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自己紹介 ● orumin – 学生 ● sepcamp2012, GSoC(now) ● twitter: @kotatsu_mi

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自己紹介 ● orumin – 学生 ● sepcamp2012, GSoC(now) ● twitter: @kotatsu_mi ● 側転できなさそうな顔の人とか TL 大破とか

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自己紹介 ● orumin – 学生 ● sepcamp2012, GSoC(now) ● twitter: @kotatsu_mi ● 側転できなさそうな顔の人とか TL 大破とか ● ておくれではない

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ておくれではないので， みんなにわかりやすいネタ， やります 既に知ってたらごめんなさい

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ておくれではないので， みんなにわかりやすいネタ， やります 既に知ってたらごめんなさい

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UEFI

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Introduction for developping UEFI app/driver

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UEFI ● 初出 - “Play with UEFI” カーネル VM 関西 4 ● “ いじぇくと的ななにか” カーネル /VM 探検隊 第九回

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UEFI ● ベタ C 移植 ? ● Python? ● EFI Protocol? ● なぞのシェル

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UEFI ● わからん ● どう開発してるのか ● どう動くのか ● ておくれ

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UEFI ● UEFI は真面目に利便性の高いもの ● ておくれてないよ !

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UEFI( 加筆 ) ● そもそも UEFI とは， BIOS をおきかえるもの ● UEFI 自体にブートローダーやシェルのような ものが実装されている ● 自作のアプリケーション，ドライバが簡単に作 れ動かせる ← ココ重要

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First Step

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First Step ● まずは SDK のインストール 今回は UDK について説明します UDK は EDK(II) の stable で，現在 2014 が最新 (syuu1228 さん，情報提供ありがとうございます )

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First Step $ mkdir ~/src $ cd ~/src $ svn co https://edk2.svn.sourceforge.net/svnroot/ edk2/trunk/edk2 $ make -C edk2/BaseTools $ cd ~/src/edk2 $ export EDK_TOOLS_PATH=$HOME/src/edk2/BaseTools $ source edksetup.sh BaseTools

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FirstStep ● ${EDK_TOOLS_PATH}/Conf ● TOOLS_CHAIN_TAG 変数 ● ACTIVE_PLATFORM 変数

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FirstStep ● ${EDK_TOOLS_PATH}/Conf/target.txt ● TOOLS_CHAIN_TAG 変数 -> GCC47 ● ACTIVE_PLATFORM 変数 -> FooPkg/FooPkg.dec

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FirstStep ● ${EDK_TOOLS_PATH}/Conf/target.txt ● TOOLS_CHAIN_TAG 変数 -> GCC47 ● ACTIVE_PLATFORM 変数 -> FooPkg/FooPkg.dec ● 準備完了

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FirstStep ● ${EDK_TOOLS_PATH}/Conf/target.txt ● TOOLS_CHAIN_TAG 変数 -> GCC47 ● ACTIVE_PLATFORM 変数 -> FooPkg/FooPkg.dec ● 準備完了 ● build コマンドでビルドしはじめる

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Second Step

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Second Step ● プロジェクトの設定 ● 設定ファイルは基本的には ini ファイルの変種

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Second Step ● プロジェクトの設定 ● 設定ファイルは基本的には ini ファイルの変種 ● UNIX-Like OS で開発してても，滲み出る そこはかとない Windows っぽさ

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Second Step ● *.dec [Defines] DEC_SPECIFICATION = 0x00010005 PACKAGE_NAME = AppPkg PACKAGE_GUID = B3E3D3D5-D62B-4497-A175-264F489D127E PACKAGE_VERSION = 0.01

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Second Step ● たった 4 行 ● 設定ファイルのバージョン ● プロジェクト名 ● UUID ● プロジェクトのバージョン

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Second Step ● *.dsc [Defines] PLATFORM_NAME = AppPkg PLATFORM_GUID = 0458dade-8b6e-4e45-b773-1b27cbda3e06 PLATFORM_VERSION = 0.01 DSC_SPECIFICATION = 0x00010006 OUTPUT_DIRECTORY = Build/AppPkg SUPPORTED_ARCHITECTURES = IA32|IPF|X64 BUILD_TARGETS = DEBUG|RELEASE SKUID_IDENTIFIER = DEFAULT

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Second Step ● プロジェクト名 ● UUID(*.dec とは違うもの ) ● プロジェクトのバージョン ● 設定ファイルのバージョン ● ビルドの出力先 ● ターゲットアーキテクチャ ● ビルドターゲット

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Second Step ● まだまだ続く

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Second Step [LibraryClasses] UefiApplicationEntryPoint| MdePkg/Library/UefiApplicationEntryPoint/UefiApplicationEntryPoint.inf ShellCEntryLib| ShellPkg/Library/UefiShellCEntryLib/UefiShellCEntryLib.inf UefiDriverEntryPoint| MdePkg/Library/UefiDriverEntryPoint/UefiDriverEntryPoint.inf

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Second Step ● この LibraryClasses セクションは， foo|path/to/libraryfolder という形 ● foo はなんでも良いけれど， UDK 内の既存プ ロジェクトに従ったほうが良い

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Second Step ● 最初の 3 つはエントリポイントについての ライブラリをプロジェクトに読み込む ● これをしないとエントリポイントつくれない ● 3 つのエントリポイントの違いは後ほど

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Second Step BaseLib|MdePkg/Library/BaseLib/BaseLib.inf BaseMemoryLib|MdePkg/Library/BaseMemoryLib/BaseMemoryLib.inf UefiLib|MdePkg/Library/UefiLib/UefiLib.inf PrintLib|MdePkg/Library/BasePrintLib/BasePrintLib.inf PcdLib|MdePkg/Library/BasePcdLibNull/BasePcdLibNull.inf MemoryAllocationLib| MdePkg/Library/UefiMemoryAllocationLib/UefiMemoryAllocationLib.inf UefiBootServicesTableLib| MdePkg/Library/UefiBootServicesTableLib/UefiBootServicesTableLib.inf UefiRuntimeServicesTableLib| MdePkg/Library/UefiRuntimeServicesTableLib/UefiRuntimeServicesTableLib.inf

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Second Step ● その他必要ライブラリのみなさん ● 必ずしもこれらが必要なわけではない ● UDK 内の既存プロジェクトとそのヘッダを 見てどんなユーティリティがあるか判断

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Second Step [Components] AppPkg/Applications/Hello/Hello.inf …

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Second Step ● [Components] セクション ● プロジェクトを更にモジュール毎に分割した 小さいプロジェクトの設定ファイルのパス この設定ファイルは *.inf

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Second Step ● dsc ファイルについて最後に ● libc とか web socket を使う場合だけ !include StdLib/StdLib.inc !include AppPkg/Applications/Sockets/Sockets.inc ● この 2 行で設定の読み込みが必要

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Second Step

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Second Step [Defines] INF_VERSION = 0x00010006 BASE_NAME = Hello FILE_GUID = a912f198-7f0e-4803-b908-b757b806ec83 MODULE_TYPE = UEFI_APPLICATION VERSION_STRING = 0.1 ENTRY_POINT = ShellCEntryLib

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Second Step ● inf ファイルの [defines] セクション ● dsc の [defines] と大差なし ● ポイントは，ここで MODULE_TYPE と ENTRY_POINT を指定

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Second Step ● MODULE_TYPE は UEFI_APPLICATION か UEFI_DRIVER ● ENTRY_POINT は dsc ファイルに書いて 読み込んだ 3 つ， ShellCLibEntryPoint UefiApplicationEntryPoint UefiDriverEntryPoint

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Second Step [Sources] Hello.c [Packages] MdePkg/MdePkg.dec ShellPkg/ShellPkg.dec [LibraryClasses] UefiLib ShellCEntryLib

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Second Step ● リンク / コンパイルするソース全て ● 使用するライブラリを含むパッケージの プロジェクト設定へのパス ● LibraryClasses ここでは， dsc に既に書いたので省略形で 記述

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Second Step ● dsc の Components でモジュール分割するほどのプ ロジェクトでなければ， dsc のほうに MODULE_TYPE やら ENTRY_POINT や ら書いてしまって， inf には [Sources] だけというのも可能 ● inf を応用して，ソースコードだけ別フォルダに 分けるときに使うという使用方法もあり

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エントリポイントについて UefiApplication 〜は UEFI の API 独自の作法に 従うエントリポイント EFI_IMAGE_HANDLE,EFI_SYSTEM_TABLE という型の引数で呼ばれる

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エントリポイントについて ● ShellCLib 〜の場合は普通の main から スタート ● ほぼ完全にコード変更なしに pure C が動作 ● UEFI Protocol(API) を呼ぶのがちと面倒

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エントリポイントについて ● UefiDriver 〜はいわずもがな， UEFI ドライバを記述するときの エントリポイント ● 引数は UefiApplication 〜と同様 ● ドライバはこれしかない ● UnEntryPoint の設定も必要

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Let's coding

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Let's coding ● さあ後はコーディングするだけ ! ● inf に適宜ソースファイル追加しつつ コーディングしましょう

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Let's coding ● さあ後はコーディングするだけ ! ● inf に適宜ソースファイル追加しつつ コーディングしましょう ● Happy Hacking!!!

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おわり

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なワケないでショー !?

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なワケないでショー !?

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Let's coding ● UEFI Protocol について ● UEFI の API のこと ● なんで Protocol なんでしょうね ● データ駆動型 API です

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Let's coding ● 基本的には， HandleProtocol() で特定の デバイス等の Handle を取得 ● その Handle を OpenProtocol() にぶちこんで Protocol 構造体にデータを詰め込んでもらう ● 構造体に詰められた関数ポインタを通して API コール

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No content

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Let's coding typedef struct { EFI_TABLE_HEADER Hdr*; CHAR16 *FirmwareVendor; UINT32 FirmwareRevision; EFI_HANDLE ConsoleInHandle; EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL *ConIn; EFI_HANDLE ConsoleOutHandle; EFI_SIMPLE_TEXT_OUTPUT_PROTOCOL *ConOut;

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Let's coding EFI_HANDLE StandardErrorHandle; EFI_SIMPLE_TEXT_OUTPUT_PROTOCOL *StdErr; EFI_RUNTIME_SERVICES *RuntimeServices; EFI_BOOT_SERVICES *BootServices; UINTN NumberOfTableEntries; EFI_CONFIGURATION_TABLE *ConfigurationTable; } EFI_SYSTEM_TABLE; ●

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Let's coding EFI_HANDLE StandardErrorHandle; EFI_SIMPLE_TEXT_OUTPUT_PROTOCOL *StdErr; EFI_RUNTIME_SERVICES *RuntimeServices; EFI_BOOT_SERVICES *BootServices; UINTN NumberOfTableEntries; EFI_CONFIGURATION_TABLE *ConfigurationTable; } EFI_SYSTEM_TABLE; ●

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Let's coding ● gST,gRS,gBS … 既に宣言 ● gBS が特に重要 LocateHandle() ， Open/CloseProtocol() 他にも LoadImage() ， StartImage() ExitBootServices() 等 ● 最悪 EFI_SYMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL と EFI_BOOT_SERVICES だけでブートローダ書ける

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● ドライバの場合，加えてヘッダで自身の プロトコルのデータ構造を公開 ● DRIVER_BINDING_PROTOCOL で プロトコルをデバイスに対して使えるかの チェック，プロトコル開始時の資源確保， プロトコル終了時の資源解放を記述

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Let's coding ● 実際のコードを見てみよう https://github.com/tianocore/edk2-FatPkg *.dec と *.dsc と *.inf が設定， Fat.h に各種宣言， Fat.c が EntryPoint 他にも Fat.c でつかわれる Lock が Misc.c デバイスのアロケートを Init.c Read/Write を ReadWrite.c… という具合

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おわりに ● 駆け足だったので伝わらない部分もあったはず ● スライド上げとくのでどうぞ読み直して下さい ● デモ用意できませんでした ● 最小限のプロジェクトのテンプレートを GitHub に上げとく ( 予定 )

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おわりに ● UDK は VisualStudio でも使えます (Windows ユーザーさんどうぞ ) ● UNIX Like な OS で動作させる前提のツールは gnu-efi のほうが楽かもしれません GrowBuffer() や LocateHandlebyDiskSignature() とか ● rEFInd とか参考にしてね ! http://sourceforge.net/projects/refind/files/

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余談 ● Hibernation 中の swap パーティションの snapshot を UEFI app で弄ったりして， secure boot の secure さを壊せるのでは ? https://lkml.org/lkml/2013/8/22/218 ● 発端 http://lists.opensuse.org/opensuse-kernel/ 2013-09/msg00068.html