UEFI原理与实践笔记（一）-开发环境搭建
记录一下在Windows环境下搭建UEFI开发环境的过程

配置Windows开发环境

下载安装所需工具

我们首先需要安装EDK2所依赖的开发工具及本身。

vs2019

安装 Visual Studio 2019 作为主要的开发工具
下载地址：https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/free-developer-offers/
我们勾选如下的选项即可：

选用vs2019的原因是当前EDK2推荐的版本就是vs2019，比较稳定。
装好之后，我们可以将Developer Command Prompt for VS 2019这个快捷方式单独提出来，之后会频繁用到。

EDK2

Github地址：https://github.com/tianocore/edk2
最好下载最新的release版本，将EDK2目录解压后放在C:目录下。

Python 3.8

下载地址：https://www.python.org/ftp/python/3.8.1/python-3.8.1.exe
安装时最好勾选添加到环境变量中，不然之后还得自己配。

NASM

下载地址：https://www.nasm.us/
同样，将NASM安装到C:目录下，并将目录添加到系统环境变量Path中。

iasl

下载地址：https://acpica.org/downloads/binary-tools
将iasl安装到C:目录下，并将目录添加到系统环境变量Path中。

配置EDK2开发环境

初始化环境

进入EDK2目录，运行edksetup.bat，此步骤用于建立Conf目录下的target.txt，tools_def.txt等文件。

编辑编译相关文件

编辑Conf/target.txt

...
ACTIVE_PLATFORM       = MdePkg/MdePkg.dsc
...
TARGET                = RELEASE
...
TARGET_ARCH           = X64
...
TOOL_CHAIN_TAG        = VS2019
...

编译UEFI基础依赖包

首先我们需要设置命令行能够包含vs2019的工具集，我们打开之前强调的Developer Command Prompt for VS 2019，从该命令行窗口进入EDK2目录，即cd C:\edk2。

在每一次编译项目前，我们还要保证EDK2环境变量被设置，即运行edksetup.bat。

当我们设置完环境后，就可以执行build命令了，这个命令能够分析工程文件，根据你的设置自动执行相应编译和连接命令。在上面我们修改了target.txt文件，这个文件相当于编译配置文件。

在这里解释一下上面修改内容的含义：

MdePkg是UEFI环境下的基础库，地位差不多和C语言中的stdio.h类似，编译这个库后自己写的工程模块才能进行依赖运行。
我们在这里编译的程序架构为X64，所以最后编译版本为Release，若为32位架构则可以选择编译版本为DEBUG，在这里不作讨论。
工具链选择为vs2019

build命令执行后，若结果为Done，则说明环境配置成功。

编译CryptoPkg

补全CryptoPkg

在进行下个步骤之前，我们需要先编译CryptoPkg，我们打开edk2/CryptoPkg/Library/OpensslLib/openssl，发现是一个空的文件夹，我们需要下载OpenSSL的对应版本，先将CryptoPkg补全。

我们去EDK2 release找到自己下载的版本，在这里我们能找到对应所需的OpenSSL版本，我的EDK2版本是edk2-stable201911，对应的OpenSSL版本是1.1.1d。到OpenSSL官方下载：https://github.com/openssl/openssl/releases，解压并放到指定文件夹中。

编译

同上，编辑target.txt文件：

1
2
3

...
ACTIVE_PLATFORM       = CryptoPkg/CryptoPkg.dsc
...

build命令执行后，若结果为Done，则说明编译成功。

安装并编译UEFI模拟器

安装QEMU虚拟机

下载地址：https://www.qemu.org/download/#windows

编译OVMF模拟器

引用一下官方对OVMF的介绍：

OVMF is an EDK II based project to enable UEFI support for Virtual Machines. OVMF contains sample UEFI firmware for QEMU and KVM.

简单来说，就是OVMF能够为虚拟机提供UEFI支持，能够为QEMU虚拟机提供UEFI固件样本。

在之前编译MdePkg时，我们需要修改target.txt文件，由于每次编译都得修改target.txt中的ACTIVE_PLATFORM选项过于麻烦，我们直接给build命令附加参数：

1	build -a X64 -p OvmfPkg/OvmfPkg.dsc

-p选项为通过指定.dsc文件指定要编译的Package，这个选项会取代target.txt中的ACTIVE_PLATFORM选项；-a选项选择目标平台，这个选项会取代target.txt中的TARGET_ARCH选项。

建立目录

若编译成功，我们能够在edk2/Build目录下见到我们先前编译的所有文件，
找到edk2/Build/OvmfX64/RELEASE_VS2019/FV/OVMF.fd文件，这就是我们需要的UEFI样本。

ovmf  名字可以自己起
|
│   OVMF.fd
│   run.bat
└───hda-contents
│   │   这里将存放之后编译好的.efi文件
|   |   文件夹的名称要和下面的 run.bat 脚本中的文件夹名称保持一致

其中，OVMF.fd就是编译好的文件，run.bat的内容如下：

qemu-system-x86_64 -drive file=OVMF.fd,if=pflash,format=raw,unit=0,readonly=on -drive file=fat:rw:.\hda-contents\,media=disk,if=virtio,format=raw -m 512 -machine q35,smm=on -nodefaults -vga std -global driver=cfi.pflash01,property=secure,value=on -global ICH9-LPC.disable_s3=1

此时我们执行run.bat，可以看到如下的界面：

在Shell >后输入fs0:即可进入到存放文件的位置，因为目前还没有任何工程，所以没有.efi可执行文件。

参考文献

UEFI原理与编程/戴正华著 2015.1

Ecool

UEFI原理与实践笔记_开发环境搭建