【UEFI实战】如何在OS下获取UEFI变量

喜欢ヅ旅行 2023-10-17 18:01 27阅读 0赞

## 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：

![SouthEast][]

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：

[GetFirmwareEnvironmentVariable失败返回错误码1314\_youyudexiaowangzi的专栏-CSDN博客][GetFirmwareEnvironmentVariable_1314_youyudexiaowangzi_-CSDN]

## 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：

![SouthEast 1][]

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[GitHub - rhboot/efibootmgr: efibootmgr development tree][GitHub - rhboot_efibootmgr_ efibootmgr development tree]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<efivar.h>中，而它的实现也可以在Github上找到：

[GitHub - rhboot/efivar: Tools and libraries to work with EFI variables][GitHub - rhboot_efivar_ Tools and libraries to work with EFI variables]

具体的实现和例子就不用多说了，主要还是要看代码。

[GetFirmwareEnvironmentVariable]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms724325%28v=vs.85%29.aspx?f=255&MSPPError=-2147217396
[GetFirmwareEnvironmentVariableEx]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/jj204593%28v=vs.85%29.aspx
[SetFirmwareEnvironmentVariable]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms724934%28v=vs.85%29.aspx
[SetFirmwareEnvironmentVariableEx]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/jj204594%28v=vs.85%29.aspx
[SouthEast]: https://img-blog.csdn.net/20180127223032651?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvamlhbmd3ZWkwNTEy/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[GetFirmwareEnvironmentVariable_1314_youyudexiaowangzi_-CSDN]: http://blog.csdn.net/youyudexiaowangzi/article/details/48245309
[SouthEast 1]: https://img-blog.csdn.net/20180127231444193?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvamlhbmd3ZWkwNTEy/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[GitHub - rhboot_efibootmgr_ efibootmgr development tree]: https://github.com/rhboot/efibootmgr
[GitHub - rhboot_efivar_ Tools and libraries to work with EFI variables]: https://github.com/rhboot/efivar