标签： UEFI

“因为硬盘是一种块设备，所以每个硬盘设备（硬盘设备包括分区设备）控制器都安装有一个 BlockIo 实例，一个 BlockIo2实例。BlockIo 提供了访问设备的阻塞函数，BlockIo2提供了访问设备的异步函数”【参考1】

这里提供一个枚举BlockIo，然后显示每一个 Media 属性的例子：

#include  <Uefi.h>
#include  <Library/UefiLib.h>
#include  <Library/ShellCEntryLib.h>
#include <Protocol/BlockIo.h>

extern EFI_BOOT_SERVICES         *gBS;
extern EFI_SYSTEM_TABLE			 *gST;
extern EFI_RUNTIME_SERVICES 	 *gRT;

int
EFIAPI
main (
  IN int Argc,
  IN CHAR16 **Argv
  )
{
    EFI_STATUS				Status;
    UINTN					HandleCount,HandleIndex;
    EFI_HANDLE              *BlockControllerHandles = NULL;	
	EFI_BLOCK_IO_PROTOCOL   *BlockIo;
	
	//找到全部有 BlockIo Protocol 的Device
    Status = gBS->LocateHandleBuffer(
            ByProtocol,
            &gEfiBlockIoProtocolGuid,
            NULL,
            &HandleCount,
            &BlockControllerHandles);  

   if (!EFI_ERROR(Status)) {
        //逐个打开 
        for (HandleIndex = 0; HandleIndex < HandleCount; HandleIndex++) {
            /*打开EFI_BLOCK_IO_PROTOCOL  */ 
            Status = gBS->HandleProtocol(
                    BlockControllerHandles[HandleIndex],
                    &gEfiBlockIoProtocolGuid,
                    (VOID**)&BlockIo);
			//显示信息		
			Print(L"-->[Device]<--:%d\n",HandleIndex);
			Print(L"MediaId       :%0x\n",BlockIo->Media->MediaId);
    		Print(L"RemovableMedia:%0x\n",BlockIo->Media->RemovableMedia);
    		Print(L"MediaPresent  :%0x\n",BlockIo->Media->MediaPresent);
    		Print(L"ReadOnly      :%0x\n",BlockIo->Media->ReadOnly); 
    		Print(L"WriteCaching  :%0x\n",BlockIo->Media->WriteCaching);
    		Print(L"BlockSize     :%0x\n",BlockIo->Media->BlockSize);
    		Print(L"IoAlign       :%0x\n",BlockIo->Media->IoAlign);
    		Print(L"LastBlock     :%0x\n",BlockIo->Media->LastBlock);
    		Print(L"LogicalPartition :%0x\n",BlockIo->Media->LogicalPartition);
    		Print(L"LowestAlignedLba :%0x\n",BlockIo->Media->LowestAlignedLba);
    		Print(L"LogicalBlocksPerPhysicalBlock   : %0x\n",
			BlockIo->Media->LogicalBlocksPerPhysicalBlock);
    		Print(L"OptimalTransferLengthGranularity: %0x\n",
			BlockIo->Media->OptimalTransferLengthGranularity);
        }	//for (HandleIndex = 0;
		
        gBS->FreePool(BlockControllerHandles);
    }			
  return EFI_SUCCESS;
}

在 Nt32 虚拟机中运行的结果

完整的代码和程序下载：

BIOTest

参考
1. UEFI 原理与编程 P139

最近在查看EDKII代码的时候忽然有一个奇怪的想法：在运行模拟器的时候（Build Run），我们可以在编译窗口看到很多输出的Debug 信息，那么我们是否可以在自己编写的Application中输出这样的信息？

最直接的想法是在 Application中调用 gWinNt ，但是如果要用这个东西，需要定义很多文件头，最麻烦的是这些头文件最后都要使用 Windows.h ，编译的时候总是无法通过。另外的方法是，在 Application 中调用诸如 WinNtThunkDxe 或者 WinNtSerialIoDxe 这样的Protocol，但是在编译使同样会遇到有上面的问题。我尝试了很多次都没有成功，最后只好放弃。

换一种思路，我们可以在NT32Pkg中留下可供调用的函数，然后在 Application 中Call这个函数。

最简单的功能就是用于系统重启的 gST->Reset 。经过查找，模拟器中实现这个功能的代码在 \Nt32Pkg\ResetRuntimeDxe\reset.c 。头定义如下

VOID
EFIAPI
WinNtResetSystem (
  IN EFI_RESET_TYPE   ResetType,
  IN EFI_STATUS       ResetStatus,
  IN UINTN            DataSize,
  IN VOID             *ResetData OPTIONAL
  )
/*++

Routine Description:

  TODO: Add function description

Arguments:

  ResetType   - TODO: add argument description
  ResetStatus - TODO: add argument description
  DataSize    - TODO: add argument description
  ResetData   - TODO: add argument description

Returns:

  EFI_SUCCESS - TODO: Add description for return value

--*/

实现功能的代码只有一行 gWinNt->ExitProcess (0)。只要把这些语句注释掉，替换为我们的输出代码即可。参考 \Nt32Pkg\Library\PeiNt32OemHookStatusCodeLib\Nt32OemHookStatusCodeLib.c
，对编译窗口输出的语句如下：

 //
  // Callout to standard output.
  //
  mWinNt->WriteFile (
            mStdOut,
            Buffer,
            (DWORD)CharCount,
            (LPDWORD)&CharCount,
            NULL
            );

搬过来，写成下面的形式：

VOID
EFIAPI
WinNtResetSystem (
  IN EFI_RESET_TYPE   ResetType,
  IN EFI_STATUS       ResetStatus,
  IN UINTN            DataSize,
  IN VOID             *ResetData OPTIONAL
  )
/*++

Routine Description:

  TODO: Add function description

Arguments:

  ResetType   - TODO: add argument description
  ResetStatus - TODO: add argument description
  DataSize    - TODO: add argument description
  ResetData   - TODO: add argument description

Returns:

  EFI_SUCCESS - TODO: Add description for return value

--*/
{
  CHAR8			 *R="www.lab-z.com \n\r";	
  UINTN           CharCount=AsciiStrLen(R);
  
  //
  // Cache of standard output handle .
  //
	HANDLE                      mStdOut;
  
  //
  // Cache standard output handle.
  //
  mStdOut = gWinNt->GetStdHandle (STD_OUTPUT_HANDLE);  
  
  //
  // Callout to standard output.
  //
  gWinNt->WriteFile (
            mStdOut,
            R,
            (DWORD)CharCount,
            (LPDWORD)&CharCount,
            NULL
            );
			
  //
  // BUGBUG Need to kill all console windows later
  //
  //
  // Discard ResetType, always return 0 as exit code
  //
  //gWinNt->ExitProcess (0);

  //
  // Should never go here
  //
  //ASSERT (FALSE);
}

特别注意：字符串是 Ascii 定义的，末尾必须是 \r\n ，否则不会立即显示。

最后运行结果，只要在模拟器中输入 reset 即可看到字符串，正常的动作应该是退出模拟器。

因为我修改掉了退出的方法，每次需要在编译窗口用 ctrl+c来结束模拟器了。

这里只是一个Demo，最好还是重新在EDKII代码中定义一个用来直接输出的接口。

一些情况下，我们需要在 Shell 下面使用文件进行测试，这次编写一个工具，生成使用随机数填充的文件。为了校验方便，文件的末尾有一个 checksum，按照 32Bits 的 UINTN ，整个文件的和应该是 0 .

#include  <Uefi.h>
#include  <Library/UefiLib.h>
#include  <Library/ShellCEntryLib.h>

#include <Protocol/SimpleFileSystem.h>
#include <Library/MemoryAllocationLib.h>

extern EFI_BOOT_SERVICES         *gBS;
extern EFI_SYSTEM_TABLE			 *gST;
extern EFI_RUNTIME_SERVICES 	 *gRT;

//copied from \StdLib\Include\stdlib.h
/** Expands to an integer constant expression that is the maximum value
    returned by the rand function.

    The value of the RAND_MAX macro shall be at least 32767.
**/
#define RAND_MAX  0x7fffffff

//Copied from \StdLib\LibC\StdLib\Rand.c
static UINT32 next = 1;

/** Compute a pseudo-random number.
  *
  * Compute x = (7^5 * x) mod (2^31 - 1)
  * without overflowing 31 bits:
  *      (2^31 - 1) = 127773 * (7^5) + 2836
  * From "Random number generators: good ones are hard to find",
  * Park and Miller, Communications of the ACM, vol. 31, no. 10,
  * October 1988, p. 1195.
**/
UINT32
rand()
{
  INT32 hi, lo, x;

  /* Can't be initialized with 0, so use another value. */
  if (next == 0)
    next = 123459876;
  hi = next / 127773;
  lo = next % 127773;
  x = 16807 * lo - 2836 * hi;
  if (x < 0)
    x += 0x7fffffff;
  return ((next = x) % ((UINT32)RAND_MAX + 1));
}

int
EFIAPI
main (
  IN int Argc,
  IN CHAR16 **Argv
  )
{
	UINTN 							FileSize=0;
    EFI_STATUS          			Status;	
	EFI_FILE_PROTOCOL    			*Root;
	EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL *SimpleFileSystem;
	EFI_FILE_PROTOCOL 				*FileHandle=0;	
	UINTN		*HandleBuffer;
	UINT32		i,t,sum=0;

	if (Argc>1) {
		FileSize=StrDecimalToUintn(Argv[1])*1024;
		//Print(L"%d",FileSize);	
	}
	else
	{
		FileSize=1024*1024*10;
	}
	
	Status = gBS->LocateProtocol(
				&gEfiSimpleFileSystemProtocolGuid, 
				NULL,
				(VOID **)&SimpleFileSystem);
						
	if (EFI_ERROR(Status)) {
		Print(L"Cannot find EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL \r\n");
		return Status;	
	}

	Status = SimpleFileSystem->OpenVolume(SimpleFileSystem,&Root);
    if (EFI_ERROR(Status)) {
		    Print(L"OpenVolume error \r\n");
            return Status;	
	}
   
    Status = Root -> Open(Root,
			&FileHandle,
			(CHAR16 *) L"ztest.bin",
			EFI_FILE_MODE_CREATE | EFI_FILE_MODE_READ | EFI_FILE_MODE_WRITE,
			0);
			
    if (EFI_ERROR(Status) || (FileHandle==0)) {
		    Print(L"Open error \r\n");
            return Status;	
	}	
	
	HandleBuffer = AllocateZeroPool(FileSize);
    if (HandleBuffer == NULL) {
		Print(L"Not enough memory!\n");
		return Status;
    }
	
	for (i=0;i<(FileSize-4)/4;i++)
		{
			t=rand();
			*(HandleBuffer+i)=t;
			sum=sum+t;
		}

	*(HandleBuffer+(FileSize-4)/4)=(UINT32)(0-sum);

	Status = FileHandle -> Write(FileHandle, &FileSize, HandleBuffer);
	
	Print(L"Write Done \r\n");	
	FreePool(HandleBuffer);
	Status  = FileHandle -> Close (FileHandle);
	
  return EFI_SUCCESS;
}

除了生成文件的工具，还有一个用来校验文件的工具，他的作用是将文件全部内容相加，查看结果是否为0.

#include  <Uefi.h>
#include  <Library/UefiLib.h>
#include  <Library/ShellCEntryLib.h>

#include  <stdio.h>
#include  <stdlib.h>
#include  <wchar.h>

#include <Protocol/EfiShell.h>
#include <Library/ShellLib.h>
#include <Library/MemoryAllocationLib.h>

int
EFIAPI
main (
  IN int Argc,
  IN CHAR16 **Argv
  )
{
  EFI_FILE_HANDLE   FileHandle;
  RETURN_STATUS     Status;
  EFI_FILE_INFO     *FileInfo = NULL;
  UINT32	        *HandleBuffer=NULL;
  UINTN  			ReadSize;
  UINT32			i,sum=0;
  
  //Check if there is a parameter
  if (Argc == 1) {
	Print(L"Usage: crctest [filename]\n");
	return 0;
  }
  
  //Open the file given by the parameter
  Status = ShellOpenFileByName(Argv[1], (SHELL_FILE_HANDLE *)&FileHandle,
                               EFI_FILE_MODE_READ , 0);

  if(Status != RETURN_SUCCESS) {
        Print(L"OpenFile failed!\n");
		return EFI_SUCCESS;
      }			

  //Get file size	  
  FileInfo = ShellGetFileInfo( (SHELL_FILE_HANDLE)FileHandle);	

  //if the file size is not the multiple of 4, we don't check it!
  if ((UINTN) FileInfo-> FileSize % 4 !=0 ) {
	Print(L"We can't check this file as the filesize is wrong!\n");
  }
  
  //Allocate a memory buffer
  HandleBuffer = AllocateZeroPool((UINTN) FileInfo-> FileSize);
  if (HandleBuffer == NULL) {
      return (SHELL_OUT_OF_RESOURCES);   }

  ReadSize=(UINTN) FileInfo-> FileSize;
  
  //Load the whole file to the buffer
  Status = ShellReadFile(FileHandle,&ReadSize,HandleBuffer);
  
  for (i=0;i< FileInfo-> FileSize / 4;i++)
	{
		sum=sum+*(HandleBuffer+i);
	}
  if (sum==0) {
	Print(L"Pass!\n");
  }
  else
	{
		Print(L"Fail!\n");
	}
  
  FreePool(HandleBuffer);	
  FileHandle -> Close (FileHandle);  
  
  return EFI_SUCCESS;
}

完整的代码和 EFI 文件下载：
TestFileGen
Chker

EFI 在设计之初就考虑了多语言的支持，使用HII可以轻松的实现汉字的显示。本篇文章介绍获得汉字字形的其他方法，掌握这种方法之后可以在没有HII支持的情况下显示汉字。当然，程序只是为了演示原理，介绍如何读取16×16的汉字字形信息，没有转为图形。
比如：“宋”字查询到的区位码是4346 【参考3】，意思是区码为43,位码是46。计算这个字在字库中的方法是：((43-1)*94+(46-1))*32=6828。之后，在字库文件的 6828偏移处连续读取32个字节即可。

代码如下：

#include <Uefi.h>
#include <Library/UefiLib.h>
#include <Library/ShellCEntryLib.h>

#include <Library/ShellLib.h>
#include <Library/MemoryAllocationLib.h>

extern EFI_BOOT_SERVICES *gBS;

#define FONT_SIZE (16)
#define HZ_INDEX(hz) ((hz[0] - 1) * 94 + (hz[1] -1))*32
#define DOTS_BYTES (FONT_SIZE * FONT_SIZE / 8)

int
EFIAPI
main (
IN int Argc,
IN CHAR16 **Argv
)
{
EFI_FILE_HANDLE FileHandle;
RETURN_STATUS Status;
EFI_FILE_INFO *FileInfo = NULL;
EFI_HANDLE *HandleBuffer=NULL;
UINTN ReadSize;
UINTN i,j;
UINT8 HZChar[2] = {43,46};
CHAR8 *c;
CHAR8 k;

//Open the file given by the parameter
Status = ShellOpenFileByName(L"HZK16K.BIN",
(SHELL_FILE_HANDLE *)&FileHandle,
EFI_FILE_MODE_READ ,
0);

if(Status != RETURN_SUCCESS) {
Print(L"OpenFile failed!\n");
return EFI_SUCCESS;
}

//Get file size
FileInfo = ShellGetFileInfo( (SHELL_FILE_HANDLE)FileHandle);

//Allocate a memory buffer
HandleBuffer = AllocateZeroPool((UINTN) FileInfo-> FileSize);
if (HandleBuffer == NULL) {
return (SHELL_OUT_OF_RESOURCES); }

ReadSize=(UINTN) FileInfo-> FileSize;

//Load the whole file to the buffer
Status = ShellReadFile(FileHandle,&ReadSize,HandleBuffer);
if(Status != RETURN_SUCCESS) {
Print(L"ReadFile failed!\n");
return EFI_SUCCESS;
}

for (i=0;i<DOTS_BYTES;i++)
{
c=((UINT8*)HandleBuffer)+HZ_INDEX(HZChar)+i;
k=*c;
for (j=0;j<8;j++)
{
if (0 == (k & 0x80))
{
Print(L" ");
}
else
{
Print(L"OO");
}
k=k<<1;
}
if ((i+1)%2==0) {Print(L"\n");}
}

FreePool(HandleBuffer);
ShellCloseFile((SHELL_FILE_HANDLE *)&FileHandle);

}
 

运行结果（特别注意要把字库文件放在Fsnt0:这样的目录下）：

更换一下区位码，我们还可以取得“我”的字形。

完整的代码下载：
HZ

最后，关于【参考1】的代码多说两句。其中有unsigned char word[3] = “我”; 这样直接的定义，这是因为很久很久之前，为了编便于 PC处理汉字定义一个汉字由两个大于127的ASCII码组成。组成的规则是：区码+A0，位码+A0。比如，我在中文环境下定义一个“宋”，

然后切换到英文环境下打开，看到的是2个ASCII码，

如果再切换到十六进制编辑，会看到 CB CE （前提是保存为 ANSI格式，如果你存为unicode，看到的又是另外的东西）

时代已经变了，对于 Windows 编程来说上述的知识都已经过时，如果你需要搞嵌入式开发，还是值得认真学习和理解。
另外，PC刚开始流行的时候，很长一段时间都有汉字不适合PC处理等等的言论，对于普通用户来说，汉字的输入也是很大的困扰。而最终的解决，我认为是人们强烈的交流的需求使得这样的问题很快被克服掉了。时至今日，我仍然能记得同一个寝室的胖子在他的 Nokia手机上，在十几个按键上运指如飞和各种MM聊得火热。很快，没人再认为汉字在PC的普及上是一个问题。

参考 ：
1.https://blog.twofei.com/embedded/hzk.html HZK16汉字16*16点阵字库的使用及示例程序
2.http://blog.csdn.net/turingo/article/details/8191712 图灵狗的专栏
3.http://www.jscj.com/index/gb2312.php 汉字区位码查询系统 （具体）

==============================================================
2018年12月30日 补充： 在【参考1】的文章中提供了一个取得字模的代码，我在 Win10 下实验过，很好用：

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
	FILE* fphzk = NULL;
	int i, j, k, offset;
	int flag;
	unsigned char buffer[32];
	unsigned char word[5];
	unsigned char key[8] = {
		0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01
	};
	fphzk = fopen("hzk16", "rb");
	if(fphzk == NULL){
		fprintf(stderr, "error hzk16\n");
		return 1;
	}
	while(1){
		printf("输入要生成字模的汉字(多个):");
		for(;;){
			fgets((char*)word, 3, stdin);
			if(*word == '\n') 
				break;
			offset = (94*(unsigned int)(word[0]-0xa0-1)+(word[1]-0xa0-1))*32;
			fseek(fphzk, offset, SEEK_SET);
			fread(buffer, 1, 32, fphzk);
			for(k=0; k<16; k++){
				for(j=0; j<2; j++){
					for(i=0; i<8; i++){
						flag = buffer[k*2+j]&key[i];
						printf("%s", flag?"●":"○");
					}
				}
				printf("\n");
			}
			printf("uchar code key[32] = {");
			for(k=0; k<31; k++){
				printf("0x%02X,", buffer[k]);
			}
			printf("0x%02X};\n", buffer[31]);
			printf("\n");
		}
	}
	fclose(fphzk);
	fphzk = NULL;
	return 0;
}

如果你是英文的OS,需要先切换内码为 CP936

我们可以通过EFI_HII_FONT_PROTOCOL【参考1】 中的 GetGlyph来取得一些字符的字形定义。

GetGlyph 的原型可以在 \MdePkg\Include\Protocol\HiiFont.h 中找到：

/**

  Convert the glyph for a single character into a bitmap.

  @param This       A pointer to the EFI_HII_FONT_PROTOCOL instance.

  @param Char       The character to retrieve.

  @param StringInfo Points to the string font and color
                    information or NULL if the string should use
                    the default system font and color.

  @param Blt        This must point to a NULL on entry. A buffer will
                    be allocated to hold the output and the pointer
                    updated on exit. It is the caller's responsibility
                    to free this buffer.

  @param Baseline   The number of pixels from the bottom of the bitmap
                    to the baseline.


  @retval EFI_SUCCESS             The glyph bitmap created.

  @retval EFI_OUT_OF_RESOURCES    Unable to allocate the output buffer Blt.

  @retval EFI_WARN_UNKNOWN_GLYPH  The glyph was unknown and was
                                  replaced with the glyph for
                                  Unicode character code 0xFFFD.

  @retval EFI_INVALID_PARAMETER   Blt is NULL, or Width is NULL, or
                                  Height is NULL


**/
typedef
EFI_STATUS
(EFIAPI *EFI_HII_GET_GLYPH)(
  IN CONST  EFI_HII_FONT_PROTOCOL *This,
  IN CONST  CHAR16                Char,
  IN CONST  EFI_FONT_DISPLAY_INFO *StringInfo,
  OUT       EFI_IMAGE_OUTPUT      **Blt,
  OUT       UINTN                 *Baseline OPTIONAL
);

其中 Char 是你要取对应字形的文字（特别注意是单个的CHAR16），StringInfo 为 NULL时取得的是系统默认的字体，输出结果在 Blt 中。最后一项含义我不清楚……
再看一下输出结果是 EFI_IMAGE_OUTPUT。它的定义在 \MdePkg\Include\Protocol\HiiImage.h中。其中含有一个Union的定义，在我们这里使用时，会按照 EFI_GRAPHICS_OUTPUT_BLT_PIXEL 给出。

最后写一个简单的测试程序如下，功能是取得“z”字符的字形。

#include  <Uefi.h>
#include  <Library/UefiLib.h>
#include  <Library/ShellCEntryLib.h>

#include <Protocol/HiiFont.h>

extern EFI_BOOT_SERVICES         *gBS;
 
int
EFIAPI
main (
  IN int Argc,
  IN CHAR16 **Argv
  )
{
    EFI_STATUS	Status = 0;
	UINTN		BaseLine;
	UINTN		i,j;	
    EFI_HII_FONT_PROTOCOL	*HiiFont = 0;
	EFI_IMAGE_OUTPUT		*Blt=NULL;
	CHAR8		*c,*p;
	
	Status = gBS->LocateProtocol (&gEfiHiiFontProtocolGuid, NULL, (VOID **) &HiiFont);
	if (Status!=EFI_SUCCESS) {
		Print(L"Error when LocateProtocol gEfiHiiFontProtocolGuid. Code[%r]\n",Status);
		return EFI_SUCCESS;
	}
   Status = HiiFont->GetGlyph (
				HiiFont,	//Protocol instance
				L'Z',		//Show char 'Z'
				NULL,		//Use the defualt system font and color
				&Blt,		//GLYPH information
				&BaseLine); //I don't know
				
	Print(L"This is [%d]x[%d]\n",Blt->Width,Blt->Height);
	
	c=(CHAR8*) Blt->Image.Bitmap;			
	for (j=0;j<Blt->Height;j++)
		{
			p=c;
			for (i=0;i<Blt->Width;i++)
				{
					Print(L"%2X",(*c)&0xFF);
					c=c+4;
				}
			Print(L"   ");	
			c=p+1;	
			for (i=0;i<Blt->Width;i++)
				{
					Print(L"%2X",(*c)&0xFF);
					c=c+4;
				}
			Print(L"   ");					
			c=p+2;	
			for (i=0;i<Blt->Width;i++)
				{
					Print(L"%2X",(*c)&0xFF);
					c=c+4;
				}
			c=p+(Blt->Width*4);
			Print(L"\n");	
		}	
		
	c=(CHAR8*) Blt->Image.Bitmap;			
	for (j=0;j<Blt->Height;j++)
		{
			for (i=0;i<Blt->Width;i++)
				{
					if (*c!=0) {
						Print(L"*");
					}
					else
					  {
						Print(L" ");
					  }	
					c=c+4;
				}
			Print(L"\n");	
		}			
		
	return EFI_SUCCESS;
}

运行结果，首先输出的是 R G B 数组，隐隐约约能看到其中有一个形状

程序后面有一个判断，直接输出星号和空格，结果如下，这样就看到非常清楚了。

完整的代码下载
GetGlyph

唯一的问题是：我还不知道取得这个东西能有什么用途…….

参考：
1.UEFI spec 2.4 P1711