Build/LaunchEDKIIemulatorinWindowsandLinux:编译/运行Windows和Linux环境下EDKII模拟器[4]
2015-07北京海淀区张俊浩
本篇博文《Build/LaunchEDKIIemulatorinWindowsandLinux(编译/运行Windows和Linux环境下EDKII模拟器)[4]》是基于在前几篇博文搭建Windows/Linux下EDKII开发环境、配置/编译EDKII源码项目的基础之上。本篇博文参考《EDKII_UserManual_0_7》和戴正华《UEFI原理与编程》，简介了EDKII模拟平台，介绍Windows环境下Nt32模拟器、Linux环境下Emulator模拟器的编译和运行过程。博文框架安排如下：
4.Build/LaunchEDKIIemulatorinWindowsandLinux(编译/运行EDKII模拟器)
->4.1EmulationPlatformsIntroduction(EDKII模拟器平台介绍)
->4.2InWindows：Nt32Pkg(Windows环境下编译/运行Nt32模拟器)
->4.2.1Toolchain:BaseTools
->4.2.2SetupNt32buildshellenvironment
->4.2.3ModifyConfFiles
->4.2.4BuildNt32Pkg
->4.2.5RunNt32
->4.3InLinux：EmulatorPkg(Linux环境下编译/运行Emulator模拟器)
->4.3.1Toolchain:BaseTools
->4.3.2SetupEmulatorbuildshellenvironment
->4.3.3ModifyConfFiles
->4.3.4BuildEmulatorPkg
->4.2.5RunEmulator
4.1EmulationPlatformsIntroduction(EDKII模拟器平台介绍)
一个仿真平台并不是一个实际的硬件平台,但它旨在证明EDKII核心模块的稳定性和独立于硬件可以开发模块。仿真平台和实际平台之间的差异是其加载器和仿真的硬件设备。
EDKII提供三种模拟器平台:Nt32,UnixandDuetplatforms。
(AnEmulationplatformisnotanactualplatform,butisdesignedtoprovethestabilityofEDKII'scoremodulesanddevelopahardware-independentmodule.Thedifferencesbetweenemulatedplatformsandactualplatformsareitsloaderandemulatedhardwaredevices.EDKIIprovidesthreeemulationplatforms:Nt32,Emulator(UnixPkg过时)andDuetplatforms.)
*NT32platform
Nt32是32位Windows操作系统下提供UEFI运行环境的模拟器。SecMain模块[edk2\Build\NT32IA32\DEBUG_VS2013x86\IA32\SecMain.exe]是Nt32平台加载器，是Windows可执行程序。Nt32建立了模拟硬件环境，如分配Windows内存为Nt32平台来模拟系统的内存，映射FD(FlashDescriptionFiles)文件到Windows的内存区域来模拟Flash设备。之后，SecMain程序调用PeiCore[Pre-EFIInitialization]作为实际的平台入口移交给PEI[Pre-EFIInitialization,UEFI的第二个启动阶段]阶段。
(Nt32platformislaunchedinthe32-bitMicrosoftWindowoperatingsystemandprovidesUEFIruntimeenvironment.
TheSecMainmodule,theNt32platformloader,isaWindowsapplication.ItestablishesemulatedhardwareenvironmentsuchasallocatingWindowsmemorytosimulatesystemmemoryforNt32platformandmappingFDfiletoaWindowsmemoryregiontosimulateflashdevice.Afterthat,SecMaininvokesPeiCore'sentryasanactualplatformhandingofftothePEIphase.)
*Emulatorplatform
《EDKII_UserManual_0_7》第4章《EDKIIEmulationEnvironment》关于Linux环境下的模拟器介绍的是Unix模拟器。
但进入UnixPkg包下发现只有空目录结构没有源文件，在顶层目录下有Deprecated.txt过时声明的文件：
UnixPkgisdeprecated.(UnixPkg过时了)
ThesamefunctionalityissupportedusingtheEmulatorPkg.(同样的功能可由EmulatorPkg实现)
PleaseseeEmulatorPkg/READMEformoreinformationaboutEmulatorPkg.
(参考EmulatorPkg/README获取更多信息)
EmulatorPkg/README对EmulatorPkg的介绍：EmulatorPkg在与UEFI运行不完全兼容环境下提供了UEFI模拟运行环境，例如运行在一个操作系统进程建立的UEFI模拟环境。
EmulatorPkgprovidesanenvironmentwhereaUEFIenvironmentcanbeemulatedunderanenvironmentwhereafullUEFIcompatibleenvironmentisnotpossible.(Forexample,runningunderanOSwhereanOSprocesshoststheUEFIemulationenvironment.)
*Duetplatform
Duet在硬件平台虚拟出实际的UEFIBIOS工作环境，并且提供基于LegacyBIOS的Runtime环境的支持库。
4.2InWindows：Nt32Pkg(Windows环境下编译/运行Nt32模拟器)
4.2.1Toolchain:BaseTools
在Windows开发环境下EDKII可执行工具链位于\edk2\BaseTools\Bin\Win32目录下。
4.2.2SetupNt32buildshellenvironment
D:\> cd edk2 D:\edk2> edksetup.bat --nt32[ 注： edksetup.bat 脚本参数“ --nt32 ” , 是为了设置 Nt32 编译环境变量 ]
4.2.3ModifyConfFiles
4.2.3.1SetBuildTargetInformation:配置target.txt文件
将当前模块配置为Nt32Pkg。
D:\edk2> notepad Conf\target.txtACTIVE_PLATFORMshouldlooklikethisinConf\target.txt:
ACTIVE_PLATFORM = Nt32Pkg/Nt32Pkg.dsc
Conf\target.txt其他配置采用之前的默认配置：
TOOL_CHAIN_TAG = VS2013x86 TARGET = DEBUG TOOL_CHAIN_CONF = Conf/tools_def.txt MAX_CONCURRENT_THREAD_NUMBER = 1 BUILD_RULE_CONF = Conf/build_rule.txt
4.2.3.2Check/Modifytools_defInformation：检查tools_def.txt确保编译器路径正确
之前的博客中环境EDKII项目编译器路径已经做了检查。
4.2.4BuildNt32Pkg
D:\edk2> build
编译时间大概10min左右。
4.2.5 RunNt32
D:\edk2> build run
或者在build命令行指定平台：[不过-a/-p平台架构和目标平台我们在target.txt中配置，作为build默认选项参数]
D:\edk2> build -a IA32 -p Nt32Pkg/Nt32Pkg.dsc run或者是执行 edk2\Build\NT32IA32\DEBUG_VS2013x86\IA32\SecMain.exe可执行文件；
通常模拟器最终会进入UEFIShell，EDKII默认将目录：
edk2\Build\NT32IA32\DEBUG_VS2013x86\IA32\映射为文件系统FS0,在shell中执行命令(FS0:/fs0:,大小写均可)
Shell> fs0:
Shell将会打开FS0分区并将当前目录切换到FS0分区的根目录，可执行UEFI应用程序HelloWorld.efi，向屏幕终端打印输出字符串“UEFIHelloWorld！”。
FS0:\> HelloWorld.efi
4.3InLinux：EmulatorPkg(Linux环境下编译/运行Emulator模拟器)
4.3.1Toolchain:BaseTools
在Linux开发环境下EDKII可执行工具链位于edk2/BaseTools/BinWrappers/PosixLike目录下。
4.3.2SetupEmulatorbuildshellenvironment
linux@ubuntu:~$ cd ~/src/edk2 linux@ubuntu:~/src/edk2$ export EDK_TOOLS_PATH=$HOME/src/edk2/BaseTools linux@ubuntu:~/src/edk2$ . edksetup.sh BaseTools
4.3.3ModifyConfFiles
4.3.3.1SetBuildTargetInformation:配置target.txt文件
将当前模块配置为EmulatorPkg。
ACTIVE_PLATFORMshouldlooklikethisinConf\target.txt:
ACTIVE_PLATFORM = EmulatorPkg/EmulatorPkg.dsc
Conf\target.txt其他配置采用之前的默认配置：
TOOL_CHAIN_TAG = GCC46 TARGET = DEBUG TOOL_CHAIN_CONF = Conf/tools_def.txt MAX_CONCURRENT_THREAD_NUMBER = 1 BUILD_RULE_CONF = Conf/build_rule.txt
4.3.3.2Check/Modifytools_defInformation：检查tools_def.txt确保编译器路径正确
之前的博客中环境EDKII项目编译器路径已经做了检查。
4.3.4BuildEmulatorPkg
编译EmulatorPkg有两种方式，一个是通过最基本build命令，build命令解析target.txt中的配置参数进行编译；而是运行EmulatorPkg包下的build.sh脚本来调用build命令完成EmulatorPkg编译。
编译进行大约5min左右(I5-3337U处理器1.8G主频，单线程)。
linux@ubuntu:~/src/edk2$ build
EmulatorPkg/README对EmulatorPkg的编译/运行方式介绍：
OnsystemswiththebashshellyoucanuseEmulatorPkg/build.shtosimplifybuildingandrunningEmulatorPkg.
OnX64hostmachines,youcanbuild+runIA32modeaswell:
$ EmulatorPkg/build.sh -a IA32
或者进入EmulatorPkg目录下，执行build.sh脚本：
linux@ubuntu:~/src/edk2$ cd EmulatorPkg/ linux@ubuntu:~/src/edk2/EmulatorPkg$ ./build.sh -a IA32
[注：通过"./EmulatorPkg/build.sh-aIA32"脚本编译的模块最终生成的.efi放在:
edk2/Build/Emulator32/DEBUG_GCC46/IA32路径下；
通过"build-aIA32"命令编译的模块最终生成的.efi放在:
edk2/Build/Emulator/DEBUG_GCC46/IA32。两者输出目录不同]
4.2.5RunEmulator
EmulatorPkg/README对EmulatorPkg的编译/运行方式介绍：
OnsystemswiththebashshellyoucanuseEmulatorPkg/build.shtosimplifybuildingandrunningEmulatorPkg.
OnX64hostmachines,youcanbuild+runIA32modeaswell:
$ EmulatorPkg/build.sh -a IA32 run
通常模拟器最终会进入UEFIShell，EDKII会将目录：
edk2/Build/Emulator32/DEBUG_GCC46/IA32/映射为文件系统fsnt0,在shell中执行命令(FSNT0:/fsnt0:,大小写均可)
Shell> FSNT0:
Shell将会打开fsnt0分区并将当前目录切换到fsnt0分区的根目录，可执行UEFI应用程序HelloWorld.efi，向屏幕终端打印输出字符串“UEFIHelloWorld！”。
fsnt0:\> HelloWorld.efi
通常在软件编译时出现的usr/bin/ld: cannot find -lxxx的错误，主要的原因是库文件并没有导入的ld检索目录中。
解决方式：
1. 确认库文件是否存在，比如-l123,在/usr/lib,/usr/local/lib,或者其他自定义的lib下有无lib123.so,如果只是存在lib123.so.1,那么可以通过ln -sv lib123.so.1 lib123.so，建立一个连接重建lib123.so.
2. 检查/etc/ld.so.conf中的库文件路径是否正确，如果库文件不是使用系统路径，/usr/lib,那么必须在文件中加入.
3. ldconfig 重建ld.so.cache文件，ld的库文件检索目录存放文件。尤其刚刚编译安装的软件，必须运行ldconfig，才能将新安装的库文件导入ld.so.cache.
4. 测试，gcc -l123 --verbose.
objdump -p libmylib.a看一下该库的版本是32为还是64位的，或是ARM版还是..等
