基于UEFI的龙芯平台固件研究与实现

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龙芯系列CPU是中国科学院计算所自主研发的通用CPU,随着龙芯等国产高性能处理器芯片的研发成功及稳定性增强,国内陆续展开了许多基于国产CPU的计算机系统研究开发工作。而作为计算机系统中连接硬件和操作系统的关键组件BIOS,也是国产计算机发展的重要环节。龙芯系列CPU的蓬勃发展,需要依赖上、下游众多的产业链进行技术维持和外围开发。UEFI是最新的BIOS标准规范,并基于此规范推出了最新BIOS开发平台框架EDKⅡ。为计算机系统的扩展和升级提供了方便,同时也使得系统引导更为迅速、对操作系统引导器以及操作系统本身的限制大大减少。UEFI已经在国外诸多知名计算机厂商中得到广泛的认可和使用,它的推广和应用也使得国产BIOS的研究和开发成为可能,国产计算机平台上的UEFI BIOS研究是国产BIOS发展的要求,也是提高计算机系统安全性的需要,基于国产计算机平台的UEFI BIOS研究具有十分重要的意义。  本文首先介绍了研究背景和主要工作;其次详细介绍了UEFI BIOS的基本架构与运行机制。在此基础上,根据UEFI固件文件系统的结构特点,并结合龙芯平台特点,分析EDKⅡ开发平台在龙芯平台上开发的相关问题,并根据UEFI固件文件系统结构和组成,提出EDKⅡ预处理工具集的修改、设计方案;并遵循UEFI固件在各阶段的运行规范,基于EDKⅡ开发龙芯平台的UEFI BIOS;并且通过分析UEFI中Capsule机制,设计与实现固件的定制更新。最后分析了研究中的不足,并提出了对今后工作的一些设想。
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