UEFI开发与调试---文件操作

存储器相关的Protocol有BlockIo,BlockIo2,DiskIo,DiskIo2。DiskIo/DiskIo2的实现分别依赖与BlockIo/BlockIo2，其中BlockIo，DiskIo提供了访问设备的阻塞函数，BlockIo2，DiskIo2提供异步函数。。它们的区别是BlockIo只能按照扇区为单位访问存储器，而DiskIo可以按照字节为单位访问。UEFI也会为每个分区生成对应的控制器，并且根据分区属性安装对应的BlockIo/BlockIo2/DiskIo/DiskIo2实例。

除了上面的Protocol之外，UEFI还提供了文件系统的支持，通常UEFI需要提供一个ESP（EFI System Partition）分区，在这个分区上提供启动文件。这就要求UEFI具有提取文件的功能，要达到此目的，UEFI必须要支持文件系统。ESP主要用来存放启动相关的文件，对文件系统的要求比较简单，所以FAT32即可满足要求，UEFI提供了对此文件系统的支持。

本文只以DiskIo作介绍说明，其他几种Protocol的操作方法类似。

DiskIo

操作DiskIo，需要首先需要查找对应的控制器Handler，然后OpenProtocol打开对应的服务，接下来才可以使用DiskIo的操作函数来操作存储器。
对应的Protocol提供的操作有：

typedef struct _EFI_DISK_IO_PROTOCOL EFI_DISK_IO_PROTOCOL;
///
/// This protocol is used to abstract Block I/O interfaces.
///
struct _EFI_DISK_IO_PROTOCOL {////// The revision to which the disk I/O interface adheres. All future/// revisions must be backwards compatible. If a future version is not/// backwards compatible, it is not the same GUID.///UINT64          Revision;EFI_DISK_READ   ReadDisk;EFI_DISK_WRITE  WriteDisk;
};

使用实例：

  Status = gBS->OpenProtocol(HandleInfoList[0].Handle,&gEfiDiskIoProtocolGuid,(VOID **)&pDiskIo,gImageHandle,NULL,EFI_OPEN_PROTOCOL_GET_PROTOCOL);if (Status != EFI_SUCCESS) {DEBUG((EFI_D_ERROR, "%a(): Failed to get open protocol from partition. Reason: %r\n", __func__, Status));return Status;}Status = pDiskIo->ReadDisk(pDiskIo,MediaId,Offset,DataSize,(VOID *)Buffer);

FAT32文件系统

UEFI实现了一个EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL用来支持FAT32文件系统。它的定义如下：

typedef struct _EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL  EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL;typedef
EFI_STATUS
(EFIAPI *EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL_OPEN_VOLUME)(IN EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL    *This,OUT EFI_FILE_PROTOCOL                 **Root    //返回Root句柄);struct _EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL {////// The version of the EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL. The version/// specified by this specification is 0x00010000. All future revisions/// must be backwards compatible.///UINT64                                      Revision;EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL_OPEN_VOLUME OpenVolume;
};

此Protocol中只有一个关键函数OpenVolume，主要功能是用来获取对应分区Root句柄，而Root句柄实际上也是一个Protocol，其中真正包含了文件操作，如下所示：

typedef struct _EFI_FILE_PROTOCOL         EFI_FILE_PROTOCOL;
typedef struct _EFI_FILE_PROTOCOL         *EFI_FILE_HANDLE;struct _EFI_FILE_PROTOCOL {////// The version of the EFI_FILE_PROTOCOL interface. The version specified /// by this specification is EFI_FILE_PROTOCOL_LATEST_REVISION./// Future versions are required to be backward compatible to version 1.0.///UINT64                Revision;EFI_FILE_OPEN         Open;EFI_FILE_CLOSE        Close;EFI_FILE_DELETE       Delete;EFI_FILE_READ         Read;EFI_FILE_WRITE        Write;EFI_FILE_GET_POSITION GetPosition;EFI_FILE_SET_POSITION SetPosition;EFI_FILE_GET_INFO     GetInfo;EFI_FILE_SET_INFO     SetInfo;EFI_FILE_FLUSH        Flush;EFI_FILE_OPEN_EX      OpenEx;EFI_FILE_READ_EX      ReadEx;EFI_FILE_WRITE_EX     WriteEx;EFI_FILE_FLUSH_EX     FlushEx;};

实例：

EFI_STATUS TestOpen()
{EFI_STATUS  Status = 0;EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOL *SimpleFileSystem;EFI_FILE_PROTOCOL *Root = 0;EFI_FILE_PROTOCOL *EfiDirectory = 0;Status = gBS->LocateProtocol(&gEfiSimpleFileSystemProtocolGuid,NULL,(VOID**)&SimpleFileSystem);if (EFI_ERROR(Status)) {//未找到EFI_SIMPLE_FILE_SYSTEM_PROTOCOLreturn Status;}Status = SimpleFileSystem->OpenVolume(SimpleFileSystem, &Root);// 在根目录下生成efi目录Status = Root->Open(Root, &EfiDirectory,(CHAR16*)L"efi",EFI_FILE_MODE_CREATE | EFI_FILE_MODE_READ | EFI_FILE_MODE_WRITE, //打开模式EFI_FILE_DIRECTORY);//在efi目录下生成readme.txt文件{EFI_FILE_PROTOCOL *ReadMe = 0;Status = EfiDirectory ->Open(EfiDirectory,    //This 指向目录\efi\ &ReadMe,          //新文件的句柄   (CHAR16*)L"readme.txt",  //文件全路径为\efi\readme.txtEFI_FILE_MODE_CREATE | EFI_FILE_MODE_READ | EFI_FILE_MODE_WRITE,//创建并打开0  //生成普通文件，使用默认属性);Status = ReadMe -> Close(ReadMe);}Status = EfiDirectory->Close(EfiDirectory);return Status;
}

参考：《UEFI 原理与编程》–戴正华