UEFI——PEI阶段

一、PEI介绍

Pre-EFI Initialization（PEI）在引导的早期被调用，仅利用CPU资源调用PEIM，这些PEIM负责：

（1）初始化一些永久内存

（2）在HOBs中描述内存信息

（3）将控制权传递给驱动执行环境（DXE）阶段

（4）此外，PEI阶段还负责危机恢复和从S3苏醒。

PEI提供了一个公共框架，通过这个框架可以独立的设计、开发、更新初始化模块。开发PEI模块是为了满足PI框架中的以下模块：

（1）维护信任链，防止未经授权更新PEI阶段或PEIM

（2）提供一个PEI核心，这个核心对于其它处理器厂商或多或少的保持不变，但它将支持来不同供应商的外接模块，特别是处理器、芯片组、RAM初始化等

（3）允许独立开发早期初始化模块

PEI的支持的功能限于：

（1）定位、验证和调度PEIMs

（2）促进PEIMs之间的通信

（3）为后续阶段提供交接数据

PEI foundation会建立一个名为PEI Services Table的系统表，这张表对所有的PEIM是可见的。由于PEI foundation和临时RAM在构建的时候是未知的，因此指向PEI Services Table的指针被传递给每一个PEIM和PEIM to PEIM（PPI）的一部分。PEI foundation提供的服务有：

二、PEI阶段名词解释 

PEI Foundation ：是负责派遣PEIMs、维护引导模式、初始化永久内存、调用DXE加载的实体。

PEI Dispatcher：PEI派遣器的实质是PEI Foundation中实现的状态机，PEI dispatcher会评估固件卷中的PEIM的依赖表达式是PPIs的逻辑组合，描述了在调用给定的PEIM必须能够用的PPI，PEI派遣器会参考IEI Foundation中的PPI数据库决定安装哪些PPI，如果PPI已经安装，依赖表达式将求值为true，这代表告诉PEI派遣器可以运行PEIM。

PEIM：PEIM用于实现个性化的PEI Foundation，PEI Foundation代码的作用是按顺序调度PEIM，以实现基本服务。

PPI：PEIM之间使用一种名为PPI的数据结构进行通信

三、PEI Services Table

PEI Services Table中包含了一系列的函数指针，这个表位于临时内存或永久内存中，这取决于是处于PEI阶段的哪个时期。

typedef struct _EFI_PEI_SERVICES EFI_PEI_SERVICES;

 EFI_PEI_SERVICES所提供的服务可以分为：（1）管理启动模式（2）分配早期和永久内存（3）支持固件文件系统 （4）创建交接块HOBs

struct _EFI_PEI_SERVICES {////// The table header for the PEI Services Table.///EFI_TABLE_HEADER                  Hdr;//// PPI Functions//EFI_PEI_INSTALL_PPI               InstallPpi;EFI_PEI_REINSTALL_PPI             ReInstallPpi;EFI_PEI_LOCATE_PPI                LocatePpi;EFI_PEI_NOTIFY_PPI                NotifyPpi;//// Boot Mode Functions//EFI_PEI_GET_BOOT_MODE             GetBootMode;EFI_PEI_SET_BOOT_MODE             SetBootMode;//// HOB Functions//EFI_PEI_GET_HOB_LIST              GetHobList;EFI_PEI_CREATE_HOB                CreateHob;//// Firmware Volume Functions//EFI_PEI_FFS_FIND_NEXT_VOLUME2     FfsFindNextVolume;EFI_PEI_FFS_FIND_NEXT_FILE2       FfsFindNextFile;EFI_PEI_FFS_FIND_SECTION_DATA2    FfsFindSectionData;//// PEI Memory Functions//EFI_PEI_INSTALL_PEI_MEMORY        InstallPeiMemory;EFI_PEI_ALLOCATE_PAGES            AllocatePages;EFI_PEI_ALLOCATE_POOL             AllocatePool;EFI_PEI_COPY_MEM                  CopyMem;EFI_PEI_SET_MEM                   SetMem;//// Status Code//EFI_PEI_REPORT_STATUS_CODE        ReportStatusCode;//// Reset//EFI_PEI_RESET_SYSTEM              ResetSystem;//// (the following interfaces are installed by publishing PEIM)// I/O Abstractions//EFI_PEI_CPU_IO_PPI                *CpuIo;EFI_PEI_PCI_CFG2_PPI              *PciCfg;//// Future Installed Services//EFI_PEI_FFS_FIND_BY_NAME          FfsFindFileByName;EFI_PEI_FFS_GET_FILE_INFO         FfsGetFileInfo;EFI_PEI_FFS_GET_VOLUME_INFO       FfsGetVolumeInfo;EFI_PEI_REGISTER_FOR_SHADOW       RegisterForShadow;EFI_PEI_FFS_FIND_SECTION_DATA3    FindSectionData3;EFI_PEI_FFS_GET_FILE_INFO2        FfsGetFileInfo2;EFI_PEI_RESET2_SYSTEM             ResetSystem2;EFI_PEI_FREE_PAGES                FreePages;
};

四、PEI Foundation

PEI Foundation Entry Point：SEC阶段使用以下信息调用进入PEI Foundation的入口点：

        PPI、BFV大小和位置、临时RAM的大小和位置、可供PEI foundation使用的临时RAM的大小和位置、堆栈的大小和位置、关键引导FV的大小和位置

PEI foundation的入口点函数原型为：

typedef
VOID
(EFIAPI *EFI_PEI_CORE_ENTRY_POINT)(IN CONST  EFI_SEC_PEI_HAND_OFF    *SecCoreData, //指向PEI foundation的操作环境IN CONST  EFI_PEI_PPI_DESCRIPTOR  *PpiList //指向PEI core最初安装的一个或多个PPi列表);

其中，SecCoreData是一个数据结构，包含了 PEI core的操作环境，例如临时RAM的大小和位置、堆栈、BFV位置（UEFI的PEI阶段使用的栈是预先定义的，并且位于固件内部或某个已知的位置）。其原型为：

typedef struct _EFI_SEC_PEI_HAND_OFF {UINT16    DataSize; //数据结构的大小VOID      *BootFirmwareVolumeBase; //指向bfv第一个字节UINTN     BootFirmwareVolumeSize; //bfv的大小，以字节为单位VOID      *TemporaryRamBase; //指向临时RAMUINTN     TemporaryRamSize; //临时RAM的大小VOID     *PeiTemporaryRamBase; //指向PEI foundation可用的临时RAM的第一个字节UINTN    PeiTemporaryRamSize; //PEI foundation可用的临时RAM的大小VOID     *StackBase; //指向堆栈UINTN    StackSize; //堆栈的大小
} EFI_SEC_PEI_HAND_OFF;

PpiList指向由PEI核心最初安装的一个或多个PPI描述符的列表。一个空的PPI列表由一个带有结束标记EFI_PEI_PPI_DESCRIPTOR_TERMINATE_LIST的描述符组成。作为其初始化阶段的一部分，PEI基础将添加这些由SEC托管的PPI到其PPI数据库中，以便PEI基础和任何模块都可以利用这些早期PPI中的相关服务调用和/或代码。其代码原型为：

typedef struct {UINTN       Flags;EFI_GUID    *Guid;VOID        *Ppi;
} EFI_PEI_PPI_DESCRIPTOR;