【UEFI实战】UEFI用户交互界面基础说明 |
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【UEFI实战】UEFI用户交互界面基础说明
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前言
本文以vUDK2017: https://github.com/tianocore/edk2.git Tag vUDK2017.中的代码为例说明UEFI用户交互界面的实现。 这里UEFI用户交互界面的实现载体是OVMF（使用QEMU启动），其形式如下： 它一般被叫做Front Page（后面将以该名称来称呼上述的界面），其下还包括Setup，Boot Manager，Device Manager等选项。 相比Legacy BIOS，UEFI的交互界面要丰富得多，比如支持多语言，支持图片等，不过EDK默认带的还是最原始的，跟Legacy BIOS类似的界面。 本文讨论的就是该界面的实现。 启动在EDK2017的OVMF代码中，Front Page被做成一个独立的APP（跟Shell一样），然后注册，可以通过在启动过程中按F2来进入，具体的注册代码如下： VOID PlatformRegisterOptionsAndKeys ( VOID ) { EFI_STATUS Status; EFI_INPUT_KEY Enter; EFI_INPUT_KEY F2; EFI_INPUT_KEY Esc; EFI_BOOT_MANAGER_LOAD_OPTION BootOption; // // Register ENTER as CONTINUE key // Enter.ScanCode = SCAN_NULL; Enter.UnicodeChar = CHAR_CARRIAGE_RETURN; Status = EfiBootManagerRegisterContinueKeyOption (0, &Enter, NULL); ASSERT_EFI_ERROR (Status); // // Map F2 to Boot Manager Menu // F2.ScanCode = SCAN_F2; F2.UnicodeChar = CHAR_NULL; Esc.ScanCode = SCAN_ESC; Esc.UnicodeChar = CHAR_NULL; Status = EfiBootManagerGetBootManagerMenu (&BootOption); ASSERT_EFI_ERROR (Status); Status = EfiBootManagerAddKeyOptionVariable ( NULL, (UINT16) BootOption.OptionNumber, 0, &F2, NULL ); ASSERT (Status == EFI_SUCCESS || Status == EFI_ALREADY_STARTED); Status = EfiBootManagerAddKeyOptionVariable ( NULL, (UINT16) BootOption.OptionNumber, 0, &Esc, NULL ); ASSERT (Status == EFI_SUCCESS || Status == EFI_ALREADY_STARTED); }而Front Page对应APP的驱动是UiApp.inf，它对应的GUID是： # Point to the MdeModulePkg/Application/UiApp/UiApp.inf gEfiMdeModulePkgTokenSpaceGuid.PcdBootManagerMenuFile|{ 0x21, 0xaa, 0x2c, 0x46, 0x14, 0x76, 0x03, 0x45, 0x83, 0x6e, 0x8a, 0xb6, 0xf4, 0x66, 0x23, 0x31 }在EfiBootManagerGetBootManagerMenu()函数中会根据上述的GUID寻找UiApp模块，并生成对应的启动项。 最终的结果就是启动过程中按F2就可以进入UiApp模块，其入口是InitializeUserInterface()，将在后续的内容中介绍。 UiApp模块InitializeUserInterface()模块的大致流程如下： 其中绿色部分涉及到交互相关的操作，后续会重点说明。 字体字体使用一种称为Glyph的元素表示，它其实就是一个二进制的文件，里面包含了描述字体的元素，但是具体是怎么样表示的，目前还不是很清楚，这个也不是我们需要关注的重点。 这个二进制在代码中有下述的数组表示： typedef struct { /// /// This 4-bytes total array length is required by HiiAddPackages() /// UINT32 Length; // // This is the Font package definition // EFI_HII_PACKAGE_HEADER Header; UINT16 NumberOfNarrowGlyphs; UINT16 NumberOfWideGlyphs; EFI_NARROW_GLYPH NarrowArray[NARROW_GLYPH_NUMBER]; EFI_WIDE_GLYPH WideArray[WIDE_GLYPH_NUMBER]; } FONT_PACK_BIN; FONT_PACK_BIN mFontBin = { sizeof (FONT_PACK_BIN), { sizeof (FONT_PACK_BIN) - sizeof (UINT32), EFI_HII_PACKAGE_SIMPLE_FONTS, }, NARROW_GLYPH_NUMBER, 0, { // Narrow Glyphs { 0x05d0, 0x00, { 0x00, // 后面的省略这个数组通过一个通过HiiAddPackages()导入，如下所示： /** Routine to export glyphs to the HII database. This is in addition to whatever is defined in the Graphics Console driver. **/ EFI_HII_HANDLE ExportFonts ( VOID ) { return HiiAddPackages ( &mFontPackageGuid, gImageHandle, &mFontBin, NULL ); } 字符串字符串通过UNI文件转换成，编译时在AutoGen.c中生成对应的数组，然后通过下面的函数来注册到HII数据库中： /** Initialize HII global accessor for string support. **/ VOID InitializeStringSupport ( VOID ) { gStringPackHandle = HiiAddPackages ( &mUiStringPackGuid, gImageHandle, UiAppStrings, NULL ); ASSERT (gStringPackHandle != NULL); }这里的UiAppStrings就是通过.uni文件生成的字符串表示。 可以看到，导入字体和字符串使用的是相同的函数。 UI Entry进入UI界面是通过UiEntry()来实现的，其大致流程如下： 这里的重点也主要在绿色部分，它包含了Front Page的初始化和调用。 上述的绿色部分大致流程如下所示： 这里最重要的是两个部分，一个是更新Front Page的部分，另一个是SendForm()的部分。 更新Front Page部分主要由UpdateFrontPageBannerStrings()、UpdateFrontPageForm()等函数组成，它们使用了各类HII操作来更新界面，比如说UiCustomizeFrontPageBanner()构成了Front Page界面中的一条条的字符串显示（就是开头图片中的蓝字部分），另外还有UiCustomizeFrontPage()、HiiUpdateForm()等函数，都更新了界面。 SendForm()部分，它其实是整个UEFI界面显示的引擎，这部分实现在显示界面（比如图形输出界面，或者串口）上显示前面更新的内容，后续会详细介绍。 本文只是简单的介绍，以上。 |
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