前言

通过阅读前面的 EDKII 相关代码实现，我们可以很容易发现其虽使用的是 C 语言语法，但编写规则与我们在 IDE 或者操作系统上运行的 C 语言代码不太一样。以简单的 HelloWorld 程序为例。EDKII 中的代码为：




 
  

   #include <Uefi.h>
  

  

   #include <Library/UefiLib.h>
  

  

   
  

  

   EFI_STATUS 
  

  

   EFIAPI
  

  

   UefiMain (
  

  

   IN EFI_HANDLE ImageHandle,
  

  

   IN EFI_SYSTEM_TABLE *SystemTable
  

  

   ) {
  

  

   Print(L"Hello, World!\n");
  

  

   return EFI_SUCCESS;
  

  

   }
  

 



UNIX 风格代码如下：





 
  

   #include <stdio.h>
  

  

   #include <stdlib.h>
  

  

   
  

  

   int main(int argc, char **argv) {
  

  

   printf("Hello UEFI World from LibC!\n");
  

  

   
  

  

   void* ptr = malloc(1024);
  

  

   if (ptr) {
  

  

   printf("Memory allocated successfully.\n");
  

  

   free(ptr);
  

  

   }
  

  

   
  

  

   return 0;
  

  

   }
  

 



对比以上两个程序，下面的代码可以使用我们常见的 C 语言库函数。EDKII 中不能使用类似 printf 之类的库函数就是因为 EDKII 工程中没有此类函数的实现，因此我们的任务就是引入 C 语言库函数的实现。


二、EDK2-LIBC


EDK2-LIBC（也称为 EADK，即 EDK II Application Development Kit）是一个开源项目，该项目的目标就是降我们熟悉的 C 语言标准库移植到 UEFI 环境中，从能能够让我们在编写标准库程序的时候能够使用 printf、malloc 和 open 等函数。


为什么需要这个环境呢？虽然 UEFI 规范中提供了大量的 API 函数，但这些函数主要提供必要的硬件访问功能，无法使用很多已有的高级应用功能。举个例子来说，前面我们介绍了使用 UEFI 中的图形输出协议 GOP 在屏幕上显示一张图片，这种显示方式非常笨拙，本质上是通过控制屏幕上每个像素点的数据内容来实现，对不同协议的图像数据解析很不友好。但是 C 语言世界存在很多图片格式的解析代码，只需要我们直接调用即可。想象一下如果我们在 UEFI 中实现了这个 UNIX 风格的 C 语言环境，这些非常有空的功能就可以直接移植和调用了。


三、环境搭建


    
 
  • 
  
      
   
    1. 下载 edk2-libc 源文件
      2. 
  
    
  
    
  
    
   
    
    
     git clone https://github.com/tianocore/edk2-libc.git
    
    
       
  
    
  
    将 edk2-libc 与 edk2 放到同一层级路径中。
    
  
    
  
    
   
    
    
     yuan@ayuan-virtual-machine:~/src$ tree -L 1
    
    
    
    
     .
    
    
    
    
     ├── edk2/ # 主仓库
    
    
    
    
     │ ├── MdePkg/
    
    
    
    
     │ ├── OvmfPkg/
    
    
    
    
     │ └── ...
    
    
    
    
     └── edk2-libc/ # libc 仓库
    
    
    
    
     ├── StdLib/
    
    
    
    
     ├── AppPkg/
    
    
    
    
     └── ...
    
    
       
  
    • 
 
  • 
  
      
   
    1. 配置环境变量
      2. 
  
    
  
    
  
    
   
    
    
     export PACKAGES_PATH=$PWD/edk2:$PWD/edk2-libc
    
    
       
  
    
  
    配置这个环境变量的作用是告诉 EDK2 的构建系统去哪些额外的目录下寻找包（Packages）的源代码。需要注意的是，每次打开一个新的终端都需要执行一下这个命令。
    
  
    如果你只进入 edk2 目录运行 build 命令，构建系统只会解析 edk2 目录下的 *.dsc（平台描述文件）和 *.inf（模块描述文件）。它不知道 edk2-libc 的存在，因此当你编译一个需要标准 C 库的应用程序时，会报错“找不到 StdLib 包”。通过 PACKAGES_PATH，构建系统会把 edk2-libc 也加入搜索路径。当你的应用 *.inf 文件中声明了 StdLib 或 SocketLib 时，构建系统就能在 edk2-libc/StdLib 目录下找到对应的头文件和实现代码。
    
  
    如果将来需要引用其他第三方 EDK2 包（如 edk2-platforms），只需继续用冒号 : 分隔路径追加到这个变量中即可。这种方法很方便并且不会污染到 EDK2 的源码文件。
    
  
    EDK2 构建系统（build 命令，实际是 BaseTools）在解析依赖时，会按以下顺序查找包：
    
  
      
   
    • 工作区根目录（即 WORKSPACE 环境变量指向的目录，通常是 edk2 的父目录）。
      • 
   
    • PACKAGES_PATH 环境变量中列出的所有目录（按顺序查找）。
      • 
   
    • EDK_TOOLS_PATH 指定的目录（通常指向 BaseTools）。
      • 
  
    
  
    当在 edk2/OvmfPkg/OvmfPkg.dsc 中看到类似这样的定义时：
    
  
    
  
    
   
    
    
     [Packages]
    
    
    
    
     StdLib/StdLib.dec
    
    
       
  
    
  
    构建系统就会依次去 PACKAGES_PATH 里的每个目录下寻找 StdLib 文件夹及其中的 StdLib.dec（包声明文件）。
    • 
 
  • 
  
      
   
    1. 编写三大文件
      2. 
  
    
  
      
   
    • C 程序源码：
      • 
  
    
  
    
  
    
   
    
    
     #include <stdio.h>
    
    
    
    
     #include <stdlib.h>
    
    
    
    
     
    
    
    
    
     int main(int argc, char **argv) {
    
    
    
    
     printf("Hello UEFI World from LibC!\n");
    
    
    
    
     
    
    
    
    
     void* ptr = malloc(1024);
    
    
    
    
     if (ptr) {
    
    
    
    
     printf("Memory allocated successfully.\n");
    
    
    
    
     free(ptr);
    
    
    
    
     }
    
    
    
    
     
    
    
    
    
     return 0;
    
    
    
    
     }
    
    
       
  
    
  
      
   
    • inf 文件
      • 
  
    
  
    
  
    
   
    
    
     [Defines]
    
    
    
    
     INF_VERSION = 0x00010006
    
    
    
    
     BASE_NAME = MyStdLibApp
    
    
    
    
     FILE_GUID = 4e397097-665f-4745-88c3-6305ac8623aa
    
    
    
    
     MODULE_TYPE = UEFI_APPLICATION
    
    
    
    
     VERSION_STRING = 1.0
    
    
    
    
     ENTRY_POINT = ShellCEntryLib
    
    
    
    
     
    
    
    
    
     [Sources]
    
    
    
    
     MyStdLibApp.c
    
    
    
    
     
    
    
    
    
     [Packages]
    
    
    
    
     MdePkg/MdePkg.dec
    
    
    
    
     ShellPkg/ShellPkg.dec
    
    
    
    
     StdLib/StdLib.dec
    
    
    
    
     
    
    
    
    
     [LibraryClasses]
    
    
    
    
     UefiApplicationEntryPoint
    
    
    
    
     UefiLib
    
    
    
    
     UefiBootServicesTableLib
    
    
    
    
     LibC
    
    
    
    
     LibStdio
    
    
    
    
     ShellCEntryLib
    
    
    
    
     
    
    
       
  
    
  
      
   
    • dsc 文件
      • 
  
    
  
    
  
    
   
    
    
     [Defines]
    
    
    
    
     PLATFORM_NAME = MyPkg
    
    
    
    
     PLATFORM_GUID = 87654321-4321-4321-4321-CBA987654321
    
    
    
    
     PLATFORM_VERSION = 1.0
    
    
    
    
     DSC_SPECIFICATION = 0x00010005
    
    
    
    
     OUTPUT_DIRECTORY = Build/MyPkg
    
    
    
    
     SUPPORTED_ARCHITECTURES = X64
    
    
    
    
     BUILD_TARGETS = DEBUG|RELEASE
    
    
    
    
     
    
    
    
    
     [LibraryClasses]
    
    
    
    
     UefiLib|MdePkg/Library/UefiLib/UefiLib.inf
    
    
    
    
     UefiApplicationEntryPoint|MdePkg/Library/UefiApplicationEntryPoint/UefiApplicationEntryPoint.inf
    
    
    
    
     PrintLib|MdePkg/Library/BasePrintLib/BasePrintLib.inf
    
    
    
    
     PcdLib|MdePkg/Library/BasePcdLibNull/BasePcdLibNull.inf
    
    
    
    
     MemoryAllocationLib|MdePkg/Library/UefiMemoryAllocationLib/UefiMemoryAllocationLib.inf
    
    
    
    
     DebugLib|MdePkg/Library/UefiDebugLibConOut/UefiDebugLibConOut.inf
    
    
    
    
     BaseMemoryLib|MdePkg/Library/BaseMemoryLib/BaseMemoryLib.inf
    
    
    
    
     BaseLib|MdePkg/Library/BaseLib/BaseLib.inf
    
    
    
    
     UefiBootServicesTableLib|MdePkg/Library/UefiBootServicesTableLib/UefiBootServicesTableLib.inf
    
    
    
    
     DevicePathLib|MdePkg/Library/UefiDevicePathLib/UefiDevicePathLib.inf
    
    
    
    
     UefiRuntimeServicesTableLib|MdePkg/Library/UefiRuntimeServicesTableLib/UefiRuntimeServicesTableLib.inf
    
    
    
    
     RegisterFilterLib|MdePkg/Library/RegisterFilterLibNull/RegisterFilterLibNull.inf
    
    
    
    
     DebugPrintErrorLevelLib|MdePkg/Library/BaseDebugPrintErrorLevelLib/BaseDebugPrintErrorLevelLib.inf
    
    
    
    
     # 解决 HiiLib 缺失问题
    
    
    
    
     HiiLib|MdeModulePkg/Library/UefiHiiLib/UefiHiiLib.inf
    
    
    
    
     UefiHiiServicesLib|MdeModulePkg/Library/UefiHiiServicesLib/UefiHiiServicesLib.inf
    
    
    
    
     # 解决 UefiShellLib 相关的其他潜在缺失
    
    
    
    
     ShellLib|ShellPkg/Library/UefiShellLib/UefiShellLib.inf
    
    
    
    
     FileHandleLib|MdePkg/Library/UefiFileHandleLib/UefiFileHandleLib.inf
    
    
    
    
     SortLib|MdeModulePkg/Library/UefiSortLib/UefiSortLib.inf
    
    
    
    
     !include StdLib/StdLib.inc
    
    
    
    
     
    
    
       
  
    • 

 
  

        # unix
      
        # c语言
      
        # 服务器
      
  
 
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