整合，几种BIOS代码表，及UEFI结构 - 迅维网

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InsydeH2OPort80POSTCodeReferenceGuide_v13.pdf (877.27 KB, 下载次数: 24)

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从Insyde可以看出 UEFI启动最主要的有4大部分分别是
1.SEC
2.PEI
3.DEX
4.BDS

下面的帖子是对UEFI的几大部分表述

最近一直很忙，没有时间来这里坐坐，现在我继续给大家介绍EFI的基本概念之框架结构（Framework），前面一篇文章已经提到，EFI的目标就是实现BIOS的模块化，标准化，简单化。为了实现这个目标，就需要设计出相应的框架出来，只有框架支持模块化，才能去谈最终的产品实现了模块化，所以框架是基础。我接下来要介绍的框架结构是由Intel公司设计出来的，虽然intel在推广EFI的时候明确表示，这个框架仅仅是一个推荐方案，可以自己去设计出更好的，更加完美的框架结构，但是至今没有看到第二个框架出现，目前世界上只有两个EFI的产品，一个是Intel公司的Tiano，另一个是AMI的Aptio，他们都使用同一个Framework，虽然有很多公司都在做EFI BIOS，包括国内的好多厂商也在参与，但是他们都是在前面两个产品的基础上进一步去更改/添加代码，完成客户需求。在此我强烈建议，如果国内真的想发展自己的EFI BIOS，希望能重新设计一个Framework，如果没有这个能力，也希望能完全靠自己去实现Intel的Framework，那样才能实现真正的自主知识产权，如果仅仅在上面提到的两个产品上去修改，去完善，那么还是被动，因为核心研发在别人手上。说得有点远，我们现在就来看看这个Framework，请看下图：

这个就是Intel设计出来的一个完整的EFI BIOS示意图，其中绿色的部分就是Framework，我现在从下至上一一介绍。
1）Hardware 这个没有什么好说的，就是指我们的平台，主板。
2）Framework，一个大的“H”型结构，好像一个大的容器，两端都能装东西，装入协议和接口，下端的协议用来访问硬件，上端协议用来和操作系统进行交互，而两端的协议进行通信的桥梁就是Framework所设计出的两个基本模块：DXE Foundation和PEI Foundation。之所以有两个，是因为在BIOS过程中分两个阶段，他们各自包含了一个称之为调度器（Dispatcher）的东西，来调度执行子模块。这两个Foundation里面到底有哪些东西，我会在后面的文章中继续介绍。Framework还包含了Framework Driver，它实现了除Foundation之外的功能，比如访问硬件的接口等等，注意，它仅仅包含接口而已，不包含接口的实现。
3）Platform Drivers，这个是和具体硬件平台相关的驱动，访问硬件接口的实现，前一篇文章已经提到，EFI在设计的时候就考虑到跨平台，所以我们在这里看到了他把何平台有有关的东西做到了一个模块里面，那样在移植到其他平台的时候，只需要换掉这个部分就可以了。
注：在这里我们经常会看到"Driver"这个词，我想说明一下，这个“Driver”和我们日常所听到的驱动程序有点不一样，可以翻译成接口，我觉得更加恰当一些。
4）EFI Drivers，这个指一个符合EFI 驱动标准（EFI Driver Modle）的驱动程序，EFI的标准化甚至渗透到了驱动层面，为了兼容性，也制定了驱动标准，凡是符合此标准的程序，都可以在所有的EFI BIOS上直接运行，而不需要任何改动。这样也给做外围设备的厂商提供了方便，他们在编写设备驱动程序的时候，只需要去了解驱动模型就好，而不要去研究整个EFI BIOS，也不用考虑不同的EFI BIOS会有不兼容这个问题。
5）Capatibility Support Module（CSM），为了兼容现有的汇编语言编写的设备驱动程序和操作系统，而提供了这个部分，计算机领域都要考虑向前兼容的问题，直到BIOS的所有部分都符合EFI标准，这个模块才会拿掉，不过现阶段，这个东西还会存在很长一段时间，因为目前使用EFI BIOS的操作系统很少，Mac OS，Vista+SP1，Linux也正在准备，前景很好：），还有重要的一点，就是现阶段的一些操作系统不可能很快就被淘汰，Dos到今天还在广泛使用。
6）EFI，再往上一层黄色薄薄的一层，EFI本身所表示的就是接口，所以我们可以看到，在Framework这幅图里面，它只占了很少的一部分，仅仅提供了OS和Framework之间的接口而已。绝大多数工作，都是在Framework中完成。
7）OS，最上面灰色的部分，这幅图里面有两种OS，一种是支持EFI的操作系统，另一种是传统的（Windos XP/98，DOS等等），后者在启动过程中还需要CSM支持，用Int 19H中断，所以它放在了CSM的正上方，而支持EFI的操作系统，是不要CSM支持的，它的启动方式是EFI标准所规定的，这个我们在后面继续介绍。

以上就是这幅图的全部内容，感兴趣的朋友如果有不清楚的，或者不同意见的，可以一起讨论，我所讲的也不一定完全正确，都是这两年学习的一些总结。
帖子出处：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/6777599

1. SEC Phase （Security）
开机之后，系统开始执行第一条指令，此时就已经进入了SEC阶段。这时的Memory还没有被初始化，还不可用，所以这一阶段最主要的工作就是建立一些临时的Memory，它可以是处理器的Cache，或是system Static RAM(SRAM)。并且使CPU进入Protect Mode。另外，SEC Phase可以先天知道（Prior Knowledge）这些早期的内存被映射到得位置以及BFV（Boot Firmware Volume）的位置。
2. PEI Phase（Pre-EFI Initialization Environment）
PEI阶段最主要的工作就是Memory的初始化以及一些必要的CPU、Chipset等等的初始化。由于这些都是没有压缩的Code，所以要求越精简越好。另外，PEI Phase还要确定系统的Boot Path，初始化和描述最小数量的包含DXE foundation和DXE Architecture Protocols的System RAM及firmware volume。
3. DXE Phase（Driver Execution Environment）
DXE阶段是实现EFI的最重要的阶段，大部分的工作都是在这个阶段实现的。
4. BDS Phase（Boot Device Select）
BDS阶段的主要工作是：
a. 初始化基于环境变量ConIn、ConOut、StrErr的控制台设备。
b. 尝试去加载列在环境变量Driver####和DriverOrder上的Driver。
c. 尝试从列在环境变量Boot####和BootOrder上的启动设备列表中启动。
5. TSL （Transient System Load）
指Shell
6. RT Phase（RunTime）
当OS呼叫了Boot Service ExitBootService()之后，系统就进入了RT阶段。此时，DXE Foundation和Boot Service都已经终止了，只有EFI Runtime Service和EFI System Table还可以继续被使用。
7. AL（After Life）
当OS呼叫了EFI Runtime Service ResetSystem()或者是呼叫了ACPI Sleep State，系统就进入了AL阶段。异步Event（比如SMI、NMI）的触发也可使系统进入AL阶段，这在Server和Workstation上比较常见。

帖子出处：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/6779241

作者: 小小学徒工 时间: 2016-5-21 10:37

      UEFI Boot Flow 系列之 SEC Phase

为什么要有SEC Phase?1. 需要用汇编语言来完成C无法处理的工作，如C语言无法处理CPU的特殊寄存器（MSR，MTRR，CRX）。
2. C语言需要Memory当成Stack来处理Local 变数，而刚开机Memory还没有被初始化，还不可用，所以需要CAR（Cache As Ram）的初始化。
3. 让CPU进入Protected Mode(Flat Mode)。
SEC Phase的任务
SEC Phase是整个UEFI Boot过程中的第一个阶段，它主要完成的任务有：
1.  系统上电/重启的入口，处理所有的平台restart events，包括开机，重启，或是各种异常条件下的启动。
2. 创建一块临时的内存区域，在系统内存初始化之前使用，比如用CAR（Cache As Ram）或SRAM。
3. 在安全方面，是信任链的根（the root of trust）。之后模块的任何安全相关的设计都必须有个根，而因为系统开机之后最初的代码实现是在SEC阶段，所以平台设计者在调用PEI Foundation之前可以在SEC阶段验证PEI Foundation的安全性。所以说SEC阶段是系统信任链的根。
4. 传送Handoff信息到PEI Foundation（这才是SEC Phase的最终目的），这些信息包括：
1>.平台的状态，
2>.BFV(Boot Firmware Volume)的位置和大小，
3>.临时RAM的位置和大小，
4>. 栈的位置和大小。
数据结构为：EFI_PEI_STARTUP_DESCRIPTOR。
typedef struct {
  UINTN                BootFirmwareVolume;
  UINTN                SizeOfCacheAsRam;
  EFI_PEI_PPI_DESCRIPTOR  *DispatchTable;
} EFI_PEI_STARTUP_DESCRIPTOR;
另外，还有一个PPI：EFI_SEC_PLATFORM_INFORMATION_PPI 可以用来传送Handoff信息。在SEC_PLATFORM_INFORMATION_PPI.PlatformInformation()中定义了一个EFI_HEALTH_FLAGS，它包含了Processor，hardware，and/or安腾处理器中PLA（Processor Abstract Layer）代码中关于处理器Reset上的状态信息。

SEC阶段代码流程图：

PEI Core Entry Point 是如何确定的？
是由Build Tool来确定的。在Build出来的bin file位置0xFFFFFFE0存放。
BFV Base Address是如何确定的？
是由Build Tool来确定的。在Build出来的bin file位置0xFFFFFFFC存放。

帖子出处：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/6782493

UEFI Boot Flow 系列之 PEI Phase
PEI：Pre-EFI Initialization
为什么要有PEI Phase？
1. ROM空间的问题，所有的Code都没有压缩
2. Memory还没有初始化
3. Chipset没有初始化
PEI Phase的特性：
1. 在ROM上执行
2. 都是没有被压缩的代码
3. PEI Core与硬体没有关联
PEI Phase的任务：
1. 基本的Chipset初始化
2. Memory Sizing
3. BIOS Recovery
4. S3 Resume
5. 切换Stack到Memory （Disable CAR， Enable Cache）
6. 启动DXEIPL（DXE Initial Program Loader）
PEI Phase包含的两个部分：
1. 一个PEI Foundation，存在于BFV。
2. 一个或多个PEIMs（Pre-EFI Initialize Module），存在于FVs。
一、关于PEI Foundation
PEI Foundation存在于FV0(即BFV)，它是在SEC阶段被发现并通过验证的，这也就允许PEI阶段能够确定FV文件有没有被破坏掉。
PEI Foundation负责：
1. Dispatching PEIM
2. Maintaining the boot mode
3. Initialize permanent memory
4. Invoking DXEIPL
PEI Services
PEI Foundation建立了一个system table叫做PEI Services Table，它对所有的PEIM都可见。PEI Services的分类有：
二、关于PEIM（Pre-EFI Initialization Modules）
PEIM就是一些可执行的二进制代码，它封装着一些关于Processor，chipset，device或者是平台相关的一些功能。由PEI Foundation负责来Dispatch这些PEIMs。
大部分的PEIM都存在于ROM上，它们是没有被压缩的，只有极少数的PEIM为了提高性能而存在于RAM上，是被压缩的。
因为PEI Phase存在的环境只有极少的Hardware Resource可用，且PEIM大都位于ROM上，所以强烈建议PEIM只做尽可能少的，不得不做的工作来满足DXE阶段执行的要求。
PPI（PEIM to PEIM Interface）
PEIM与PEIM沟通是通过PPI，即PEIM to PEIM Interface。PPIs包含在数据结构EFI_PEI_PPI_DESCRIPTOR中，由一个GUID和一个指针组成。
一个PEIM通过PEI Service InstallPPI()和ReinstallPPI()来发布一个有效的PPI到PPI Database；
其他的PEIM通过PEI Service LocatePPI()来找到相关的PPI。
PEI Phase 代码流程图

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帖子出处：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/6793211

作者: 小小学徒工 时间: 2016-5-21 10:39

小小学徒工发表于 2016-5-21 10:37
UEFI Boot Flow 系列之 SEC Phase

为什么要有SEC Phase?1. 需要用汇编语言来完成C无法处理的 ...

                  UEFI Boot Flow 系列之 DXE PhaseDXE: Driver Execution Environment
为什么要有DXE Phase？
大部分系统的初始化工作都是在DXE 阶段实现的。
DXE Phase由以下几部分组成：
1. DXE Core (DXE Foundation)
   产生一组Boot Services, Runtime Services, DXE Services。由boot service code组成，boot到OS之后就不存在了。
2. DXE Dispatcher
负责发现并以正确的顺序执行DXE Drivers。
3. DXE Drivers
负责初始化CPU，Chipset，系统组件以及为Sysem Services、控制台和启动设备提供系统概要。
这几部分协同工作以完成platform的初始化，并提供启动到操作系统所要求的services.
DXE Phase与PEI Phase的关系:
可以执行DXE Phase的唯一的条件是：有一个有效的HOB List。有很多种方式产生HOB List， PEI只是其中一种。所以DXE Phase之前并不要求一定先执行PEI Phase。
DXE Phase与BDS Phase的关系：
DXE Phase与BDS Phase协同工作以建立工作台并尝试boot OS。当OS成功启动，即BDS Phase开始的时候，DXE Phase就结束了。
DXE Driver 的分类：
1. Early DXE Driver--Platform initialization Drivers
   a. 在DXE Phase最早执行的Driver
   b. 包含Dependency Expression Syntax(DEPEX) 来描述Dispatch的顺序。
   c. 典型的包含：
            Basic Services
            Processor Initialization Code
            Chipset Initialization Code
            Platform Initialization Code
   d. 产生Architectural Protocols
2. EFI Drivers that follow EFI Driver Model
      a. 初始化的过程中不会涉及到硬件
      b. Follow EFI Driver Model
      c. 典型的提供对Console Devices 和 Boot Devices的访问
      d. Abstract Bus Controller
      e. 只有Boot OS 所需要的Driver才被初始化
      f. DXE Dispather完成的时候才被呼叫
      g. 像个Driver一样被执行
      h. 需要建立控制台（Keyboard，Video）和处理EFI Boot Option（Boots OS）的时候要连接EFI Drivers
帖子出处：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/7403335

作者: redfish133 时间: 2016-5-21 10:39
很好很强大！

作者: 小小学徒工 时间: 2016-5-21 10:40

小小学徒工发表于 2016-5-21 10:39
UEFI Boot Flow 系列之 DXE PhaseDXE: Driver Execution Environment
为什么要 ...

      UEFI Boot Flow 系列之 BDS Phase BDS: Boot Device Select
BDS阶段的任务：
1. Initialize console devices base on the ConIn, ConOut and StdErr environment variables.
2. Attempt to load all drivers listed in the Driver#### and DriverOrder environment variables.
3. Attempt to boot from the boot selections list  in the Boot#### and BootOrder environment variables.
如果BDS 阶段不能contact a console device, load a driver, or boot a boot selection, 这就要求重新调用DXE Dispatcher。这种调用是必须的，因为通过执行这个操作可能会发现additional firmware volumes, 它们可能包含管理Console Devices和Driver Devices所必须的DXE Driver。
一旦新发现的Firmware Volume上的DXE Drivers被Dispatched之后，控制权会再次交到BDS手中。
Console Device：
Console Device是从Simple Text Output和Simple Input Protocol中抽象出来的。在UEFI中，能够产生这其中一种或两种Protocl的Devide都被当作是Console Device。
Console Device的几种Type：
1. VGA Adapters, produce Simple Text Output Protocol.
2. Video Adapters, produce Simple Text Output Protocol.
3.Serial Terminal, produce both Simple Text Output Protocol and Simple Input Protocol.
4.Telnet, produce both Simple Text Output Protocol and Simple Input Protocol.
5. Remote Graphical Displays(HTTP), produce both Simple Text Output Protocol and Simple Input Protocol.
Boot Device的几种Type:
1.Devices that produce the Block I/O Protocol and are formatted with a FAT file system,  Disk Devices
2.Devices that directly produce the File System Protocol
3.Devices that directly produce the Load File Protocol                                                             Network Devices
帖子出处：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/7403714

作者: ...仰望... 时间: 2016-5-21 10:40
收藏了先.研究下

作者: ivwsit 时间: 2016-5-21 10:50
后面的都看不明白。。。。

作者: coffeellk3 时间: 2016-5-21 11:29
同样是维修的，我竟然看不懂，先收着，慢慢研究

作者: tcaxc 时间: 2016-5-21 11:39
收藏了先.研究下

作者: ycht 时间: 2016-5-21 12:08
好深度的研究，收藏了

作者: バ幸福De右岸 时间: 2016-5-21 14:05
整理的不错很用心

作者: 天意wx 时间: 2016-5-21 22:25
值得收藏研究的资料

作者: zh19920520x 时间: 2016-5-21 22:32
真是有心，先收藏了

作者: 西山行 时间: 2016-5-21 23:28
还是看不明白。

作者: 阳林杰 时间: 2016-6-3 19:35
搞这么半天全部都是台式机板的代码代码？

作者: 昔日重现 时间: 2016-6-3 20:28
太高深了，一般人看不明白！

作者: 百度ahlCs 时间: 2021-7-30 21:49
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 百度ahlCs 时间: 2021-7-30 21:55
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 徐黄康 时间: 2022-6-11 23:00
6666666666

{:4_132:}{:4_132:}

欢迎光临迅维网 (https://www.chinafix.com/)

类型	模式	频率
内存错误	三声长时间的蜂鸣	1,280 Hz
高温警告	交替的四种蜂鸣声︰高音，低音，高音低音	高音︰ 2000 Hz 较低的色调︰ 1600 Hz

错误消息	解释
检测到的处理器，适合于该主板不支持。使用不受支持的处理器会导致运行故障，损坏台式机主板或处理器，或者降低的产品使用寿命。在 10 秒钟后关闭系统。	所安装的处理器不兼容的台式机主板。
CMOS 电池很低	电池可能正失去电源。尽快更换电池。
CMOS 校验不正确	CMOS 校验不正确。CMOS 内存可能已损坏。运行安装程序重置数值。
内存大小减少	从上次启动以来，内存大小减少。如果没有移除内存，则内存可能已经损坏。
没有可用的启动设备	系统没有找到启动设备。

Post 卡（PCI 插卡）	POST 卡对端口进行解码，并在 LED 显示屏上显示的内容。POST 卡必须安装在 PCI 总线连接器 1。	登录/注册后看高清大图
板载开机自检代码 LED 显示	一些英特尔® 台式机主板包括板载 LED to show POST codes	登录/注册后看高清大图

范围	类别/子系统
– 0F 00	调试代码︰可供任何 PEIM/驱动程序用于调试
10 — — 1F	主机处理器
20 – 北京国际会议中心	内存/芯片组
30 — — 3F	恢复
40-4 层	预留以供未来使用
50 — — 5F	I/O 总线︰ PCI，USB，ISA，ATA，等。
60-6F	当前未使用
70 – 7F	输出设备︰所有输出控制台
80-8 楼	预留以供将来使用（新型输出控制台代码）
90 – 9F	输入设备︰键盘/鼠标
A0-弧闪	预留以供将来使用（新型输入的控制台代码）
B0-BF	启动设备︰包括固定的介质和可移动媒体。
– CF C0	预留以供未来使用
– DF D0	引导设备选择
– FF E0	E0-EE ︰杂项代码 F0 – FF: FF 处理器异常

POST 代码	POST 操作说明
-0F 00	调试代码︰可供任何 PEIM/驱动程序用于调试
10-1F	主机处理器
10	主机处理器（启动捆绑处理器）开机初始化
11	主机处理器高速缓存初始化（包括 Ap）
12	启动应用处理器初始化
13	SMM 初始化
14	LAN 初始化
15	Exit early 平台初始化的驱动程序
16	SMBUS 驱动程序初始化
17	SMBUS 进入执行读/写
19	CK505 programming 的参赛作品
1F	Unrecoverable CPU error
20-北京国际会议中心	内存 / 芯片组
21	正在初始化芯片组组件
22	从内存 Dimm 中读取 SPD
23	检测内存 Dimm 存在
24	内存控制器和 Dimm 中的编程时序参数
25	配置内存
26	优化内存设置
27	内存初始化，例如 ECC 初始化
28	测试的内存
2F	没有检测到的内存或检测到任何可用的内存。
30-3F	恢复
30	根据用户请求对危机恢复已初始化
31	危机恢复进行了初始化 (corrupt flash) 软件
34	载入恢复包
35	将控制权移交给恢复包
3F	无法恢复
50-5F	I/O 总线（PCI，USB，ISA，ATA、等等。）
50	枚举 PCI 总线
51	为 PCI 总线分配资源
52	热插拔 PCI 控制器初始化
53-57	为 PCI 总线预留
58	复位 USB 总线
59	为 USB 预留
5A	重置 PATA/SATA 总线和所有设备
5B	为 ATA 预留
5 ℃	复位 SMBUS
5D	为 SMBUS 预留
5F	Unrecoverable I/O 的总线错误
60-6F	在 60-6F range 目前没有有效的开机自检代码。如果您看到的开机自检代码在此范围内时，它应 as B0-BF读取。（on 7 段 LED display，the 'b' 如下所示的 6）。示例︰登录/注册后看高清大图
70-7F	输出设备
70	重置 VGA 控制器
71	禁用 VGA 控制器
72	启用 VGA 控制器
78	复位控制台控制器
79	正在禁用控制台控制器
7A	启用控制台控制器
7F	Unrecoverable 输出设备错误
90-9F	输入的设备
90	重置键盘
91	禁用键盘
92	检测键盘存在
93	正在启用键盘
94	清空键盘输入的缓冲器
95	指示键盘控制器执行自检 (仅用于 PS2)
98	重置鼠标
99	禁用鼠标
9A	检测鼠标存在
9B	启用鼠标
9F	Unrecoverable 输入的设备（键盘或鼠标）错误
-BF B0	启动设备
B0	重置固定的介质
B1	禁用固定的介质
B2	检测存在（IDE 硬盘检测等）固定介质
B3	启用/配置固定的介质
B8	重置可移动介质
B9	禁用可移动介质
BA	检测可移动介质是否存在 (IDE、 CD-ROM 检测等。)
卑斯省	启用/配置可移动介质
BF	不可恢复的引导设备错误
-DF D0	引导设备选择
Dy	尝试启动选择 y (y = 0 到 15)
-FF E0	Miscellaneous Codes
E0	开始调度 Peim (第一次报告 EFI_SW_PC_INIT_BEGIN efi_sw_pei_pc_handoff_to_next 时发出)
E2	找到永久性内存
E1 E3	为 PEI/Peim 预留
E4	进入的 DXE 阶段
E5	开始调度驱动程序
E6	已开始连接驱动程序
E7	等待用户反馈
E8	正在检查密码
E9	进入 BIOS 设置
EB	调用旧选项 Rom
EF	Boot/S3 resume 故障
F4	进入休眠状态
F5	退出休眠状态
F8	调用了 EFI 启动服务 ExitBootServices （）
F9	调用了 EFI 运行时服务 SetVirtualAddressMap （）
FA	调用了 EFI 运行时服务 ResetSystem （）
FF	处理器异常

POST 代码	说明
21	正在初始化芯片组组件
22	从内存 Dimm 中读取 SPD
23	检测内存 Dimm 存在
25	配置内存
28	测试的内存
34	载入恢复包
E4	进入的 DXE 阶段
12	启动应用处理器初始化