万物生于一；面对纷繁，要看透它一的底色
【作者：张佩】【原始链接：www.yiiyee.cn/blog】
LK支持多任务，并且也支持多核。多任务和调度，是LK内核最复杂的功能。一般的嵌入是系统，为了实现简单和便利部署的考虑，会把多任务实现得比较简单，比如uos这样的rtos系统便是了。但LK其实有比较丰富而全面的多任务支持的基础。这使得一些功能更全面的微内核系统比如Zircon，会选择基于它进行开发。
每个内核实现都会为线程创建一个结构体，用来管理任务的执行和维护线程状态。由于无受限的多任务支持能力，所以系统中的线程数量和功能，是不受限的。所以要有一种管理设施，能够对所有的任务进行无区别的管理（某些时候是有区别的，比如idle线程、init线程等，但很少）。这个模块就是内核的任务管理器。而它管理这些任务的抓手，就是线程结构体。
下面是LK定义的线程结构体：
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【作者：张佩】【原始链接：www.yiiyee.cn/blog】
Little Kernel是一个微型内核，某种意义上，可以被定义为微内核。当下声势大张的谷歌Fuchsia OS的微内核系统就是从它演进而来的。它更为一般的作用，是在安卓设备中，作为一个典型的boot loader并启动安卓OS。相较于更通用的arm平台上的u-boot，它当然更加地简单。所以如果不需要boot loader中实现复杂的功能，特别是不需要驱动复杂的IO设备的话，little kernel是非常合适的。
当然，并不是说Little Kernel（简称LK）没有IO支持。它对于基本的IO设备还是有接口层面的支持的。比如串口、GPIO、基于frame buffer的图形显示设备，以及更高级的设备比如磁盘设备、USB、网络等，甚至virtio设备。但仅限于接口定义，却缺少具体的设备支持。所以新平台的设备驱动开发是一个巨大任务。
在这个文档中，我带领大家一起走读一下LK的核心代码。
这部分我带领大家走读一下LK内核部分的代码。因为代码很简单，所以走读一遍并不费事。和Linux内核相比，走读LK的内核如同在电视上看别人爬山一样，所费精力与实际爬山之人，实有天壤之别。但如鲁迅说的，我的双脚虽不能如愿地周游世界，但通过眼睛却能部分地实现它，观看风光纪录片便如部分地身临其境地领略了那些风光，也能增广见闻的。所以LK虽微，分析它亦不费事，但学习它也能达到增广见闻的目的，部分地达到学习内核实现的目的。
LK官方有一篇和小的文档介绍内核API，然太简。参考。下面我带领大家分别地看一下LK的内存管理、任务管理和同步机制，这三个主要部分的实现逻辑。
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请保留-> 【原文： https://blog.csdn.net/luobing4365 和 http://yiiyee.cn/blog/author/luobing/】
前段时间在Linux下开发UEFI程序，发现以前写的AppPkg的32位程序没法编译，无法在模拟环境下测试执行程序。
我当时就想脱离AppPkg，自己构建Package。当然，StdLib的库不能使用了，也不能以main()函数为入口。我觉得这都不是什么大事，毕竟平常构建的Option ROM代码也不能使用这些。
说干就干，顺便把各种类型文件的知识点过一遍。
1 编译框架
EDKII的编译系统是基于Python和C的代码构建的，可以跨平台编译。也可运行在不同的CPU架构上，比如X86和ARM，最近我们在做针对龙芯MIPS的软件，乐见UEFI发展版图的扩大。
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准确地说，应该是在Ubuntu 16.04下，使用Qemu模拟UEFI启动环境，同时配合Intel UDK Debugger tool和gdb建立的X64调试环境。
使用的是Qemu和OvmfPkg，类似于之前使用windbg在Windows下搭建调试环境，这次换为在Linux下搭建了。正是上一篇博客留下的题目。
1 参考资料
如何在Linux下搭建调试环境，网上的资料不多，特别是如何让gdb挂上UEFI启动环境，我摸索了几天。
可供参考的资料有《UDK_Debugger_Tool_User_Manual_V1.11.pdf》，在网站https://firmware.intel.com/develop/intel-uefi-tools-and-utilities/intel-uefi-development-kit-debugger-tool上下载，其中第六章开始介绍如何在Linux下搭建调试环境。
以及开源项目Slim Bootloader: https://slimbootloader.github.io/index.html。它在调试的时候使用了UDK Debugger Tool，搭建调试环境的方法可用来类比。
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上一篇博客中，在编译AppPkg的时候，遇到了问题，编译的时候出错。错误的提示在上一篇博客中贴出来了，这里不再贴出。针对此问题，我查找了一些资料，做了若干实验，姑且以杂谈的形式记录下来。
1 EADK
为了方便使用标准的C库，EDKII中提供了开发包：EDK II Application Development Kit，简称为EADK。它最早脱胎于EFI_ToolKit，是Intel推广EFI的范例程序包。
随着UEFI的法发展，原来的架构无法统一，EFI_ToolKit的代码被分别整合到各个Package中了。其中的python和Application Development Kit就由EADK接替，并维护着。不过，从github上的日期来看，最后维护的时间也是2015了，是不是后面放弃了？
不管如何，它能很方便的用来构建Uefi程序，也能直接使用熟悉的C库函数，之前博客中的大量代码都使用了它。 它包含了三个Package：
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Windows下搭建环境、编译、运行等一系列工作，都已经比较熟练了。不过，鉴于Intel提供的调试工具（之前博客中讲述过）Linux版本的都比windows新:
我觉得还是有必要在Linux下把开发环境建立起来。何况，我平常用来开发UEFI的Windows虚拟机实在太大了，动辄50G，装完必要软件后，只剩下10多个G。
继续阅读“UEFI开发探索37 – Linux下环境搭建”6,569 total views, 2 views today
最近正在尝试在Unbutu16上搭建开发和调试环境，其中过程一言难尽，到现在也没完成到符合我要求的程度。
正是因为遇到障碍，我今天早上回到Win10+UDK2018的环境下，想重新编译下AppPkg，没想到遇到问题了，怎么编译都不通过。明明之前是没有问题的啊，看第26篇博客，当时我还非常雀跃于第一次编译通过。
我一直都在使用AppPkg编译我自己的UEFI app，肯定是哪里的配置被我自己修改，忘记了。一番折腾后，终于搞清楚了。
基于上面的事故，我觉得有必要专门做一个问题辑录的博客，把自己遇到的一些比较奇怪的问题以及解决方法记录下来。
这篇博客用来占坑，遇到问题就到这里记录，估计会很长……
继续阅读“UEFI开发探索Q&A – 问题辑录（持续更新）”2,237 total views, no views today
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Option ROM的开发不是一门显学，相关的资料也少得可怜。如果是在ODM厂商工作，或者做BIOS相关的工作，可以接触到很多相关的材料。不过，对我这种必须开发Option ROM，公司又不是相关行业的，非常少见。这也导致在开发Legacy BIOS的Oprom时，只能一点点摸索，遇到的问题如山之多。
UEFI下开发Option ROM相对好多了，一方面资料比较全面，EDK的文档组织还是比较明晰的；另一方面，它也提供了标准的工具，非常便利。我自己的测试卡是PCIE接口的，接下来讨论的Option ROM是针对PCI扩展ROM的（ISA ROM在UEFI spec中好像不支持了）。
UEFI的Option ROM结构与之前介绍的Legacy BIOS Oprom类似：
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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”2,535 total views, no 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”2,623 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”2,000 total views, no 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）”2,634 total views, no views today