UEFI学习——在qemu上读取设备PCI信息

1.编写读取设备PCI信息的Application

       代码参考罗斌大佬，博客地址：UEFI开发探索13 – 访问PCI/PCI-E设备1
       感谢罗斌大佬的贡献，让我在学习UEFI的道路上站在了巨人的肩膀上。

       代码：

#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 


#include 
#include 




EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL *gPciRootBridgeIo;

EFI_STATUS LocatePciRootBridgeIo(void);

EFI_STATUS PciDevicePresent(
  IN EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL * PciRootBridgeIo,
  OUT PCI_TYPE00 * Pci,
  IN UINT8 Bus,
  IN UINT8 Device,
  IN UINT8 Func
  );

EFI_STATUS ListPciInformation(void);



int main(IN int Argc, IN char **Argv)
{
  EFI_STATUS Status;
  PCI_TYPE00 Pci;


  Status = LocatePciRootBridgeIo();
  if(EFI_ERROR(Status))
  {
    printf("Call LocatePciRootBridgeIo failed,Can't find protocol!\n");
  }
  else
  {
    printf("Call LocatePciRootBridgeIo successed,Find protocol!\n");
  }


  ListPciInformation();
  
  return 0;
}

EFI_STATUS LocatePciRootBridgeIo()
{
  EFI_STATUS Status;
  EFI_HANDLE *PciHandleBuffer = NULL;
  UINTN      HandleIndex = 0;
  UINTN      HandleCount = 0;

  Status = gBS->LocateHandleBuffer(
    ByProtocol,
    &gEfiPciRootBridgeIoProtocolGuid,
    NULL,
    &HandleCount,
    &PciHandleBuffer  //二级指针
    );
  if(EFI_ERROR(Status))  return Status;

  for(HandleIndex = 0; HandleIndex < HandleCount; HandleIndex++)
  {
    Status = gBS->HandleProtocol(
      PciHandleBuffer[HandleIndex],
      &gEfiPciRootBridgeIoProtocolGuid,
      (VOID **)&gPciRootBridgeIo
      );
    if(EFI_ERROR(Status))  continue;
    else                   return EFI_SUCCESS;
  }

  return Status;
  
}


EFI_STATUS ListPciInformation()
{
  EFI_STATUS Status = EFI_SUCCESS;
  PCI_TYPE00 Pci;
  UINT16 Dev,Func,Bus,PciDevicecount = 0;

  printf("PciDeviceNo\tBus\tDev\tFunc | Vendor.Device.ClassCode\n");
  for(Bus=0; Bus<64; Bus++)
    for(Dev=0; Dev<= PCI_MAX_DEVICE; Dev++)
      for(Func=0; Func<=PCI_MAX_FUNC; Func++)
      {
        Status = PciDevicePresent(gPciRootBridgeIo,&Pci,(UINT8)Bus,(UINT8)Dev,(UINT8)Func);
          if(Status == EFI_SUCCESS)
          {
            PciDevicecount++;
            printf("%d\t%x\t%x\t%x\t",PciDevicecount,(UINT8)Bus,(UINT8)Dev,(UINT8)Func);
            printf("%x\t%x\t%x\n",Pci.Hdr.VendorId,Pci.Hdr.DeviceId,Pci.Hdr.ClassCode[0]);
          }
      }

  return EFI_SUCCESS;
}

EFI_STATUS
PciDevicePresent (
  IN  EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL     *PciRootBridgeIo,
  OUT PCI_TYPE00                          *Pci,
  IN  UINT8                               Bus,
  IN  UINT8                               Device,
  IN  UINT8                               Func
  )
{
  UINT64      Address;
  EFI_STATUS  Status;

  //
  // Create PCI address map in terms of Bus, Device and Func
  //
  Address = EFI_PCI_ADDRESS (Bus, Device, Func, 0);

  //
  // Read the Vendor ID register
  //
  Status = PciRootBridgeIo->Pci.Read (
                                  PciRootBridgeIo,
                                  EfiPciWidthUint32,
                                  Address,
                                  1,
                                  Pci
                                  );

  if (!EFI_ERROR (Status) && (Pci->Hdr).VendorId != 0xffff) {
    //
    // Read the entire config header for the device
    //
    Status = PciRootBridgeIo->Pci.Read (
                                    PciRootBridgeIo,
                                    EfiPciWidthUint32,
                                    Address,
                                    sizeof (PCI_TYPE00) / sizeof (UINT32),
                                    Pci
                                    );

    return EFI_SUCCESS;
  }

  return EFI_NOT_FOUND;
}
  

注意：

这是我这篇博客之前的描述，这个描述不对！下面是修改过的：

       在LocatePciRootBridgeIo函数中根据guid利用LocateHandleBuffer找到支持gEfiPciRootBridgeIoProtocolGuid的所有handle，再调用HandleProtocol从handle数组里寻找安装了protocol的handle，找到了就会通过参数传递给定义的全局变量EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL *gPciRootBridgeIo中。接下来就可以利用全局变量EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL *gPciRootBridgeIo查询Pci设备的信息了。

       查询并显示PCI信息的函数是ListPciInformation，函数中主要用PciDevicePresent函数查询PCI的信息。
       在PciDevicePresent中，先创造PCI的地址映射，再根据映射的地址和gPciRootBridgeIo，读取PCI的信息到参数Pci中，然后在验证返回值是否正确，验证VendorId是否有效（当VendorID寄存器为0xFFFF时，为无效VendorID）。验证成功后读取PCI设备的整个配置头的信息，配置头信息结构体为：

typedef struct {
  PCI_DEVICE_INDEPENDENT_REGION Hdr;
  PCI_DEVICE_HEADER_TYPE_REGION Device;
} PCI_TYPE00;

       而我们在打印时只打印Hdr中的信息，Hdr中的信息都有：

typedef struct {
  UINT16  VendorId;
  UINT16  DeviceId;
  UINT16  Command;
  UINT16  Status;
  UINT8   RevisionID;
  UINT8   ClassCode[3];
  UINT8   CacheLineSize;
  UINT8   LatencyTimer;
  UINT8   HeaderType;
  UINT8   BIST;
} PCI_DEVICE_INDEPENDENT_REGION;

       我们只打印VendorId，DeviceId和ClassCode[0]。
       代码写好后将其编译为.efi文件，我编译的是64位的.efi文件，因为PCI信息的查看在windows的模拟环境下查看不了，我第一次查看PCI信息时是用DUET做了个启动盘，将.efi文件放在启动盘的根目录下，在我的笔记本上用U启动，查看PCI信息。后面我会放一张在实体机（即我的笔记本）上查看PCI信息的截图。
       下面就是在qemu虚拟机上查看PCI信息的步骤了。

2.制作OVMF固件

       参照戴正华《UEFI编程与原理》，制作OVMF固件的命令：
       ①制作64位OVMF固件：

       ②制作32位OVMF固件：

3.将生成的.efi文件用UltraISO制作成镜像文件

       打开UltraISO，New->Disk Image,然后

       点击OK，将.efi文件拖入UltraISO，Ctrl+s，保存为PCI.img，保存到和OVMF.fd相同的目录下。

4.用qemu运行OVMF固件并将PCI.img挂载到UEFIShell下

       FS0就是我们挂载的PCI.img。

       先用pci命令查看PCI信息：

       然后运行我们生成的.efi文件：

       到这里就成功在qemu上读取PCI信息了，撒花花。
       最后，再附上再我笔记本上用U盘启动进入UEFIShell查看PCI信息的图片：
       ①运行.efi文件

       ②PCI命令

       如有错误，欢迎指出。