • 运行时

模块编写者不需要知道信息来自哪里,因为平台开发人员可以自行选择。模块的源代码可以保持不变以支持多个平台,因为所有的外部输入信息都是由同一的PCD接口提取的。

例如,PCD“PcdDebugPrintErrorLevel”用于控制调试打印级别。模块开发人员只需调用PCD接口PcdGet32(PcdDebugPrintErrorLevel)来提取其值。PCD的值由模块构建中的平台配置决定。各种值可能导致不同的行为,例如启用或禁用特定调试打印语句的显示。

1.2.相关信息

1.2.1. 有用的文章和信息源

1.2.1.1. TianoCore文档

http://sourceforge.net/projects/edk2/files/

  • EDK II INF File Specification, Version 1.2, Intel, 2009.
  • EDK II DSC File Specification, Version 1.2, Intel, 2009.
  • EDK II DEC File Specification, Version 1.2, Intel, 2009.
  • EDK II FDF (Flash Description File) File Specification, Version 1,2, Intel, 2009.
  • EDK II Build Specification, Version 1.2, Intel, 2009.

1.3.术语

1.4.读者

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