UEFI学习——在qemu上读取设备PCI信息

1.编写读取设备PCI信息的Application

代码参考罗斌大佬，博客地址：UEFI开发探索13 – 访问PCI/PCI-E设备1
感谢罗斌大佬的贡献，让我在学习UEFI的道路上站在了巨人的肩膀上。

代码：

#include <Uefi.h>
#include <Library/UefiBootServicesTableLib.h>
#include <Library/ShellCEntryLib.h>
#include <Library/DebugLib.h>#include <Protocol/PciIo.h>
#include <Protocol/PciRootBridgeIo.h>
#include <IndustryStandard/Pci.h>#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL *gPciRootBridgeIo;EFI_STATUS LocatePciRootBridgeIo(void);EFI_STATUS PciDevicePresent(IN EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL * PciRootBridgeIo,OUT PCI_TYPE00 * Pci,IN UINT8 Bus,IN UINT8 Device,IN UINT8 Func);EFI_STATUS ListPciInformation(void);int main(IN int Argc, IN char **Argv)
{EFI_STATUS Status;PCI_TYPE00 Pci;Status = LocatePciRootBridgeIo();if(EFI_ERROR(Status)){printf("Call LocatePciRootBridgeIo failed,Can't find protocol!\n");}else{printf("Call LocatePciRootBridgeIo successed,Find protocol!\n");}ListPciInformation();return 0;
}EFI_STATUS LocatePciRootBridgeIo()
{EFI_STATUS Status;EFI_HANDLE *PciHandleBuffer = NULL;UINTN      HandleIndex = 0;UINTN      HandleCount = 0;Status = gBS->LocateHandleBuffer(ByProtocol,&gEfiPciRootBridgeIoProtocolGuid,NULL,&HandleCount,&PciHandleBuffer  //二级指针);if(EFI_ERROR(Status))  return Status;for(HandleIndex = 0; HandleIndex < HandleCount; HandleIndex++){Status = gBS->HandleProtocol(PciHandleBuffer[HandleIndex],&gEfiPciRootBridgeIoProtocolGuid,(VOID **)&gPciRootBridgeIo);if(EFI_ERROR(Status))  continue;else                   return EFI_SUCCESS;}return Status;}EFI_STATUS ListPciInformation()
{EFI_STATUS Status = EFI_SUCCESS;PCI_TYPE00 Pci;UINT16 Dev,Func,Bus,PciDevicecount = 0;printf("PciDeviceNo\tBus\tDev\tFunc | Vendor.Device.ClassCode\n");for(Bus=0; Bus<64; Bus++)for(Dev=0; Dev<= PCI_MAX_DEVICE; Dev++)for(Func=0; Func<=PCI_MAX_FUNC; Func++){Status = PciDevicePresent(gPciRootBridgeIo,&Pci,(UINT8)Bus,(UINT8)Dev,(UINT8)Func);if(Status == EFI_SUCCESS){PciDevicecount++;printf("%d\t%x\t%x\t%x\t",PciDevicecount,(UINT8)Bus,(UINT8)Dev,(UINT8)Func);printf("%x\t%x\t%x\n",Pci.Hdr.VendorId,Pci.Hdr.DeviceId,Pci.Hdr.ClassCode[0]);}}return EFI_SUCCESS;
}EFI_STATUS
PciDevicePresent (IN  EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL     *PciRootBridgeIo,OUT PCI_TYPE00                          *Pci,IN  UINT8                               Bus,IN  UINT8                               Device,IN  UINT8                               Func)
{UINT64      Address;EFI_STATUS  Status;//// Create PCI address map in terms of Bus, Device and Func//Address = EFI_PCI_ADDRESS (Bus, Device, Func, 0);//// Read the Vendor ID register//Status = PciRootBridgeIo->Pci.Read (PciRootBridgeIo,EfiPciWidthUint32,Address,1,Pci);if (!EFI_ERROR (Status) && (Pci->Hdr).VendorId != 0xffff) {//// Read the entire config header for the device//Status = PciRootBridgeIo->Pci.Read (PciRootBridgeIo,EfiPciWidthUint32,Address,sizeof (PCI_TYPE00) / sizeof (UINT32),Pci);return EFI_SUCCESS;}return EFI_NOT_FOUND;
}

注意：

这是我这篇博客之前的描述，这个描述不对！下面是修改过的：

在LocatePciRootBridgeIo函数中根据guid利用LocateHandleBuffer找到支持gEfiPciRootBridgeIoProtocolGuid的所有handle，再调用HandleProtocol从handle数组里寻找安装了protocol的handle，找到了就会通过参数传递给定义的全局变量EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL *gPciRootBridgeIo中。接下来就可以利用全局变量EFI_PCI_ROOT_BRIDGE_IO_PROTOCOL *gPciRootBridgeIo查询Pci设备的信息了。

查询并显示PCI信息的函数是ListPciInformation，函数中主要用PciDevicePresent函数查询PCI的信息。
在PciDevicePresent中，先创造PCI的地址映射，再根据映射的地址和gPciRootBridgeIo，读取PCI的信息到参数Pci中，然后在验证返回值是否正确，验证VendorId是否有效（当VendorID寄存器为0xFFFF时，为无效VendorID）。验证成功后读取PCI设备的整个配置头的信息，配置头信息结构体为：

typedef struct {PCI_DEVICE_INDEPENDENT_REGION Hdr;PCI_DEVICE_HEADER_TYPE_REGION Device;
} PCI_TYPE00;

而我们在打印时只打印Hdr中的信息，Hdr中的信息都有：

typedef struct {UINT16  VendorId;UINT16  DeviceId;UINT16  Command;UINT16  Status;UINT8   RevisionID;UINT8   ClassCode[3];UINT8   CacheLineSize;UINT8   LatencyTimer;UINT8   HeaderType;UINT8   BIST;
} PCI_DEVICE_INDEPENDENT_REGION;

我们只打印VendorId，DeviceId和ClassCode[0]。
代码写好后将其编译为.efi文件，我编译的是64位的.efi文件，因为PCI信息的查看在windows的模拟环境下查看不了，我第一次查看PCI信息时是用DUET做了个启动盘，将.efi文件放在启动盘的根目录下，在我的笔记本上用U启动，查看PCI信息。后面我会放一张在实体机（即我的笔记本）上查看PCI信息的截图。
下面就是在qemu虚拟机上查看PCI信息的步骤了。

2.制作OVMF固件

参照戴正华《UEFI编程与原理》，制作OVMF固件的命令：
①制作64位OVMF固件：

②制作32位OVMF固件：

3.将生成的.efi文件用UltraISO制作成镜像文件

打开UltraISO，New->Disk Image,然后

点击OK，将.efi文件拖入UltraISO，Ctrl+s，保存为PCI.img，保存到和OVMF.fd相同的目录下。

4.用qemu运行OVMF固件并将PCI.img挂载到UEFIShell下

       FS0就是我们挂载的PCI.img。

       先用pci命令查看PCI信息：

       然后运行我们生成的.efi文件：

到这里就成功在qemu上读取PCI信息了，撒花花。
最后，再附上再我笔记本上用U盘启动进入UEFIShell查看PCI信息的图片：
①运行.efi文件

②PCI命令

如有错误，欢迎指出。