UEFI Bare Bones 和 EDKII的编译运行

参考链接：编译UEFI基本系统 、EDK快速入门-GIT

I 安装需要的软件包

$ sudo apt-get install qemu binutils-mingw-w64 gcc-mingw-w64 xorriso mtools
$ wget http://www.tysos.org/files/efi/mkgpt-latest.tar.bz2
$ tar jxf mkgpt-latest.tar.bz2
$ cd mkgpt && ./configure && make && sudo make install && cd       ..

II EDKII需要的软件包，gcc必须是gcc-5

$ sudo apt-get install build-essential uuid-dev iasl git gcc-5 nasm

其中：

build-essential - Informational list of build-essential packages
uuid-dev - Universally Unique ID library (headers and static libraries)
iasl - Intel ASL compiler/decompiler (also provided by acpica-tools)
git - support for git revision control system
gcc-5 - GNU C compiler (v5.4.0 as of Ubuntu 16.04 LTS)
nasm - General-purpose x86 assembler

III 克隆git上的EDKII工程：

$ git clone https://github.com/tianocore/edk2

IV 编译EDKII工具链：build、GenFv、GenFw等工具

$ cd ./edk2
$ make -C BaseTools
$ . ./edksetup.sh

V 修改Conf/target.txt文件

ACTIVE_PLATFORM       = Nt32Pkg/Nt32Pkg.dsc
TOOL_CHAIN_TAG        = MYTOOLS

改成：

ACTIVE_PLATFORM       = MdeModulePkg/MdeModulePkg.dsc
TOOL_CHAIN_TAG        = GCC5

• 1.后面的值不能有任何其他的东西，不要用#当注释
• 2.还记得之前装的gcc5吗？这里就是指定为gcc5，也可以用GCC44->gcc4.4.* GCC45->gcc4.5.*等等
• 3.这些编译器的名称和路径定义在Conf\tools_def.txt当中

然后修改
TARGET_ARCH = IA32
为
TARGET_ARCH = IA32 X64

VI 然后就可以编译了：

$ build
b编译完成之后，查看生成的文件：
ls Build/MdeModule/DEBUG_*/*/HelloWorld.efi
结果为：

Build/MdeModule/DEBUG_GCC5/IA32/HelloWorld.efi
Build/MdeModule/DEBUG_GCC5/X64/HelloWorld.efi

VII 编译运行OVMF固件

像上面那样修改Conf/target.txt,然后编译即可

ACTIVE_PLATFORM       = OvmfPkg/OvmfPkgIa32X64.dsc
TARGET_ARCH           = IA32 X64
TOOL_CHAIN_TAG        = GCC5

$ build
ls Build/Ovmf3264/DEBUG_GCC5/FV/*.fd
可以从下面的输出看到OVMF.fd文件，说明生成成功:-)

Build/Ovmf3264/DEBUG_GCC5/FV/MEMFD.fd
Build/Ovmf3264/DEBUG_GCC5/FV/OVMF_CODE.fd
Build/Ovmf3264/DEBUG_GCC5/FV/OVMF.fd
Build/Ovmf3264/DEBUG_GCC5/FV/OVMF_VARS.fd

现在我们已经有了OVMF固件，先测试一下我们的固件把。

$ cp edk2/Build/Ovmf3264/DEBUG_GCC5/FV/OVMF.fd ./bios.bin
$ emu-system-x86_64 -bios  ./bios.bin

网上的教程包括EDK官网都是用的qemu-system-x86_64 -L 路径，这样的命令，但是我这里没有成功，参考了戴正华老师的UEFI原理与编程，使用了-bios选项，成功启动了。
然后会启动到UEFI shell环境：

其实也可以从这里下载OVEF的包，选择好自己的系统架构就可以了。

VIII 编译UEFI Bare Bones

创建hello.c

#include 
#include 

EFI_STATUS efi_main(EFI_HANDLE ImageHandle, EFI_SYSTEM_TABLE *SystemTable)
{
    EFI_STATUS Status;
    EFI_INPUT_KEY Key;

    /* Store the system table for future use in other functions */
    ST = SystemTable;

    /* Say hi */
    Status = ST->ConOut->OutputString(ST->ConOut, L"Hello World\n\r");
    if (EFI_ERROR(Status))
        return Status;

    /* Now wait for a keystroke before continuing, otherwise your
       message will flash off the screen before you see it.

       First, we need to empty the console input buffer to flush
       out any keystrokes entered before this point */
    Status = ST->ConIn->Reset(ST->ConIn, FALSE);
    if (EFI_ERROR(Status))
        return Status;

    /* Now wait until a key becomes available.  This is a simple
       polling implementation.  You could try and use the WaitForKey
       event instead if you like */
    while ((Status = ST->ConIn->ReadKeyStroke(ST->ConIn, &Key)) == EFI_NOT_READY) ;

    return Status;
}

然后去下载gnu-efi的工程，然后把gnu-efi/lib/data.c和gnu-efi/lib/lib.h都考出来，和hello.c放到同一个地方。
编辑data.c文件：
将结构体LibStubUnicodeInterface的成员变量全部设置为NULL

然后编译我们自己的EFI启动文件：

x86_64-w64-mingw32-gcc -ffreestanding -Ignu-efi/inc -Ignu-efi/inc/x86_64 -Ignu-efi/inc/protocol -c -o hello.o hello.c

x86_64-w64-mingw32-gcc -ffreestanding -Ignu-efi/inc -Ignu-efi/inc/x86_64 -Ignu-efi/inc/protocol -c -o data.o data.c

x86_64-w64-mingw32-gcc -nostdlib -Wl,-dll -shared -Wl,--subsystem,10 -e efi_main -o BOOTX64.EFI hello.o data.o -lgcc

编辑好了之后制作我们自己的启动镜像

dd if=/dev/zero of=fat.img bs=1k count=1440
mformat -i fat.img -f 1440 ::
mmd -i fat.img ::/EFI
mmd -i fat.img ::/EFI/BOOT
mcopy -i fat.img BOOTX64.EFI ::/EFI/BOOT

然后把这个镜像运行起来把：

qemu-system-x86_64 --bios "bios.bin" -usbdevice disk::fat.img

osdev网站上提供了三种运行的方法，我只用了当作USB-device的一种方法。

• 当作USB设备来运行 – 直接写入USB设备或者运行：

  qemu-system-x86_64 -L OVMF_dir/ -bios OVMF.fd -usb -usbdevice disk::fat.img

• 当作本地磁盘的方法 ：

  mkgpt -o hdimage.bin --image-size 4096 --part fat.img --type system
qemu-system-x86_64 -L OVMF_dir/ -bios OVMF.fd -hda hdimage.bin

  如果你不使用这种方法的话，可以不安装开头提到的mkgpt。

• 当作CD-ROM的方法 – 烧入CD或者运行：

  mkdir iso
cp fat.img iso
xorriso -as mkisofs -R -f -e fat.img -no-emul-boot -o cdimage.iso iso
qemu-system-x86_64 -L OVMF_dir/ -bios OVMF.fd -cdrom cdimage.iso