01.环境搭建-UEFI笔记

01.环境搭建-UEFI笔记

Table of Contents

UEFI环境搭建

1.软件安装

  • windows下
    • VSCODE
    • WSL (LINUX Ubuntu 24.04.2 LTS (GNU/Linux 5.15.167.4-microsoft-standard-WSL2 x86_64))
  • 在Microsoft Store安装Ubuntu
  • vscode 安装wsl插件

2. 安装环境依赖

2.1 git安装

  • 打开Linux系统的终端，运行
sudo apt install git
git --version
  • 成功会输出git版本
    • git version 2.43.0

2. 按照python3

# 安装python3，一定要是 3.x.x 版本
sudo apt install python3
# 查看版本号确认安装成功
python3 --version

  • 输出结果

    • Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
python3 is already the newest version (3.12.3-0ubuntu2).
python3 set to manually installed.
The following package was automatically installed and is no longer required:
  libwrap0
Use 'sudo apt autoremove' to remove it.
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 121 not upgraded.
root@Crypto:~# python3 --version
Python 3.12.3

  • 由于Linux系统自带了一个python2，所以还要建立python3与python的软链接，否则python命令还是调用的python2，只能用python3命令调用，会导致edk2编译失败。

    • 找到python软连接的位置 （ /usr/bin/ ）

    • 删除旧的python软连接

      • # 打开终端，进入管理员模式
sudo -i
# 进入目标文件夹
cd /usr/bin/
# 删除python软连接
sudo rm -rf python

    • 构建新的python软连接

      • # 与python3.6建立软连接
sudo ln -s /usr/bin/python3.6 /usr/bin/python
# 验证输出
python --version

(注)WSL 的 Ubuntu 子系统中启用图形化界面

  • 如果你使用的是 Windows 11 及以上版本：

    1. 确保你的 WSL 和 Ubuntu 是最新版本：
      • 打开 PowerShell 并运行 wsl --update 来更新 WSL 到最新版本。
      • 更新你的 Ubuntu 发行版：在 WSL 中运行 sudo apt update && sudo apt upgrade。
    2. 安装 GUI 应用程序：
      • 安装你想要使用的任何 GUI 应用程序。例如，要安装 Gedit 文本编辑器，可以在 WSL 终端中输入 sudo apt install gedit。
    3. 启动 GUI 应用程序：
      • 直接在 WSL 终端中输入应用程序名称（如 gedit），然后按回车键。如果一切配置正确，GUI 应用程序应该会在 Windows 桌面上弹出。

    如果你使用的是不支持 WSLg 的旧版本 Windows 或者希望手动配置：

    1. 安装一个 X Server：

      • 在 Windows 上安装一个 X Server，比如 VcXsrv 或 Xming。

    2. 配置 DISPLAY 环境变量：

      • 在 WSL 中设置 DISPLAY 环境变量。你可以通过在

        .bashrc

        文件中添加以下行来实现这一点：

        深色版本

        export DISPLAY=$(grep -oP '(?<=nameserver ).+' /etc/resolv.conf):0

      • 或者简单地在终端中执行 export DISPLAY=localhost:0（假设你的 X Server 正在本地监听）。

    3. 允许连接到 X Server：

      • 根据所使用的 X Server，可能需要禁用访问控制或以其他方式允许来自 WSL 的连接。

    4. 启动 GUI 应用程序：

      • 启动你的 X Server，然后在 WSL 中运行 GUI 应用程序。

图形化文件管理工具

  • #sudo apt install x11-apps
#sudo apt install nautilus
sudo apt install thunar
thunar

3. 安装UUID-DEV、NASM、BISON、FLEX

  • 下载各项依赖

    • # 下载各项依赖
sudo apt-get install uuid-dev nasm bison flex

4. 安装GCC、MAKE

  • sudo apt-get install build-essential
gcc --version
make --version

5.（排坑）安装 X11 库及其扩展，否则edk2编译会报错

  • # 安装X11库及其扩展，因为编译模拟器的过程中有源代码需要使用
# #include <X11/**>
sudo apt-get install libx11-dev x11proto-xext-dev libxext-dev

  • 将 NASM 更新到 2.15.x 以上版本，当前的edk2项目需要依赖nasm2.15以上版本，否则编译会报错

6. 下载EDK2项目以及必要的开发包

# 进入桌面，新建一个文件夹，我的是UEFI，进入这个文件夹
cd /home/dev/UEFI
# 从git上拉取EDK2项目文件
git clone http://github.com/tianocore/edk2.git
git clone http://github.com/tianocore/edk2-libc.git
git clone http://github.com/acpica/acpica.git
# 然后进入edk2文件夹执行update
cd edk2
git submodule update --init
# 这一步会等待较长时间，一定要update成功，否则会编译失败
# 因为git项目中很多应用的第三方插件库是以链接的形式存在的
# clone时不会把链接的文件下载，只能通过update下载包含的链接文件

3. 编译相关工具

1. 编译ACPICA生成ISAL编译器开发包

# 进入UEFI文件夹
cd /home/dev/UEFI/
make -C ./acpica/

2.编译BaseTools

# 进入edk2文件夹
cd edk2/
make -C edk2/BaseTools

  • 遇到错误

    • root@Crypto:/home/dev# cd edk2
root@Crypto:/home/dev/edk2# make -C BaseTools
make: Entering directory '/home/dev/edk2/BaseTools'
make -C Source/C
make[1]: Entering directory '/home/dev/edk2/BaseTools/Source/C'
Attempting to detect HOST_ARCH from 'uname -m': x86_64
Detected HOST_ARCH of X64 using uname.
mkdir -p .
make -C Common
make[2]: Entering directory '/home/dev/edk2/BaseTools/Source/C/Common'
ar crs ../libs/libCommon.a BasePeCoff.o BinderFuncs.o CommonLib.o Crc32.o Decompress.o EfiCompress.o EfiUtilityMsgs.o FirmwareVolumeBuffer.o FvLib.o MemoryFile.o MyAlloc.o OsPath.o ParseGuidedSectionTools.o ParseInf.o PeCoffLoaderEx.o SimpleFileParsing.o StringFuncs.o TianoCompress.o
make[2]: Leaving directory '/home/dev/edk2/BaseTools/Source/C/Common'
make -C BrotliCompress
make[2]: Entering directory '/home/dev/edk2/BaseTools/Source/C/BrotliCompress'
gcc  -c -I ./brotli/c/include -I .. -I ../Include/Common -I ../Include/ -I ../Include/IndustryStandard -I ../Common/ -I .. -I . -I ../../../../MdePkg/Include/X64/ -I ../../../../MdePkg/Include -MD -fshort-wchar -fno-strict-aliasing -fwrapv -fno-delete-null-pointer-checks -Wall -Werror -Wno-deprecated-declarations -Wno-stringop-truncation -Wno-restrict -Wno-unused-result -nostdlib -g -O2  BrotliCompress.c -o BrotliCompress.o
BrotliCompress.c:20:10: fatal error: ./brotli/c/common/constants.h: No such file or directory
   20 | #include "./brotli/c/common/constants.h"
      |          ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
compilation terminated.
make[2]: *** [../Makefiles/footer.makefile:21: BrotliCompress.o] Error 1
make[2]: Leaving directory '/home/dev/edk2/BaseTools/Source/C/BrotliCompress'
make[1]: *** [GNUmakefile:79: BrotliCompress] Error 2
make[1]: Leaving directory '/home/dev/edk2/BaseTools/Source/C'
make: *** [GNUmakefile:19: Source/C] Error 2
make: Leaving directory '/home/dev/edk2/BaseTools'

    • 编译器找不到 brotli 库中的头文件，具体是：

      • ./brotli/c/common/constants.h
      • 而这个目录或文件 不存在于你的 EDK II 源码中。
      • 这是因为在较新的 EDK II 分支中（如 develop 或 edk2-stable202311），brotli 子模块是以 Git Submodule 的方式引入的。如果你克隆项目时没有使用 --recursive 参数，或者没有手动更新子模块，就会缺少这些依赖。

  • 解决方法：同步 Git 子模块

  • # 回到 EDK II 根目录
cd /home/dev/edk2

# 初始化并更新子模块（特别是 brotli）
git submodule init
git submodule update

3. 新建 myexport.sh 文件

  • 进入桌面UEFI文件夹

    • cd /home/dev/UEFI

  • 新建myexport.sh，并打开

    • vim myexport.sh
    • 输入以下内容
  • export WORKSPACE=$PWD
export PACKAGES_PATH=$PWD/edk2:$PWD/edk2-libc
export IASL_PREFIX=$PWD/acpica/generate/unix/bin/
export PYTHON_COMMAND=/usr/bin/python3
export GCC5=/usr/bin/gcc

4. 编译Emulator模拟器

cd /home/dev/UEFI/
source myexport.sh
source edk2/edksetup.sh
build -p edk2/EmulatorPkg/EmulatorPkg.dsc -t GCC5 -a X64

5. 编译UEFI程序

cd /home/dev/UEFI/
build -p edk2-libc/AppPkg/AppPkg.dsc -t GCC5 -a X64

4. 运行模拟器执行UEFI程序

# 进入编译bild目录
cd /hone/dev/UEFI/Build/EmulatorX64/DEBUG_GCC5/X64/
# 执行Host文件
./Host
  • 在UEFI系统中输入 ***fs0:***进入虚拟器的工作目录：
  • 输入对应的.efi执行

5.开发流程

  1. UEFI模拟器的 fs0: 对应的文件目录为 桌面/UEFI/Build/EmulatorX64/DEBUG_GCC5/X64/

    • 其中，用户自定义的.efi文件为Hello.efi和Main.efi，其他为系统文件。

  2. 开发时，要进入 UEFI/edk2-libc/AppPkg/Applicayions 目录，修改Hello或Main文件夹中的 .c 文件，二者的区别在于依赖的库文件不同。Hello的依赖库相对较小，而Main的依赖库为C语言标准库，更多具体信息可以参考 UEFI/edk2-libc/AppPkg/ReadMe.txt

  3. 代码编写完毕后，重新编译。执行

    cd /home/dev/UEFI/
source myexport.sh
source edk2/edksetup.sh
# 执行build前必须加上上边的两条source语句
build -p edk2-libc/AppPkg/AppPkg.dsc -t GCC5 -a X64

  4. 将build生成的Hello.efi或者是Main.efi（根据自己的设置走）文件，移动到 模拟器工作目录

    • build结果文件路径：桌面/UEFI/Build/AppPkg/DEBUG_GCC5/X64/

    • 模拟器工作路径 ：桌面/UEFI/Build/EmulatorX64/DEBUG_GCC5/X64/

  5. 移动文件可以热操作，即不需要关闭模拟器就可以移动.efi文件。移动后，再次输入文件名字即可运行。

6. 直接使用vscode打开wsl linux下的文件夹，就可以使用了

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