深入U(xiǎn)EFI內(nèi)核（一）ResetVector

Posted on 2015-07-12 10:17 djx_zh 閱讀(30028) 評(píng)論(3) 編輯收藏引用

深入U(xiǎn)EFI內(nèi)核

前面通過(guò)《UEFI原理與編程》一書介紹了如何使用UEFI編寫應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)，編程一書是從上層應(yīng)用和驅(qū)動(dòng)開發(fā)者的角度認(rèn)識(shí)UEFI的，UEFI就像一個(gè)黑盒子，書中詳細(xì)介紹了這個(gè)黑盒子的表面（即UEFI提供給上層開發(fā)者的接口和服務(wù)）。接口通過(guò)Protocol呈現(xiàn)給開發(fā)者。主要的Protocol包括控制臺(tái)輸入輸出Protocol；文件及硬盤Protocol；操作外部設(shè)備的Protocol（PciIo等）；驅(qū)動(dòng)框架Protocol；人機(jī)交互接口Protocol；網(wǎng)絡(luò)Protocol。服務(wù)通過(guò)啟動(dòng)服務(wù)和運(yùn)行時(shí)服務(wù)提供，主要包括Protocol服務(wù)，內(nèi)存管理服務(wù)，事件管理服務(wù)等。UEFI雖然龐大，但它通過(guò)模塊化被很清晰的組織在一起，當(dāng)逐步掌握了這些主要的Protocol和服務(wù)之后，UEFI也就變得簡(jiǎn)單起來(lái)，那么是時(shí)候深入到這個(gè)盒子內(nèi)部，了解UEFI內(nèi)核的運(yùn)行機(jī)制了。
下面將以系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程為主線介紹UEFI內(nèi)核。

第一條指令（ResetVector）

先說(shuō)結(jié)論：X86 CPU啟動(dòng)后，將從地址0xFFFFFFF0處開始執(zhí)行（此地址并非內(nèi)存地址。此時(shí)，內(nèi)存還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有初始化。）。這一章來(lái)看X86系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的。
加電或者RESET針腳被激發(fā)（Assert）后[ref intel] CPU會(huì)經(jīng)歷如下幾個(gè)過(guò)程:
1. CPU首先會(huì)進(jìn)行硬件初始化（hardware reset）。
2. 然后是可選的自檢過(guò)程（BIST built-in self-test）。
3. CPU開始執(zhí)行第一條指令。從此開始CPU進(jìn)入軟件初始化過(guò)程。

1.CPU硬件初始化

CPU硬件初始化完成后，CPU被設(shè)置為實(shí)地址模式，地址無(wú)分頁(yè)。所有寄存器被初始化為特定的值， Cache、TLB（Translation Lookup Table）、BLB（Branch Target Buffer）這三個(gè)部件的內(nèi)容被清空（Invalidate）。

2.自檢

CPU硬件初始化過(guò)程中，硬件可能請(qǐng)求執(zhí)行自檢。如果執(zhí)行自檢，自檢完成后，EAX的值為自檢錯(cuò)誤碼，0表示沒(méi)有任何錯(cuò)誤；

3.第一條指令

現(xiàn)在，完事俱備，CPU已經(jīng)準(zhǔn)備好，迫不及待地要執(zhí)行第一條指令了。且慢，這是一個(gè)重要的時(shí)刻，此刻決定了CPU能否正常指令，讓我們?cè)敿?xì)了解一下CPU目前的狀態(tài)。
表1-1 CPU初始化后的寄存器（部分）

Register	Pentium 4 and Intel Xeon Processor	P6 Family Processor Including DisplayFamily = 06H)	Pentium Processor
EFLAGS1	00000002H	00000002H	00000002H
EIP	0000FFF0H	0000FFF0H	0000FFF0H
CR0	60000010H	60000010H	60000010H
CR2, CR3, CR4	00000000H	00000000H	00000000H
CS	Selector = F000H Base = FFFF0000H Limit = FFFFH AR = Present, R/W, Accessed	Selector = F000H Base = FFF0000H Limit = FFFFH AR = Present, R/W, Accessed	Selector = F000H Base = FFFF0000H Limit = FFFFH AR = Present, R/W, Accessed
SS, DS, ES, FS, GS	Selector = 0000H Base = 00000000H Limit = FFFFH AR = Present, R/W, Accessed	Selector = 0000H Base = 00000000H Limit = FFFFH AR = Present, R/W, Accessed	Selector = 0000H Base = 00000000H Limit = FFFFH AR = Present, R/W, Accessed
EDX	00000FxxH	000n06xxH	000005xxH
EAX	0	0	0
EBX, ECX, ESI, EDI, EBP,ESP	00000000H	00000000H	00000000H

此處我們最關(guān)心的是指令執(zhí)行相關(guān)的兩個(gè)寄存器EIP（Instruction Pointer）、CS（Code Segment）。
在實(shí)地址模式下（寄存器字長(zhǎng)為16位），指令的物理地址是CS << 4 + EIP。段寄存器CS左移四位作為基址，再加上作為偏移的EIP，最終形成指令的物理地址。現(xiàn)代CPU中為了加速指令地址的計(jì)算，為每個(gè)段寄存器增加了兩個(gè)寄存器：Base和Limit。Base存放基址，Limit存放最大偏移值。Base和Limit寄存器不能通過(guò)指令直接讀寫，他們的值是在寫段寄存器時(shí)由CPU自動(dòng)設(shè)置的。通常Base等于段寄存器左移四位，如果CS的值為0xF000，CS的Base寄存器則為0xF0000，但CPU初始化時(shí)例外。從表1-1可以看出CS的值為0xF000, 但其Base為0xFFFF0000，EIP為0xFFF0,此時(shí)對(duì)應(yīng)的指令地址為0xFFFF0000+0xFFF0 = 0xFFFFFFF0。0xFFFFFFF0就是CPU將要執(zhí)行的第一條指令。這造成這樣一個(gè)有趣的事實(shí)，16位程序眼中的指令地址空間0x0000~0xFFFF（大小為64K）被CPU翻譯到物理地址空間(0xFFFF0000~0xFFFFFFFF)。也就是說(shuō)，從CPU初始化，到段寄存器被重寫（通過(guò)跨段跳轉(zhuǎn)指令）前，指令空間0x0000~0xFFFF通過(guò)段寄存器被映射到物理地址空間0xFFFF0000~0xFFFFFFFF。
前面講到第一條指令地址為0xFFFFFFF0，X86系統(tǒng)初始化時(shí)會(huì)將ROM中的固件映射的（0xFFFFFFFF-固件大小）～0xFFFFFFFF的地址空間。故而0xFFFFFFF0對(duì)應(yīng)ROM中的某條指令，無(wú)論ROM中存放的是傳統(tǒng)的BIOS固件，還是存放的UEFI固件，這個(gè)規(guī)則都是一樣的。下面將從這天指令開始繼續(xù)CPU初始化之旅。
開始講0xFFFFFFF0對(duì)應(yīng)的指令之前，還要熟悉UEFI ROM的的結(jié)構(gòu)。
ROM固件（Flash Device binary image）由一個(gè)或多個(gè)Firmware volume（FV）構(gòu)成，每個(gè)FV里存放了FFS Image（EFI Firmware File system），F(xiàn)FS Image則由多個(gè)EFI Section構(gòu)成，EFI Section包含了PE32/PE32+/Coff Image文件。
欲熟悉UEFI ROM的結(jié)構(gòu)，先來(lái)看.fdf文件的格式。.fdf(Flash Description File)用于生成固件鏡像，它由[Defines]、[FD]、[FV]等幾個(gè)部分組成。

[Defines]

在[Defines]部分可以通過(guò)DEFINE定義本文件將要用到的宏，通過(guò)SET定義PCD的值。例如OvmfPkg的OvmfPkgX64.fdf文件的[Defines]為

 [Defines]
 !if $(TARGET) == RELEASE
 !ifndef $(FD_SIZE_2MB)
    DEFINE FD_SIZE_1MB=
 !endif
 !endif
 !include OvmfPkg.fdf.inc

!ifdef, !ifndef, !if, !elseif, !else and !endif 用于編寫條件語(yǔ)句。$(TARGET)是EDK預(yù)定義的宏，其值為build命令-b選項(xiàng)的值。可以看出，編譯Release版本時(shí)，通過(guò)DEFINE定義了FD_SIZE_1MB宏。
然后通過(guò)！include包含了OvmfPkg.fdf.inc文件，OvmfPkg.fdf.inc內(nèi)容如下

    DEFINE BLOCK_SIZE        = 0x1000
    DEFINE VARS_SIZE         = 0x20000
    DEFINE VARS_BLOCKS       = 0x20
 !ifdef $(FD_SIZE_1MB)
    DEFINE FW_BASE_ADDRESS   = 0xFFF00000
    DEFINE FW_SIZE           = 0x00100000
    DEFINE FW_BLOCKS         = 0x100
    DEFINE CODE_BASE_ADDRESS = 0xFFF20000
    DEFINE CODE_SIZE         = 0x000E0000
    DEFINE CODE_BLOCKS       = 0xE0
    DEFINE FVMAIN_SIZE       = 0x000CC000
    DEFINE SECFV_OFFSET      = 0x000EC000
    DEFINE SECFV_SIZE        = 0x14000
 !else
    DEFINE FW_BASE_ADDRESS   = 0xFFE00000
    DEFINE FW_SIZE           = 0x00200000
    DEFINE FW_BLOCKS         = 0x200
    DEFINE CODE_BASE_ADDRESS = 0xFFE20000
    DEFINE CODE_SIZE         = 0x001E0000
    DEFINE CODE_BLOCKS       = 0x1E0
    DEFINE FVMAIN_SIZE       = 0x001AC000
    DEFINE SECFV_OFFSET      = 0x001CC000
    DEFINE SECFV_SIZE        = 0x34000
 !endif
    SET gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFdBaseAddress = $(FW_BASE_ADDRESS)
    SET gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFirmwareFdSize = $(FW_SIZE)
    SET gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFirmwareBlockSize = $(BLOCK_SIZE)
    SET gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFlashNvStorageVariableBase = $(FW_BASE_ADDRESS)
    SET gEfiMdeModulePkgTokenSpaceGuid.PcdFlashNvStorageVariableSize = 0xE000
    SET gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFlashNvStorageEventLogBase = gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFlashNvStorageVariableBase + gEfiMdeModulePkgTokenSpaceGuid.PcdFlashNvStorageVariableSize
    SET gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFlashNvStorageEventLogSize = $(BLOCK_SIZE)
    SET gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFlashNvStorageFtwWorkingBase = gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFlashNvStorageEventLogBase + gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFlashNvStorageEventLogSize
    SET gEfiMdeModulePkgTokenSpaceGuid.PcdFlashNvStorageFtwWorkingSize = $(BLOCK_SIZE)
    SET gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFlashNvStorageFtwSpareBase = gUefiOvmfPkgTokenSpaceGuid.PcdOvmfFlashNvStorageFtwWorkingBase + gEfiMdeModulePkgTokenSpaceGuid.PcdFlashNvStorageFtwWorkingSize
    SET gEfiMdeModulePkgTokenSpaceGuid.PcdFlashNvStorageFtwSpareSize = 0x1000

通過(guò)OvmfPkg.fdf.inc可以看出，編譯RELEASE版本的OVMF時(shí)， FW_BASE_ADDRESS（固件基址）被定義為0xFFF00000， FW_SIZE被定義為0x00100000（1 M）。

[FD]

每個(gè)[FD]定義一個(gè)flash device image。flash device image可以是一個(gè)移動(dòng)介質(zhì)的可啟動(dòng)Image，或者系統(tǒng)ROM Image，也可以是用于更新系統(tǒng)ROM的Update("Capsule") Image。
每個(gè).inf文件可以有多個(gè)[FD],每個(gè)[FD]生成一個(gè).fd鏡像文件。例如OvmfPkgX64.fdf文件定義了[FD.OVMF]、[FD.OVMF_VARS]、[FD.OVMF_CODE]、[FD.MEMFD]，編譯后會(huì)生成OVMF.FD、OVMF_VARS.FD、OVMF_CODE.FD、MEMFD.FD四個(gè)鏡像文件。

TOKEN

[FD]塊以TOKEN語(yǔ)句開始，用于定義本FD的基本屬性，每一行定義一個(gè)Token，基本語(yǔ)法如下：

Token = VALUE [| PcdName]

有效的Token包括以下5個(gè)

Token	用途
BaseAddress	FLASH Device的基址
Size	FLASH Device的大小
ErasePolarity
BlockSize
NumBlocks	默認(rèn)值為1

BlockSize可以出現(xiàn)多次，∑ni=0BlockSizei∗NumBlocksi必須等于Size。
例如Nt32PKG.fdf文件中

[FD.Nt32]
BaseAddress = 0x0|gEfiNt32PkgTokenSpaceGuid.PcdWinNtFdBaseAddress 
Size = 0x002a0000 
ErasePolarity = 1
BlockSize = 0x10000
NumBlocks = 0x2a

NT32PKG生成的NT32.fd基址為0，在程序中可以通過(guò)PCD的gEfiNt32PkgTokenSpaceGuid.PcdWinNtFdBaseAddress訪問(wèn)這個(gè)值。大小為0x002a0000 = 0x10000 * 0x2a。
再如下例，Size(0x102000) = 0x10000 * 16 + 0x1000 * 2

[FD.FdMain]
BaseAddress = 0xFFF00000 | \
gEfiMyPlatformTokenSpaceGuid.PcdFlashAreaBaseAddress
Size = 0x102000
ErasePolarity = 1
BlockSize = 0x10000
NumBlocks = 16
BlockSize = 0x1000
NumBlocks = 2

接著Token的是可選的DEFINE和SET定義，用于定義本[FD]塊內(nèi)有效的宏和PCD。
然后是Region列表，每個(gè)Region定義了位置、大小及其中的內(nèi)容，格式為

Offset|Size
[TokenSpaceGuidCName.PcdOffsetCName|TokenSpaceGuidCName.PcdSizeCName]?
[RegionType]?

第一行定義了本Region的偏移位置和大小。
第二行和第三行為可選項(xiàng)。
第二行定義對(duì)應(yīng)的PCD值，相當(dāng)于
SET TokenSpaceGuidCName.PcdOffsetCName = Offset
SET TokenSpaceGuidCName.PcdSizeCName = Size
第三行定義本Region包含的內(nèi)容。內(nèi)容可以為數(shù)據(jù)（Data），也可以是FV（Firmware Volume）。
所有的Region必須按偏移地址升序排列，Region之間不得重疊。
例如OvmfPkg.fdf.inc文件的[FD.OVMF]塊：

[FD.OVMF]
BaseAddress = $(FW_BASE_ADDRESS)
Size = $(FW_SIZE)
ErasePolarity = 1
BlockSize = $(BLOCK_SIZE)
NumBlocks = $(FW_BLOCKS)
!include VarStore.fdf.inc
$(VARS_SIZE)|$(FVMAIN_SIZE)
FV = FVMAIN_COMPACT
$(SECFV_OFFSET)|$(SECFV_SIZE)
FV = SECFV

通過(guò)！include VarStore.fdf.inc引入了數(shù)據(jù)Region，數(shù)據(jù)Reigon后是兩個(gè)Fv。編譯Release版本OVMF時(shí)，這兩個(gè)Region為

0x20000|0x000CC000
FV = FVMAIN_COMPACT
0x000EC000|0x14000
FV = SECFV

1M的ovmf.fd內(nèi)容組織如下：

地址區(qū)間	內(nèi)容
0x00000 ~ 0x01FFFF	Data
0x20000 ~ 0x0EBFFF	FVMAIN_COMPACT
0xEC000 ~ 0x100000	SECFV

再來(lái)看OVMF.FD的數(shù)據(jù)區(qū)，定義在文件VarStore.fdf.inc中,詳細(xì)大家已經(jīng)掌握了其格式。

0x00000000|0x0000e000
#NV_VARIABLE_STORE
DATA = {
 ## This is the EFI_FIRMWARE_VOLUME_HEADER
 # ZeroVector []
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 # FileSystemGuid: gEfiSystemNvDataFvGuid         =
 #   { 0xFFF12B8D, 0x7696, 0x4C8B,
 #     { 0xA9, 0x85, 0x27, 0x47, 0x07, 0x5B, 0x4F, 0x50 }}
 0x8D, 0x2B, 0xF1, 0xFF, 0x96, 0x76, 0x8B, 0x4C,
 0xA9, 0x85, 0x27, 0x47, 0x07, 0x5B, 0x4F, 0x50,
 # FvLength: 0x20000
 0x00, 0x00, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 # Signature "_FVH"       # Attributes
 0x5f, 0x46, 0x56, 0x48, 0xff, 0xfe, 0x04, 0x00,
 # HeaderLength # CheckSum # ExtHeaderOffset #Reserved #Revision
 0x48, 0x00, 0x19, 0xF9, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02,
 # Blockmap[0]: 0x20 Blocks * 0x1000 Bytes / Block
 0x20, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x10, 0x00, 0x00,
 # Blockmap[1]: End
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 ## This is the VARIABLE_STORE_HEADER
!if $(SECURE_BOOT_ENABLE) == TRUE
 # Signature: gEfiAuthenticatedVariableGuid =
 #   { 0xaaf32c78, 0x947b, 0x439a,
 #     { 0xa1, 0x80, 0x2e, 0x14, 0x4e, 0xc3, 0x77, 0x92 }}
 0x78, 0x2c, 0xf3, 0xaa, 0x7b, 0x94, 0x9a, 0x43,
 0xa1, 0x80, 0x2e, 0x14, 0x4e, 0xc3, 0x77, 0x92,
!else
 # Signature: gEfiVariableGuid =
 #   { 0xddcf3616, 0x3275, 0x4164,
 #     { 0x98, 0xb6, 0xfe, 0x85, 0x70, 0x7f, 0xfe, 0x7d }}
 0x16, 0x36, 0xcf, 0xdd, 0x75, 0x32, 0x64, 0x41,
 0x98, 0xb6, 0xfe, 0x85, 0x70, 0x7f, 0xfe, 0x7d,
!endif
 # Size: 0xe000 (gEfiMdeModulePkgTokenSpaceGuid.PcdFlashNvStorageVariableSize) -
 #         0x48 (size of EFI_FIRMWARE_VOLUME_HEADER) = 0xdfb8
 # This can speed up the Variable Dispatch a bit.
 0xB8, 0xDF, 0x00, 0x00,
 # FORMATTED: 0x5A #HEALTHY: 0xFE #Reserved: UINT16 #Reserved1: UINT32
 0x5A, 0xFE, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
}
0x0000e000|0x00001000
#NV_EVENT_LOG
0x0000f000|0x00001000
#NV_FTW_WORKING
DATA = {
 # EFI_FAULT_TOLERANT_WORKING_BLOCK_HEADER->Signature = gEdkiiWorkingBlockSignatureGuid         =
 #  { 0x9e58292b, 0x7c68, 0x497d, { 0xa0, 0xce, 0x65,  0x0, 0xfd, 0x9f, 0x1b, 0x95 }}
 0x2b, 0x29, 0x58, 0x9e, 0x68, 0x7c, 0x7d, 0x49,
 0xa0, 0xce, 0x65, 0x0, 0xfd, 0x9f, 0x1b, 0x95,
 # Crc:UINT32            #WorkingBlockValid:1, WorkingBlockInvalid:1, Reserved
 0x2c, 0xaf, 0x2c, 0x64, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 # WriteQueueSize: UINT64
 0xE0, 0x0F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
}
0x00010000|0x00010000
#NV_FTW_SPAR

[FV]

下面來(lái)看在FD中作為Region的FV(Firmare Volume)。一個(gè)FV定義了一個(gè)固件卷，其內(nèi)容包含一些列二進(jìn)制Image，這些Image按[FV]中排列的順序排列在最終生成固件中。
[FV.UiFvName]中UiFvName用于標(biāo)示這個(gè)FV，通過(guò) FV = UiFvName可以在其他FV和FD中引用UiFvName。
先睹為快，下面是[FV.SECFV]

[FV.SECFV]
BlockSize = 0x1000
FvAlignment = 16
ERASE_POLARITY     = 1
MEMORY_MAPPED      = TRUE
STICKY_WRITE       = TRUE
LOCK_CAP           = TRUE
LOCK_STATUS        = TRUE
WRITE_DISABLED_CAP = TRUE
WRITE_ENABLED_CAP  = TRUE
WRITE_STATUS       = TRUE
WRITE_LOCK_CAP     = TRUE
WRITE_LOCK_STATUS  = TRUE
READ_DISABLED_CAP  = TRUE
READ_ENABLED_CAP   = TRUE
READ_STATUS        = TRUE
READ_LOCK_CAP      = TRUE
READ_LOCK_STATUS   = TRUE
#
# SEC Phase modules
#
INF  OvmfPkg/Sec/SecMain.inf
INF  RuleOverride=RESET_VECTOR OvmfPkg/ResetVector/ResetVector.inf

[FV]首先是Token，定義了本FV的基本屬性，例如BlockSize等。
然后可以通過(guò)DEFINE 定義宏，通過(guò)SET定義PCD。
在然后就是內(nèi)容列表了。內(nèi)容可以通過(guò)INF、FILE定義，也可以通過(guò)SECTION、APRIORI包含一系列內(nèi)容。

INF

通過(guò)INF包含一個(gè)模塊，其語(yǔ)法如下

INF [Options] PathAndInfFileName

例如【FV.SECFV]中，通過(guò)INF 定義了SecMain.inf、ResetVector.inf，這兩個(gè)模塊將會(huì)按順序存放在這個(gè)FV中。編譯ResetVector.inf模塊時(shí)將會(huì)按RESET_VECTOR指定的規(guī)則生成.efi文件。

FILE

通過(guò)FILE包含文件的語(yǔ)法有兩種，一種是包含單個(gè)文件，一種表示包含多個(gè)文件

FILE Type $(NAMED_GUID) [Options] FileName
或者
FILE Type = $(NAMED_GUID) [Options] {
SECTION SECTION_TYPE = FileName
SECTION SECTION_TYPE = FileName
}

例如[FV.DXEFV]有如下內(nèi)容。

#Type為FREEFORM，表示二進(jìn)制內(nèi)容。
FILE FREEFORM = PCD(gEfiIntelFrameworkModulePkgTokenSpaceGuid.PcdLogoFile) {
  SECTION RAW = MdeModulePkg/Logo/Logo.bmp
}
FILE DRIVER = 5D695E11-9B3F-4b83-B25F-4A8D5D69BE07 {
  SECTION PE32 = Intel3.5/EFIX64/E3507X2.EFI
 }

可用的Type包括：

TYPE
RAW
FREEFORM
SEC
PEI_CORE
DXE_CORE
PEIM
DRIVER
COMBO_PEIM_DRIVER
SMM_CORE
DXE_SMM_DRIVER
APPLICATION
FV_IMAGE
DISPOSABLE
0x00~0xFF

通過(guò)分析[FD.OVMF]及[FV.SECFV]可以知道，在生成的OVMF.FD文件中位于文件最后的是ResetVector.inf模塊。OVMF.FD可以燒到系統(tǒng)ROM中作為系統(tǒng)固件。前面已經(jīng)講過(guò)開機(jī)時(shí)ROM將被映射到0xFFFFFFFF最靠后的內(nèi)存中。那么第一條指令對(duì)應(yīng)地址0xFFFFFFF0將位于ResetVector.inf模塊。
ResetVector.inf內(nèi)容如下：

[Defines]
  INF_VERSION                    = 0x00010005
  BASE_NAME                      = ResetVector
  FILE_GUID                      = 1BA0062E-C779-4582-8566-336AE8F78F09
  MODULE_TYPE                    = SEC
  VERSION_STRING                 = 1.1
[Sources]
 ResetVector.nasmb
[Packages]
 MdePkg/MdePkg.dec
 UefiCpuPkg/UefiCpuPkg.dec
[BuildOptions]
 *_*_IA32_NASMB_FLAGS = -I$(WORKSPACE)/UefiCpuPkg/ResetVector/Vtf0/
 *_*_X64_NASMB_FLAGS = -I$(WORKSPACE)/UefiCpuPkg/ResetVector/Vtf0/

ResetVector.inf包含了源文件ResetVector.nasmb，內(nèi)容如下：

%ifndef ARCH_IA32
 %ifndef ARCH_X64
 #include <Base.h>
 #if defined (MDE_CPU_IA32)
 %define ARCH_IA32
 #elif defined (MDE_CPU_X64)
 %define ARCH_X64
 #endif
 %endif
%endif
%ifdef ARCH_IA32
 %ifdef ARCH_X64
 %error "Only one of ARCH_IA32 or ARCH_X64 can be defined."
 %endif
%elifdef ARCH_X64
%else
 %error "Either ARCH_IA32 or ARCH_X64 must be defined."
%endif
%include "CommonMacros.inc"
%include "PostCodes.inc"
%ifdef DEBUG_PORT80
 %include "Port80Debug.asm"
%elifdef DEBUG_SERIAL
 %include "SerialDebug.asm"
%else
 %include "DebugDisabled.asm"
%endif
%include "Ia32/SearchForBfvBase.asm"
%include "Ia32/SearchForSecEntry.asm"
%ifdef ARCH_X64
%include "Ia32/Flat32ToFlat64.asm"
%include "Ia32/PageTables64.asm"
%endif
%include "Ia16/Real16ToFlat32.asm"
%include "Ia16/Init16.asm"
%include "Main.asm"
%include "Ia16/ResetVectorVtf0.asm"

位于最后的是ResetVectorVtf0.asm，其內(nèi)容如下：

BITS    16
ALIGN   16
%ifdef ALIGN_TOP_TO_4K_FOR_PAGING
    TIMES (0x1000 - ($ - EndOfPageTables) - 0x20) DB 0
%endif
applicationProcessorEntryPoint:
    jmp     EarlyApInitReal16
ALIGN   8
    DD      0
vtfSignature:
    DB      'V', 'T', 'F', 0
ALIGN   16
resetVector:
; This is where the processor will begin execution
;
    nop
    nop
    jmp     EarlyBspInitReal16
ALIGN   16
fourGigabytes:

位于0xFFFFFFF0（fourGigabytes-16)處的是指標(biāo)resetVector:，從此處開始的第一條有效指令是 jmp EarlyBspInitReal16。
可以通過(guò)反匯編OVMF.fd驗(yàn)證，
OVMF.FD最后16字節(jié)為

0x000FFFF0 90 90 E9 AB FF 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90

指令碼90對(duì)應(yīng)的指令正是nop，E9 AB FF對(duì)應(yīng)的指令是 jmp FFAB, 跳轉(zhuǎn)到EIP+(FFAB)處執(zhí)行， E9 AB FF對(duì)應(yīng)的EIP為0x000FFFF2,那么下一條指令的EIP為0x000FFFF5， FFAB是-0x55, 0x000FFFF5 - 0x55 = 0xFFFA0. 0xFFFA0正是EarlyBspInitReal16。編譯后的匯編碼位于OvmfX64\RELEASE_VS2010x86\X64\OvmfPkg\ResetVector\ResetVector\OUTPUT\ResetVector.lst文件中。

                       <1> EarlyBspInitReal16:
   BF4250              <1>     mov     di, 'BP'
   EB0B                <1>     jmp     short Main16

OVMF.FD中偏移0xFFFA0處的地址碼為：

0x00FFFA0 BF 42 50 EB 0B BF 41 50  EB 06 66 89 C4 E9 03 00

BF 42 50正是mov di, 'BP'對(duì)應(yīng)的指令碼。
再往后就是CPU軟件初始化的過(guò)程了。

Feedback

# re: 深入U(xiǎn)EFI內(nèi)核（一）ResetVector 回復(fù) 更多評(píng)論

2015-07-13 11:01 by PlayBoy

不明覺(jué)厲

# re: 深入U(xiǎn)EFI內(nèi)核（一）ResetVector 回復(fù) 更多評(píng)論

2015-07-13 22:45 by 胡俊杰

深度好文，期待樓主這個(gè)系列下一篇大作

# re: 深入U(xiǎn)EFI內(nèi)核（一）ResetVector 回復(fù) 更多評(píng)論

2015-08-26 09:29 by winux

對(duì)于BUILD編譯NT32PKG生成的secMain.exe與OVMF.pkg編譯出來(lái)的OVMF固件有什么區(qū)別？我編譯出來(lái)的grub.efi，通過(guò)qemu虛擬機(jī)，加載ovmf.fd的固件啟動(dòng)，能夠運(yùn)行虛擬盤里的grub.efi。可是secMain.exe執(zhí)行后，進(jìn)入到fs0：后，運(yùn)行拷貝在secMain.exe同目錄的grub.efi時(shí)，卻直接退出了。我理解secMain.exe應(yīng)該也可以模擬呀，需要怎么操作呢？

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