UEFI实战——如何在OS下获取UEFI变量

说明

UEFI变量在BIOS启动过程中创建。

它们有不同的类型，可以直接看属性：

///
/// Attributes of variable.
///
#define EFI_VARIABLE_NON_VOLATILE                            0x00000001
#define EFI_VARIABLE_BOOTSERVICE_ACCESS                      0x00000002
#define EFI_VARIABLE_RUNTIME_ACCESS                          0x00000004

并不是所有的变量都可以在OS下获取到，比如EFI_VARIABLE_BOOTSERVICE_ACCESS类型的变量当在UEFI下调用了ExitBootServices()之后就不能再使用了。

在《UEFI Spec》中有如下的章节："Globally Defined Variables"，它介绍了UEFI下定义的变量，它们都包含了EFI_VARIABLE_RUNTIME_ACCESS这个属性，因此可以在OS下访问到。

各个变量的使用方式见《UEFI Spec》。

 

Windows下访问UEFI变量

MSDN中有介绍UEFI变量访问的接口，主要是如下几个:

GetFirmwareEnvironmentVariable

GetFirmwareEnvironmentVariableEx

SetFirmwareEnvironmentVariable

SetFirmwareEnvironmentVariableEx

下面是一个示例：

#include "stdafx.h"
#include "windows.h"
#include "tchar.h"
#include "stdio.h"

#define EFI_GLOBAL_VARIABLE		"{8BE4DF61-93CA-11D2-AA0D-00E098032B8C}"
#define ConOut					"ConOut"
#define MAX_SIZE				200

BOOL AdjustToken();

int _tmain (int argc, _TCHAR* argv[])
{
	DWORD dwRet;
	PVOID pBuffer;
	DWORD nSize;
	DWORD index;

	dwRet = ERROR_SUCCESS;
	nSize = MAX_SIZE;
	pBuffer = malloc (nSize);

	AdjustToken ();

	//
	// 首先使用空（Dummy）的变量，来确定是否是在Legacy BIOS上安装的Windows；
	//
	dwRet = GetFirmwareEnvironmentVariable (
		_T (""),
		_T ("{00000000-0000-0000-0000-000000000000}"),
		pBuffer,
		nSize
	);
	if (0 == dwRet)
	{
		//
		// 返回值是变量的大小，0表示的是没有获取到；
		//
		if (GetLastError () == ERROR_INVALID_FUNCTION)
		{
			//
			// 如果Windows是装在Legacy BIOS上，返回值是ERROR_INVALID_FUNCTION；
			//
			printf ("Windows was installed using legacy BIOS.\n");
		}
		else
		{
			//
			// 如果返回998（ERROR_NOACCESS）表示没有这个GUID的变量，这也是正常的，因为访问的是空的变量；
			//
			printf ("ErrCode = %ld.\n", GetLastError ());
			printf ("Windows was installed using UEFI BIOS.\n");

			dwRet = GetFirmwareEnvironmentVariable (
				_T (ConOut),
				_T (EFI_GLOBAL_VARIABLE),
				pBuffer,
				100
			);
			if (0 == dwRet)
			{
				printf ("ErrCode = %ld.\n", GetLastError ());
			}
			else
			{
				printf ("Variable size: %d.\n", dwRet);
				for (index = 0; index < dwRet; index++)
				{
					printf ("%02x ", *((BYTE *)pBuffer + index));
				}
				printf("\n");
			}
		}
	}

	free (pBuffer);

	return ERROR_SUCCESS;
}

这里有几点说明：

1. 上述代码在VS2107 commnity上编译和使用，系统环境是Windows10，运行结果如下：

2. 需要在Administrator打开命令行并运行，这里是一个权限的问题；

3. 这里还需要一个函数AdjustToken()，也是用来处理权限的，代码来自下面的网址：

http://blog.csdn.net/youyudexiaowangzi/article/details/48245309

 

Linux下访问UEFI变量

要了解Linux下如何获取变量，可以从efibootmgr这个命令开始，下面是一个例子：

efibootmgr命令用来调整UEFI启动顺序，它就是通过操作UEFI变量来完成的。

efibootmgr的源代码可以在https://github.com/rhboot/efibootmgr下载到。

查看源代码就会注意到里面操作变量的接口，下面是efibootmgr中读取启动项顺序的函数：

static int
read_order(const char *name, var_entry_t **order)
{
	int rc;
	var_entry_t *new = NULL, *bo = NULL;

	if (*order == NULL) {
		new = calloc(1, sizeof (**order));
		if (!new) {
			efi_error("calloc(1, %zd) failed",
				  sizeof (**order));
			return -1;
		}
		*order = bo = new;
	} else {
		bo = *order;
	}

	rc = efi_get_variable(EFI_GLOBAL_GUID, name,
				&bo->data, &bo->data_size, &bo->attributes);
	if (rc < 0 && new != NULL) {
		efi_error("efi_get_variable failed");
		free(new);
		*order = NULL;
		bo = NULL;
	}

	if (bo) {
		/* latest apple firmware sets high bit which appears invalid
		 * to the linux kernel if we write it back so lets zero it out
		 * if it is set since it would be invalid to set it anyway */
		bo->attributes = bo->attributes & ~(1 << 31);
	}
	return rc;
}

里面可以看到读取UEFI变量的接口：efi_get_variable。

它的声明在头文件中，而它的实现也可以在Github上找到：

https://github.com/rhboot/efivar

具体的实现和例子就不用多说了，主要还是要看代码。