万物生于一；面对纷繁，要看透它一的底色
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近期UEFI探索系列没有更新，忙着处理北京的案子以及帮忙朋友做一个IO驱动。开发完成后，我不知道怎么去测试稳定性了。问道于张佩，他建议用Verifier进行测试。
正好去上海有事，周末拉着张佩来教我如何测试和调试。过程就不赘述了，我把使用Verifier的过程记录下来，以备未来查看。
Driver Verifier不需要下载，它包含在大多数windows的发行版本中。在%WinDir%\system32\下可以找到，比如这是我工作的操作系统：
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在Legacy BIOS的Option ROM开发过程中，除了需要注意代码结构外，代码生成文件的大小也得小心，BIOS文件预留的空间不多。我一般将生成文件控制在12K左右。
当然，在后期的产品开发中，我们开始与联想和方正合作，Option ROM文件是请BIOS工程师编译进BIOS的，上述的限制就不需要那么严格了。
1 校验和的问题
Option ROM文件，要求字节校验和必须为0。而在隔离卡销售过程中发现，有些BIOS要求字校验和为0。
所谓字节校验和，也即把文件的内容一个字节一个字节加起来，其和为0；而字校验和则是按字为单位加起来，其和为0。
这种工具没有现成的，必须自己编写。
问题来了，怎么保证一个文件同时满足字节校验和以及字校验和为零？
继续阅读“UEFI开发探索35 – Option ROM前传2”275 total views, 1 views today
下面开始进入系列博客的主线-Option ROM的开发。
我预备用3篇将这个问题说清楚。包括Legacy BIOS下的Oprom，以及如何搭建UEFI下Oprom，包含为了开发Oprom我所自制的几个工具。
我曾经有很长一段时间与Legacy BIOS的Option ROM打交道，在没有示例程序、没有人指点的情况下，苦苦探索，痛苦而又充实。
一切都从这个文档开始：
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UEFI系列博客的第20篇中，曾经尝试过构建串口通信的代码。发送串口数据在当时已经实现了，可是没有找到如何判断是否有可读的数据，读取串口没有成功。偶尔能读到串口数据，只能证明读函数起作用了。
在多年的开发经历中，我曾经开发过各种MCU的串口代码，也在DOS和Legacy BIOS下开发过。读取串口，基本都是使用中断（或者配合DMA）方式。Windows下的串口，虽然表面是Windows的消息机制，驱动层还是使用了中断。
开发过一款串口通信的隔离卡，我构建了Legacy BIOS下的底层串口和单片机的串口程序：
虽然寄存器众多，不过核心思想还是不变：设置串口参数，设定中断处理程序，然后建立读写的函数。
可是，UEFI下只提供了Event的方式，而SerialIO Protocol中并没有对应的事件函数(类似键盘的WaitForKey)。该怎么解决这个问题？
继续阅读“UEFI开发探索33 – 再谈串口通信”556 total views, 2 views today
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PhotoShop和ACD See中，有各种对图像进行特效处理的功能，我在大学的时候就很着迷，一度考虑报考图像处理相关的研究生专业。
可惜生活总是变幻无常，推着我走向了另外一条道路，曾经的梦想还没出航就搁浅了。
不过这也影响了我之后的编程生涯，在底层开发的时候，总想着搞清楚各种图像的特效是怎么实现的。
这次准备拿UEFI App来开刀。
1 灰度转换
先上效果图：
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进行了上一篇博客所描述的各种实验，相关的代码基本都已经搭建好了，我们可以着手进行对GUI界面的鼠标支持了。
UEFI对开发者提供中断支持，所有异步操作都可以通过Event来完成。Simple Pointer Procotol也提供了对此机制的支持，根据文档中函数的说明，构建如下的函数：
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我的UEFI开发探索的系列博客，一直都有一根主线的存在，那就是在测试板上把UEFI的Option ROM开发出来。
回想到目前为止，总线及设备访问：PCI、Smbus、串口，都已经实现过了（串口实现不大完美，但在测试板上不需要使用）；界面相关：屏幕画图、文字显示、图像(BMP、PCX、JPEG)显示，也已经完成；用户交互：键盘已经完成，鼠标还没有写。
也就是说，鼠标探索完成后，只剩下构建Option ROM架构，这条主线就完成了。
UEFI开发探索系列已经进入中期了。
继续阅读“UEFI开发探索30 –鼠标初探”249 total views, 2 views today
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最近大部分时间都在研究怎么调试了。原计划的图像显示系列，落后不少进度。
之前介绍的BMP和PCX格式，都是无损压缩格式。今天想研究下有损压缩的明星—Jpeg格式。
本来是准备了四种格式的研究：BMP、PCX、JPEG和ICO。因为时间原因，ICO就不再继续编程了。如果未来有需要，到时再把它补上吧。
这篇博客是图像显示系列的最后一篇了。
继续阅读“UEFI开发探索29 – 图像显示（JPEG）”428 total views, 2 views today
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最近的翻译计划和博客计划严重滞后。一方面是因为有两个案子在推进，业余时间也被占用；另外一方面，在尝试用windbg搭建调试环境的时候，遇到了一些阻碍。
大部分情况下，我都是使用win10的虚拟机，配合UDK2018开发的。对照文档，第一次尝试就失败了。
文档中建议的环境是Win 7/Win8 64位，UDK2010。搭建win7的虚拟机，安装Vs2008+UDK2010，再试，不行。
我怀疑虚拟机是不是会有影响，幸好公司到处都是Mini PC。下班后找了台实际机器搭建，还是不行。
在工作间隙和下班后，只要有时间，我就苦苦寻找可能性。各类操作系统，各类UDK，各版本Qemu和各版本windbg，组合起来起码也有20几种。
在我搭建这些环境的次数多到想吐，准备转到Linux下时，今天早上，竟然成功了！
冷静下来思考，发现自己有80%以上的工作，都是无用功。不过正如7个炊饼的故事一样，这些无用功才引导我尝试成功。收拾起心情，把这几天的无用功整理一下。
继续阅读“UEFI开发探索28 – 用Windbg建立UEFI调试环境”730 total views, 4 views today
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我使用AppPkg进行Uefi app和UEFI oprom的开发，这样很方便生成在实际硬件中运行的代码。
而在日常的开发调试，不可能有硬件环境，一般会使用UEFI中生成的模拟环境，其执行文件为SecMain.exe，是在Nt32Pkg中生成的。我一般是将生成文件拷贝到其同目录下，运行SecMain.exe，进入模拟UEFI Shell执行生成文件。
当然，调试的办法仍旧是使用Print()函数，打印出需要的信息。再加上一点点想象力，以及对代码的理解，解决遇到的问题。
网上找到的资料，大部分是以Nt32Pkg为例子搭建的环境来构建调试环境。很久以前我也曾经用VS2008搭建过，可以用来编译，调试则没有成功。当时项目时间比较紧，没有去深究，用古老的Print()大法进行调试，好歹是将项目完成了。
这几天在寻找建立UEFI调试环境的过程中，发现intel其实提供了调试工具，名为UDK Debugger Tool。配合windbg和Qemu，可以搭建完整的调试环境。看到windbg，我就被吸引住了。一直觉得自己用得不熟，正好借这个机会好好深入一下。
因此，我准备花点时间用windbg来搭建调试环境。
至于用VS2015自带的调试器，我个人觉得配合SecMain也是可以搭建起来的。在尝试的过程中发现了很多可能性，有些问题我还没有想到解决办法。估计会很花时间，我暂时放弃了。
不过经验难得，我把探索VS2015建立调试环境的过程记录下来了。
1 创建Makefile Project
第一步就遇到困难了。
继续阅读“UEFI开发探索27 – 用Vs2015建立UEFI调试环境”637 total views, 1 views today
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上一篇博客中遇到了奇怪的问题，明明没有使用的函数，在编译的时候竟然报错，提示使用了此函数，而且导致程序无法链接。
这让我意识到，还是得建立完整的调试环境，帮助学习开发。
一直以来，我调试代码的方法大概有三种：
1) 打印输出。这是最常用的，也最方便的。不管是通过屏幕打印输出，还是通过串口、USB口等硬件设备打印，都能知道很多程序的内部信息；
2) 观察汇编代码。 主要用来准确的知道程序内部运行状况、库的链接、各种变量等，配合map、lst等文件综合分析。用来解决一些疑难杂症；
3) 断点调试。 这是最好的调试方法，不过视开发的产品，有时候很难实现。如果是调试Windows driver&app，VS系列产品以及Windbg能发挥很大作用；Linux下用gdb，也很好；调试DOS和Legacy bios时，我用debug.exe较多。开发固件代码时就比较麻烦了，要么用软件模拟器调试，要么用JTAG调试。
帮朋友打个小广告，建议读一读张银奎的《软件调试》， 目前他在筹划第二版四卷本的计划。第二版的第一卷已经出版，值得好好读一读。承张老师惠赠一本，正在拜读：
UEFI下开发APP和Driver，以及我目前的目标Option ROM，在实际硬件中是没法使用断点调试的，至少目前我没有找到方法。实在很怀念用debug.exe调试DOS程序的日子，工具虽然简单，该有的功能都有，UEFI下怎么就没提供这种类似的工具呢？
我准备用几篇博客，谈一谈如何建立第二种观察汇编代码和第三种断点调试的方法。当然，断点调试只能在TianoCore（模拟环境）配合下工作，实际硬件就无能为力了。这就足够了，能大大加快各种代码的开发。
这篇介绍如何去观察汇编代码。
继续阅读“UEFI开发探索26 – UEFI下观察汇编代码”693 total views, 1 views today
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隔离卡的界面开发中，PCX实际上用得最多。主要是因为它采用了RLE压缩，在颜色不多的情况下，能够比较小。这也逼着我使用各种工具，比如PS、ACDSEE甚至是画图软件，来调整其色彩数，以减少图像尺寸。
毕竟隔离卡的ROM只有64K可用，因此常用的是256色PCX。PCX其实也支持24位真彩色，本篇中我尝试在UEFI Shell下显示24位真彩色PCX文件。
1 PCX格式介绍
PCX文件包含三部分：
文件头如下：
PCX的格式相对比较古老了，这里有篇文档可以参考一下：http://techheap.packetizer.com/compression/graphics/pcxfmt.html。
继续阅读“UEFI开发探索25 – 图像显示(PCX)”503 total views, 1 views today
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BMP是微软推荐和支持的标准图像文件格式，图像数据不经过压缩直接存盘，直译过来是位图（bitmap）。
最早的时候，Windows自带的画图程序只支持bmp格式，现在缺省支持PNG了。
这种格式比较简单，数据结构也非常容易看懂。我在开发隔离卡、Option ROM以及嵌入式产品时，如果需要用到图像，只要空间允许，都是用BMP格式。代码简单，很多时候几行循环代码就搞定。
在Foxdisk的博客中，还没来得及对图像格式进行介绍。那款软件中主要使用了BMP和PCX两种图像格式。
我预备用几篇博客，把常用的图像格式在UEFI Shell下如何显示介绍一下。为了方便，没有使用main函数作为入口，而是使用了ShellAppMian。理由比较简单，main函数入口参数不是Unicode的，需要进行转换；另外，我也想尽可能使用UEFI提供的函数来进行处理，尽量少用标准C的库函数。
先从BMP开始。
继续阅读“UEFI开发探索24 – 图像显示(BMP)”355 total views, 1 views today
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Option ROM的开发中，很少用到文件读写。因此，在最早开发的过程中，我没有仔细研究过文件处理相关的Protocol。
倒是在编写显示图片例程的时候，涉及到了一些。我直接使用了UDK中的例子，改造了显示BMP的函数，函数内部封装了文件读取。
接下来我准备用几篇博客，演示如何显示图片。UEFI画图的程序，在之前的博客中已经讨论演示过了。下面需要做的，是解析图像格式，解压数据，并通过画图函数将其显示在屏幕上。
预备要处理的图像格式包括BMP、PCX，有时间的话研究下Jpeg。
当然，首先还得搞清楚UEFI下怎么进行文件读写。
继续阅读“UEFI开发探索23 – File IO(文件读写)”485 total views, 1 views today
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之前搭建UDK2017和UDK2018失败，我只能使用以前的开发环境WinXP+UDK2010来调试程序。总感觉自己像个史前程序员，XP下很多工具都没法使用的。比如我想看某个函数的定义，只能使用TotalCmd全文件夹搜索，感觉很不爽。
今天去公司加班，广州有客人来访。下午送走客人后，我盯着以前写的“搭建环境”的博客，下定决心，一定要用上win10+UDK2018为新的开发环境。
继续阅读“UEFI开发探索22 – 环境搭建3”469 total views, 1 views today
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SMBus是1995年由Intel提出的一种双线通信专利技术，它完全符合系统管理总线规范1.1版，与I2C串行总线兼容。与当前流行的高速串行协议相比，SMBus的速度比较慢，但因其使用硬件少，支持此协议的产品非常多，在当前的计算机行业仍然有很大的应用面。
在开发双网隔离计算机的过程中，需要解决三方通信问题。即Windows/Linux层App、控制卡Firmware和BIOS(包括BIOS oprom)三方的通信。实际上需要解决的是控制卡Firmware与Windows/Linux层App、控制卡Firmware与BIOS通信的问题。
最早我采用PCI/PCIE芯片。问题是厂商提供的驱动不完善，总是有各种问题；加上芯片上的控制引脚不够，无法实现产品目标。
后期换为C8051F320，价格也比较合适。底层的通信（控制卡Firmware与BIOS）定为SMBUS总线通信方式；上层的通信则使用了USB HID协议。
由此开始了我辗转在各种平台上开发SMBUS通信代码的历程。
继续阅读“UEFI开发探索21 – SMBUS通信”543 total views, 1 views today