【UEFI实战】EDK的编译流程说明

缺乏、安全感 2024-02-19 21:23 52阅读 0赞

## 前言 ##

使用EDK进行UEFI开发，开始的时候很容易遇到的问题就是编译不过，并非代码的问题，而是编译环境存在异常。

本文主要介绍EDK是如何进行编译的，使用的平台是Windows。这里还想说一点，事实上Linux下的EDK编译相比Windows还更简单一些，但是在实际的开发中，会需要使用到Intel提供的各类工具，而这些工具只有Windows版本的，所以开发一般还是需要在Windows平台。

本文涉及到具体的EDK版本，一般说的是[vUDK2017: https://github.com/tianocore/edk2.git Tag vUDK2017.][vUDK2017_ https_github.com_tianocore_edk2.git Tag vUDK2017.]，它（后面称为源码）其实是来自[GitHub - tianocore/edk2: EDK II][GitHub - tianocore_edk2_ EDK II]，只是有一些自己的修改。

## 编译工具 ##

EDK编译需要使用到的工具有如下的一些:

**Visual Studio**：这是主要的编译工具，当然又备选的Intel自己的编译工具，但是VS是最常用的，从VS2010开始，各个版本的VS都支持，在[【UEFI实战】OVMF基础][UEFI_OVMF]已经说明了如何安装VS。需要说明的是，其实并不需要安装VS也能够使用到它的工具来进行编译，后续会说明这一点。

**Python**：EDK在编译的前期处理中使用了大量的Python脚本（也有可能是封装成exe的Python脚本），来生成编译必须的C文件，H文件和Makefile文件，另外，某些EDK二进制本身就是通过Python脚本来生成的，所以Python必不可少。目前Python2.7是一般的EDK都支持的。

**NASM**：EDK中一部分的代码是汇编语言，汇编语言在Windows下可以通过NASM或者MASM来编译，它们对应的汇编语言稍有不同，可能是为了兼容性的问题（Linux下也有NASM，但是MASM是微软的，没有Linux版本），在EDK中NASM更常用。

**ASL**：EDK中比较特殊的就是ACPI语言，它需要通过ASL工具来进行编译，所以它也是必不可少的。

还有，某些比较老的EDK版本，需要使用到**WINDDK**的工具，这个只要知道有这么一回事情即可。

最后，在EDK的源代码中，还有一个目录**BaseTools**，它包含了EDK自己要用的一些工具，这些工具包含了Windows版本，Python版本和Linux版本。以源码为例，它默认不包含Windows版本工具，只给了一个链接，需要自己去下载，但是也可以通过工具从Python版本转化而来（其实下载来的Windows版本也是通过Python转换过来的，使用的工具是cx\_Freeze）；Linux版本需要自己先编译出来才能使用。

另外，非常重要的一点，上述的工具最好是安装在默认目录（一般就是C盘的特定位置），如果不在默认的位置，就很可能出现异常。

## 配置 ##

前面介绍了EDK编译需要使用的工具，但是我们如何来使用这些工具呢？“默认目录”到底是指哪个目录呢？本节将介绍这部分的内容。

我们在编译EDK之前，需要先运行一个脚本，它的名字是edksetup.bat，通过名字也可以看出来它的作用。

其中很重要的一部分就是调用BaseTools\\toolsetup.bat，同样从它的名字也可以看出来这个脚本的作用。

在toolsetup中，有如下的操作：

1. 设置一些变量，其中就有EDK默认提供的工具的位置EDK\_TOOLS\_PATH，BASE\_TOOLS\_PATH，EDK\_TOOLS\_BIN等，这些变量就指定了我们应该去哪里获取EDK自己提供的工具；同时它还给PATH这个环境变量上增加了EDK工具的目录，这样Windows下就可以直接调用这些工具，而不需要使用绝对路径了。运行edksetup.bat的时候会有如下的打印，就是设置的变量：

PATH      = E:\Codes\vUDK2017\BaseTools\Bin\Win32;C:\Windows\system32;C:\Windows;C:\Windows\System32\Wbem;C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\;C:\Windows\System32\OpenSSH\;D:\Program Files\Git\cmd;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.1\Windows Performance Toolkit\;C:\Program Files (x86)\NVIDIA Corporation\PhysX\Common;C:\Program Files\NVIDIA Corporation\NVIDIA NvDLISR;D:\Program Files\TortoiseGit\bin;D:\Program Files\qemu;C:\Users\home\AppData\Local\Microsoft\WindowsApps;D:\Program Files (x86)\Microsoft VS Code\bin;D:\Program Files\qemu;
    
         WORKSPACE      = E:\Codes\vUDK2017
    EDK_TOOLS_PATH      = E:\Codes\vUDK2017\BaseTools
    BASE_TOOLS_PATH     = E:\Codes\vUDK2017\BaseTools
     EDK_TOOLS_BIN      = E:\Codes\vUDK2017\BaseTools\Bin\Win32
         CONF_PATH      = E:\Codes\vUDK2017\Conf

2. 之后，在toolsetup.bat中会调用set\_vsprefix\_envs.bat这个脚本，看它的名字就可以看出来它是用来处理VS相关的内容的。前面已经提到，EDK支持不同版本的VS，在VS安装的过程中，会设置一个变量，比如这边安装的是VS2015，可以在系统变量中看到VS140COMNTOOLS这个变量：

![20190729223248260.png][]

通过这个变量，我们就可以知道目前的编译环境中装了哪个版本的VS，从而进一步指定VS下的工具目录，并初始化对应的变量。

除此之后，set\_vsprefix\_envs.bat中还会设置WINDDK和ASL的目录。

3. 下面回到toolsetup.bat，之后的操作非常重要，它创建一个Conf目录（这也是本节标题的来源），然后往这个目录中放入target.txt，tools\_def.txt和build\_rule.txt。这三个文件不是凭空生成的，而是在BaseTools目录下存在模板：

![20190729223807720.png][]

这样做的好处是，我们可以手动修改Conf目录下的这三个文件，来做出自定义。

下面来一一介绍这几个文件：

1）首先是build\_rule文件，之所以要先讲是因为我也不知道它是干什么的，跳过。

2）然后是target，这个目录主要是配置如下的一些值：

ACTIVE\_PLATFORM：指定编译的dsc文件；

TARGET：指定是Release版本还是DEBUG版本；

TARGET\_ARCH：指定平台是32位还是64位还是两者皆有；

TOOL\_CHAIN\_CONF：指定使用的工具包，一般就是tools\_def.txt；

TOOL\_CHAIN\_TAG：指定具体使用的工具及其版本，就是用VS还是其它编译器之类的，后面讲tools\_def的时候还会说明；

MAX\_CONCURRENT\_THREAD\_NUMBER：指定参与编译的核数；

BUILD\_RULE\_CONF：指定使用的规则，一般就是build\_rule.txt；

以上的这些参数，在使用编译命令的时候大部分都可以Override，所以这里指定并不一定有效；

3）tools\_def文件列出了所有支持的编译器和对应的变量，以及不同编译器需要使用的参数。以这边是用的VS2015x86为例，它设置了如下的变量（当然实际上还有很多）：

DEFINE VS2015x86_BIN    = ENV(VS2015_PREFIX)Vc\bin
    DEFINE VS2015x86_DLL    = ENV(VS2015_PREFIX)Common7\IDE;DEF(VS2015x86_BIN)
    DEFINE VS2015x86_BINX64 = DEF(VS2015x86_BIN)\x86_amd64

这里的VS2015\_PREFIX就是在set\_vsprefix\_envs.bat设置的。

通过上述的变量，我们也可以确定EDK编译的时候到底去哪个目录获取工具了。

我们在target中定义的TOOL\_CHAIN\_TAG，或者在调用build时通过的-t传入的参数，必须在tools\_def中定义，否则build就会报错。

## build ##

工具已经安装，配置也已经有了，下面就是最重要的编译。

关于build工具的使用，我们先来看下面的操作：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

我们在EDK目录下直接调用build，会提示不是可用的命令。

然后我们运行edksetup.bat，我们从前面的介绍里面已经知道，它会设置BaseTools下的工具目录到PATH系统变量中，所以之后的build就能够识别到了，所以操作能够执行。

实际的build在如下的目录：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

我们可以进一步查看它的使用方法：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

有一部分参数已经在前面提过，这里也不再赘述。

同时我们还可以找到它的Python版本：

![20190730225019573.png][]

它才是真正的EDK编译的重点。

关于build具体做了哪些操作，可以直接查看build.py以及相关的代码。

不过代码比较多且复杂。

这里只做简单的说明：

1. 文本转换。EDK里面除了c文件，h文件等常用的编程语言文件，还有inf文件，dec文件，dsc文件，fdf文件等等，这些本质上不是编译语言文件，而是为了方便EDK编程而使用的帮助文件，这些文件最终会通过build命令进行转化，生成新的文件（我们可以在Build目录下找到AutoGen.c，Makefile等），它们才是真正编译需要用到的；

2. 调用VS工具，并配置之前生成的Makefile文件来进行编译；

3. 通过fdf文件生成真正的二进制。

[vUDK2017_ https_github.com_tianocore_edk2.git Tag vUDK2017.]: https://gitee.com/jiangwei0512/vUDK2017
[GitHub - tianocore_edk2_ EDK II]: https://github.com/tianocore/edk2.git
[UEFI_OVMF]: https://blog.csdn.net/jiangwei0512/article/details/52244440
[20190729223248260.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/993aadaac9ae4b24a4f1f2fa78bc6e84.png
[20190729223807720.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/3e1b1b102eba4fe28c6d6f15e1da4723.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/9cf86ffd38d043c7911d0f64ebe102a1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/516b77750c054fe99d12f1cef2d1403f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/044bdb01d4ea4ae59998fb494574b38f.png
[20190730225019573.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/ad971f7b62274a44b2bef25a4cc2b9c9.png