UEFI/PI (7) UEFI Firmware Hierarchy

UEFI Firmware Hierarchy

1. Firmware Storage
   Firmware Storage 是非揮發性的memory儲存BISO或Firmware的code。UEFI的其中一個優勢是DXE和PEI　可以把code解壓到firmware storage外。 Firmware Storage最小的單位是UEFI Firmware File，再來是Firmware File System(FFS)、Firmware Volumn(FV)及Firmware Device(FD)。
   
2. UEFI Firmware Files
   UEFI Firmware Files是最小/少的模組化的code，包含了Code及Data存放在FV中。每一個UEFI Firmware File都有Name、Type、Alignment及Size等四個attribute。 UEFI build tool會建立Firmware Files。Firmware Files的組成如下圖：
   
   其中，entry point包含在Data區塊裡頭。
3. Firmware File System
   Firmware File System(FFS)描述FV的file及free space的資訊。每一個FFS都有一個unique的GUID來連結FV。FFS參考FAT 32的作法，他的header如下圖。
   
   同時，我們也利用UEFI Build tool建立FFS。
4. Firmware Volumes
   一個Firmware Volumes對應著一個logical firmware device。FV是由FFS來組成的，Firmware file則是FV組成的元件。FV可以表示flash的一部分或是多個flash或甚至一個partition或是network。所有PI component都存放在FV，在PI的過程中，必須透過FFS去讀取。
   
5. Firmware Devices
   Firmware Device是指非揮發性的Storage。包含了Firmware Code、Firmware Data及Fault Tolerant。
   
   Firmware Device包含了FV Main放置了DXE Driver，FV Recovery放置了security及PEI code。我們以Recovery FV為例作解釋。Recovery FV包含了FFS放置著Boot Block Code(包含了PEI security phase code) 及Recovery　code(包含了也許USB stack來讀取USB device)。
6. Creating UEFI Firmware Files
   我們如何產生UEFI Image呢？
   1. 撰寫C code
   2. 用build tool編譯產生Library及object file
   3. 產生的Library及object file是intermediate file，利用微軟的compiler把他們轉成PE/COFF格式的image。
   4. 如果是在Linux的環境，我們可以使用GCC來取代。
   5. Build Tool會將標準的header置換成UEFI header。
   在PEI階段，因為我們是run在rom裡面，因此我們希望Image越小越好。所以我們是製作成Terse Image。它簡化了UEFI header的項目如下圖。
   
   
   
7. Physical Memory Map
   從下圖我們可以看到各個層級之間的關係。Firmware Device被load進system memory之後，它包含了firmware volume。而firmware volume又包含了許多Firmware File System,Firmware File System又放置著許多Firmware File。