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UEFI 實戰(zhàn)(2) HelloWorld 之一 helloworld及.inf文件

Posted on 2012-03-13 09:50 djx_zh 閱讀(26890) 評論(47) 編輯收藏引用

初識UEFI
按慣例，首先讓我們用HelloWorld跟UEFI打個招呼吧
標(biāo)準(zhǔn)application

/*main.c */
#include <Uefi.h>
EFI_STATUS
UefiMain (
          IN EFI_HANDLE        ImageHandle,
          IN EFI_SYSTEM_TABLE  *SystemTable
          )
{
   SystemTable -> ConOut-> OutputString(SystemTable -> ConOut, L"HelloWorld\n");
   return EFI_SUCCESS;
}

有以下幾點需要注意：
1。頭文件，所有的UEFI程序都有include <Uefi.h>
2。 main函數(shù)， UEFI 基本Application的main函數(shù)是UefiMain
3。 main函數(shù)的返回值類型 EFI_STATUS。在UEFI中基本上所有的返回值類型都是EFI_STATUS。

它本質(zhì)上是UINTN。

4。 main函數(shù)的參數(shù)。.efi 文件加載到內(nèi)存后稱為Image， ImageHandle 用來描述、訪問、控制此Image。第二個參數(shù)是SystemTable，它是我們的程序同UEFI內(nèi)核打交道的橋梁，通過它我們可以使用UEFI提供的各種服務(wù)，如Boot Services和 Runtime Services。 SystemTable是UEFI內(nèi)核中的一個全局結(jié)構(gòu)體。
5。輸出是通過EFI_SIMPLE_TEXT_OUTPUT_PROTOCOL的OutputString服務(wù)完成的。服務(wù)(函數(shù))的第一個參數(shù)是This指針，指向Protocol本身。 OutputString()的第二個參數(shù)是Unicode字符串。
要想編譯main.c，我們還需要.inf文件, 在main.c所在的目錄下編輯main.inf文件

##

[Defines]
  INF_VERSION                    = 0x00010005
  BASE_NAME                      = main #輸出文件的名字為 main.efi
  FILE_GUID = 6987936E-ED34-ffdb-AE97-1FA5E4ED2117
  MODULE_TYPE   = UEFI_APPLICATION #模塊類型：

UEFI_DRIVER

DXE_DRIVER

DXE_RUNTIME_DRIVER

UEFI_APPLICATION

,BASE,等
  VERSION_STRING   = 1.0
  ENTRY_POINT                    = UefiMain #入口函數(shù)

#
# The following information is for reference only and not required by the build tools.
#
#  VALID_ARCHITECTURES           = IA32 X64 IPF EBC
#

# 源文件
[Sources]
   main.c

# .dec里面定義 include的路徑
[Packages]
  MdePkg/MdePkg.dec

#要鏈接的庫
[LibraryClasses]
  UefiApplicationEntryPoint
  UefiLib

[Protocols]
[FeaturePcd]
[Pcd.common]
[Guids]

#編譯選項， = 表示選項附加到默認(rèn)選項后面。 == 表示僅使用所定義的選項，棄用默認(rèn)選項。
[BuildOptions]
  #MSFT:*_*_*_CC_FLAGS ==  /nologo /c /WX /GS- /W4 /Gs32768 /D UNICODE /O1ib2 /GL  /EHs-c- /GR- /GF /Gy /Zi /Gm /D EFI_SPECIFICATION_VERSION=0x0002000A /D TIANO_RELEASE_VERSION=0x00080006 /FAs /Oi-
  #MSFT:*_*_*_CC_FLAGS =   /wd4804
  #MSFT:Debug_*_IA32_CC_FLAGS =
  #MSFT:Debug_*_X64_CC_FLAGS =
  #MSFT:Release_*_IA32_CC_FLAGS =
  #MSFT:Release_*_IA32_CC_FLAGS =
  #MSFT:Release_*_IA32_DLINK_FLAGS =
  #GCC:Release_*_IA32_CC_FLAGS =

然后將 main.inf 添加到 Nt32Pkg.dsc 或UnixPkg.dsc 的[Components]部分，例如添加下面一行(example目錄在EDK2下)

example/main/main.inf

然后就可以使用BaseTools下的build進(jìn)行編譯了。

Windows下執(zhí)行
edksetup.bat
build -p Nt32Pkg\t32Pkg.dsc -a IA32

Linux 執(zhí)行
source ./edksetup.sh BaseTools
build -p UnixPkg/UnixPkg.dsc -a IA32

其他類型的inf文件
(1) 可以看出標(biāo)準(zhǔn)的application處理命令行參數(shù)不方便，UEFI提供了幫我們處理命令行參數(shù)的入口函數(shù)ShellCEntryLib。我們要實現(xiàn)INTN ShellAppMain(UINTN Argc, CHAR16** Argv) 作為（開發(fā)者視角的）入口函數(shù)。

/*Main.c */
#include <Uefi.h>
INTN
EFIAPI
ShellAppMain (
  IN UINTN Argc,
  IN CHAR16 **Argv
  )
{
gST -> ConOut-> OutputString(gST -> ConOut, L"HelloWorld\n");
  return 0;
}

inf文件。我們需要連接ShellCEntryLib 庫。

[Defines]
  INF_VERSION                    = 0x00010006
  BASE_NAME                      = Main
  FILE_GUID                        = 4ea97c46-7491-4dfd-b442-747010f3ce5f
  MODULE_TYPE                   = UEFI_APPLICATION
  VERSION_STRING               = 0.1
  ENTRY_POINT                    = ShellCEntryLib

#
#  VALID_ARCHITECTURES           = IA32 X64 IPF
#

[Sources]
  Main.c

[Packages]
  MdePkg/MdePkg.dec
  ShellPkg/ShellPkg.dec

[LibraryClasses]
  ShellCEntryLib
  UefiLib

[BuildOptions]

（2）使用main函數(shù)的application。如果你想像C一樣使用main函數(shù)，那么你需要用到LibC。 LibC 中提供了ShellAppMain函數(shù)，我們要提供 int main(int Argc, char** Argv) 供其調(diào)用。

/*Main.c */
#include <Uefi.h>

int
EFIAPI
main (
  IN int Argc,
  IN char **Argv
  )
{

gST -> ConOut-> OutputString(gST -> ConOut, L"HelloWorld\n");

return 0;
}

真正的入口函數(shù)是 ShellCEntryLib，調(diào)用過程為 ShellCEntryLib -> ShellAppMain -> main.
inf 文件：我們需要連接 ShellCEntryLib 和LibC庫。

[Defines]
  INF_VERSION                    = 0x00010006
  BASE_NAME                      = Main
  FILE_GUID = 4ea97c46-7491-4dfd-b442-747010f3ce5f
  MODULE_TYPE   = UEFI_APPLICATION
  VERSION_STRING   = 0.1
  ENTRY_POINT                    = ShellCEntryLib

#
#  VALID_ARCHITECTURES           = IA32 X64 IPF
#

[Sources]
  Main.c

[Packages]
  MdePkg/MdePkg.dec
  ShellPkg/ShellPkg.dec

[LibraryClasses]
LibC
ShellCEntryLib

UefiLib

[BuildOptions]
MSFT:*_*_IA32_CC_FLAGS = /Oi-

還要再說明一點，如果你的程序中用到了printf(...)等等標(biāo)準(zhǔn)C的庫函數(shù)，那么一定要使用此種類型的application。因為 ShellCEntryLib 函數(shù)中會調(diào)用ShellAppMain(...), StdLib的ShellAppMain(...) 會對stdlib 進(jìn)行初始化。然后才可以調(diào)用stdlib的函數(shù)。 (當(dāng)然，如果你已經(jīng)清楚地了解了入口函數(shù)的處理流程，你也可以手工調(diào)用StdLib的ShellAppMain進(jìn)行出事后).
（3）Lib 模塊的inf文件。開發(fā)大型工程的時候我們會用到lib，例如我們要開發(fā)視頻解碼程序，會用到zlib庫，

[Defines]
  INF_VERSION                    = 0x00010005
  BASE_NAME                      = zlib
  FILE_GUID = 348aaa62-BFBD-4882-9ECE-C80BBbbbb736
  VERSION_STRING   = 1.0
  MODULE_TYPE   = BASE #Base 表示此模塊編譯為library
  LIBRARY_CLASS   = zlib

#
# The following information is for reference only and not required by the build tools.
#
#  VALID_ARCHITECTURES           = IA32 X64 IPF EBC
#

[Sources]
  adler32.c
  crc32.c
  deflate.c
  infback.c
  inffast.c
  inflate.c
  inftrees.c
  trees.c
  zutil.c
  compress.c
  uncompr.c
  gzclose.c
  gzlib.c
  gzread.c
  gzwrite.c

[Packages]
  MdePkg/MdePkg.dec
  MdeModulePkg/MdeModulePkg.dec
  StdLib/StdLib.dec

[LibraryClasses]
  MemoryAllocationLib
  BaseLib
  UefiBootServicesTableLib
  BaseMemoryLib
  UefiLib
  UefiRuntimeServicesTableLib

[Protocols]

[FeaturePcd]

[Pcd]

[Guids]

[BuildOptions]
   GCC:*_*_IA32_CC_FLAGS = -D__UEFI__ -DLARGEFILE64_SOURCE=1  -w

然后將

zlib|zlib-1.2.6/zlib.inf # zlib-1.2.6 在EKD2的根目錄下

放到.dsc 文件 [LibraryClasses]中。需要鏈接zlib的時候，在.inf文件的

[LibraryClasses]

中添加 zlib即可。
（4）driver模塊的inf文件。例如DiskIo的inf(

MdeModulePkg/Universal/Disk/DiskIoDxe/DiskIoDxe.inf

)

[Defines]
  INF_VERSION                    = 0x00010005
  BASE_NAME                      = DiskIoDxe
  FILE_GUID = 6B38F7B4-AD98-40e9-9093-ACA2B5A253C4
  MODULE_TYPE   = UEFI_DRIVER
  VERSION_STRING   = 1.0
  ENTRY_POINT                    = InitializeDiskIo

#
# The following information is for reference only and not required by the build tools.
#
#  VALID_ARCHITECTURES           = IA32 X64 IPF EBC
#
#  DRIVER_BINDING                =  gDiskIoDriverBinding
#  COMPONENT_NAME                =  gDiskIoComponentName
#  COMPONENT_NAME2               =  gDiskIoComponentName2
#

[Sources]
  ComponentName.c
  DiskIo.h
  DiskIo.c

[Packages]
  MdePkg/MdePkg.dec

[LibraryClasses]
  UefiBootServicesTableLib
  MemoryAllocationLib
  BaseMemoryLib
  BaseLib
  UefiLib
  UefiDriverEntryPoint
  DebugLib

[Protocols]
  gEfiDiskIoProtocolGuid                        ## BY_START
  gEfiBlockIoProtocolGuid                       ## TO_START

現(xiàn)在我們已經(jīng)掃除了編譯UEFI應(yīng)用的所有障礙。在下一部分，我們將了解開發(fā)UEFI一定用到的系統(tǒng)服務(wù)。

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2012-03-13 19:56 by ningle

nmake編譯對應(yīng)makfile，build編譯對應(yīng)inf，這兩個文件有什么不同嘛？為啥要用兩種格式文件去表示一個c文件了

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2012-03-26 17:03 by ningle

請教“其他類型的inf文件（1）使用main函數(shù)的application?！斑@部分，需要在dsc，添加哪些庫實例，怎樣添加？

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2012-03-26 22:41 by djx_zh

@ningle
在.dsc文件末尾添加
!include StdLib/StdLib.inf
具體可參考AppPkg/AppPkg.dsc

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2012-06-26 14:29 by 劉煒

您好：請問您熟悉efi tpm編程嗎？如何在efi app中使用tpm 命令？有相關(guān)源碼例子嗎？

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2012-07-05 11:33 by 李志華

你好，我是個初學(xué)者，使用UDKII2012SR1中的UDK2010.SR1.UP1-ReleaseNotes-MyWorkSpace文檔說明在Win7x64上搭建的環(huán)境，按上面的方法在VS2008命令提示中執(zhí)行出錯，提示C:\MyWorkSpace\example\main.c和C:\MyWorkSpace\example\main.inf出錯，這兩個文檔里面的字符我全變成AISI格式了

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2012-07-06 09:36 by djx_zh

ANSI格式應(yīng)該沒問題，可以把出錯信息告訴我嗎？

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2012-07-06 09:37 by djx_zh

@劉煒
抱歉，我沒有做過TPM的編程

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2012-08-01 23:12 by 劉煒

你好，為什么在編寫gST的那個helloworld程序時，說gST變量沒定義。這個變量是全局的嗎？請問在哪了定義和初始化的？謝謝。

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2012-08-02 11:24 by djx_zh

@劉煒
是全局變量，定義在MdePkg/Include/Library/UefiBootServicesTableLib.h
初始化在 MdePkg/Library/UefiBootServicesTableLib/UefiBootServicesTableLib.c
加上這個#include 試試
#include "Library/UefiBootServicesTableLib.h"

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2012-08-02 11:29 by 劉煒

@djx_zh
謝謝，我加了，可以運行了。

不知道你有對ext2文件讀寫的相關(guān)資料嗎？uefi下不能識別ext文件系統(tǒng)嗎？好像uefi下只有對fat讀寫的。

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2012-08-02 20:16 by djx_zh

@劉煒
uefi不能識別fat以為的文件系統(tǒng)，要想識別ext,只能自己去修改/編譯ext的源碼

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2012-09-12 15:59 by SunShine

@djx_zh
請教: 出現(xiàn)錯誤: " Instance of library class [ShellCEntryLib] is not found". 我用的是UDK2010.SR1.UP1,的確沒找到ShellCEntryLib,這個庫在哪里??

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2012-09-13 09:22 by djx_zh

@SunShine
在.dsc 中的 [LibraryClasses]加入
ShellCEntryLib|ShellPkg/Library/UefiShellCEntryLib/UefiShellCEntryLib.inf

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2012-09-13 09:59 by SunShine

@djx_zh
謝謝你的答復(fù). 這樣添加果然好了. 由于我是初學(xué)者,所以想追問下, 你讓添加這行的原因,是因為UefiShellCEntryLib.inf 中包含"BASE_NAME = UefiShellCEntryLib"嗎? 有什么文檔說明的嗎? ( PS: 感覺要學(xué)的東西太多,不知道從何入手了, 現(xiàn)正從DEC, DSC的手冊看起...)

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2012-09-18 04:32 by djx_zh

@SunShine
對。
你自己的.inf 中[LibraryClasses] 有 UefiShellCEntryLib， build看到后會去.dsc中找UefiShellCEntryLib 對應(yīng)的.inf文件，并編譯這個lib。 “|” 前是Lib的名字，后面是Lib的.inf路徑。

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2013-02-21 08:22 by snowman1101

請問我加入了 C++庫但是之后在用到 Print的時候會被編譯器（VS2012）
提示無法從 const wchar_t [n] 向 const CHAR16 * 轉(zhuǎn)換
我加入
typedef CHAR16 wchar_t ;
編譯器又通過不了。
請問有辦法解決嗎謝謝了

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2013-02-21 09:42 by djx_zh

試一下在你.inf文件的編譯選項里加/Zc:wchar_t-

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2013-03-05 16:11 by becky

ShellAppMain函數(shù)中的gST是什么，在哪個文件里面可以找到其具體定義呢？還有使用main函數(shù)的application中，我運行后提示沒有LibC，這是什么原因呢？本人初學(xué)，請不吝賜教。

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2013-03-05 16:19 by becky

在其他帖子中也經(jīng)?？吹健凹訋臁?，這個的具體操作是什么呢

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2013-03-06 06:14 by djxzh

@becky

啊哈， .dsc文件我沒有在文章中分析。 LibC 在StdLib\stdlib.inc 中定義，你要在你的.dsc中include這個文件。
使用main函數(shù)，最方便的方法是把你的.inf 添加到AppPkg\AppPkg.dsc里面。然后build -p AppPkg\AppPkg.dsc

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2013-03-06 09:38 by becky

UDK2010.UP4.Complete，我安裝的是這個版本的，里面怎么沒有AppPkg，而且也找不到StdLib文件夾，我覺得很奇怪啊

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2013-03-12 11:51 by snowman1101

請問如果我想加入
MdeModulePkg/Universal/SmbiosDxe/SmbiosDxe.inf
應(yīng)該怎么辦呢
我在 dsc的 [LibraryClasses.common.DXE_DRIVER]
下面加入了
SmbiosDxe|MdeModulePkg/Universal/SmbiosDxe/SmbiosDxe.inf

可是怎么才能調(diào)用呢謝謝了

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2013-03-12 11:52 by snowman1101

@becky
AppPkg 和StdLib 是需要另外單獨下載的
你再去網(wǎng)站好好找找

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2013-03-12 15:13 by becky

您好啊，我又來提問啦。是這樣子，我自己找了一個AppPkg文件及StdLib文件加入到了我的工作目錄下。編譯App后成功生成了兩個efi文件：hello.efi，main.efi。然后我放到虛擬機(jī)下從U盤啟動去運行這兩個文件，結(jié)果hello可以正確運行，但是main這個不行。不知道你能不能給點意見呢？這個hello就和你上面的ShellAppMain類似，main這個就是你后面的main的這個，就是直接用C語言的標(biāo)準(zhǔn)庫來寫的。
還有一個問題想請教一下，就是這個.inf文件中的[Defines]下有一項FILE_GUID，這個的值有沒有什么特殊意義呢，我編程的時候應(yīng)該怎樣來確定這個值呢？
謝謝啦

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2013-03-12 15:14 by becky

對了，我的是在X64的類型的

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2013-03-13 04:18 by djx_zh

@becky

可能是源代碼的問題，我也遇到過main.efi不能運行的情況。如果你只是學(xué)習(xí)UEFI， svn co https://edk2.svn.sourceforge.net/svnroot/edk2/trunk/edk2 edk2 可以下載到所有的源代碼。這樣build出來的main.efi 是可以正常運行的。

FILE_GUID 沒有特殊意義，編程中不會用到。你任意生成一個GUID就可以了，你上網(wǎng)搜一下有很多GUID生成器

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2013-03-13 04:22 by djx_zh

@snowman1101
在你application的.inf文件的[LibraryClasses] 下面加入SmbiosDxe

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2013-03-13 19:36 by becky

太謝謝了，果然是下的代碼有問題，已經(jīng)可以了，非常感謝

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2013-03-19 14:42 by liujm_buct

請問，如何編譯出X64的efi程序?。?/div>

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2013-03-20 11:31 by becky

您好啊，我又來提問了，就是我在程序代碼中加入了bzero（）函數(shù)，就include了strings.h，但是我不知道在inf中應(yīng)該加入哪一個Lib。我想問一下，就是StdLib中include了很多頭文件，我在inf的[LibraryClasses]添加Lib文件是，怎么知道Lib的名字呢？或者說，有沒有文檔詳細(xì)了說明了StdLib中所包含的的所有庫呢？

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2013-03-22 01:00 by djxzh

@liujm_buct
build -a X64 [...]
首先你的編譯器要支持64位編譯

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2013-03-22 01:05 by djxzh

@becky
目前沒有文檔
StdLib\StdLib.inc
#
# C Standard Libraries
#
列出了所有的lib

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2013-03-27 10:50 by becky

您好啊，我現(xiàn)在基于包StdLib下的BsdSocketLib，做了一個socket通信的客戶端。成功編譯生成了efi文件，但是放到虛擬機(jī)下的EFI SHELL下運行后，執(zhí)行socket函數(shù)的時候就出錯了，提示信息是Exit status code：Unsupported。這個是什么原因呢？

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2013-03-27 12:40 by snowman1101

@djx_zh
你好請問可不可以再講一下（4）driver模塊的inf文件。
我想知道的是
如果 MODULE_TYPE = UEFI_DRIVER
是不是加在 dsc文件的 [LibraryClasses.common.UEFI_DRIVER] 下面
比如上面的 DiskIoDxe 是不是我這樣寫就可以了
MyAddTest|MdeModulePkg/Universal/Disk/DiskIoDxe/DiskIoDxe.inf

照你說的我把 MyAddTest 加在了我的 inf 文件的 [LibraryClasses] 下面
可是編譯器卻提示我 Instance of library class [MyAddTest] is not found
謝謝了

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2013-05-06 17:33 by 潁水之陽

你好:我想在VS2008里面進(jìn)行單步調(diào)試，但是專門進(jìn)不了我編寫的應(yīng)用程序，并且一步步的調(diào)試。我是菜鳥，剛開始學(xué)習(xí)UEFI

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2013-10-09 16:32 by xmuchgw

在“（2）使用main函數(shù)的application。如果你想像C一樣使用main函數(shù)，那么你需要用到LibC。 ”中，加了LibC后，編譯出錯：

c:\edk2_trunk\Nt32Pkg\Nt32Pkg.dsc(...): error 4000: Instance of library class [LibStdLib] is not found
in [c:\edk2_trunk\StdLib\LibC\LibC.inf] [IA32]
consumed by module [c:\edk2_trunk\MyHelloWorld\main.inf]

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2013-10-20 23:29 by Djx_zh

@xmuchgw
你要使用AppPkg，當(dāng)使用LibC時。

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2013-12-14 00:53 by kllei

請問return 的值如何在NSH批處理上獲得
如 return 0

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2014-01-12 17:37 by 盧學(xué)忠

main.c 依照文中的步驟BUILD過程中提示：
Processing meta-data ............ done!
Building ... c:\edk2\MdePkg\Library\PeiMemoryAllocationLib\PeiMemoryAllocationLi
b.inf [IA32]
build...
: error 7000: Failed to start command
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 9.0\Vc\bin\nmake.exe /nol
ogo tbuild [c:\edk2\Build\NT32IA32\DEBUG_VS2008x86\IA32\MdePkg\Library\PeiMemory
AllocationLib\PeiMemoryAllocationLib]
build...
: error 7000: Failed to start command
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 9.0\Vc\bin\nmake.exe /nol
ogo tbuild [c:\edk2\Build\NT32IA32\DEBUG_VS2008x86\IA32\MdePkg\Library\PeiServic
esLib\PeiServicesLib]
build...
: error F002: Failed to build module
c:\edk2\MdePkg\Library\PeiMemoryAllocationLib\PeiMemoryAllocationLib.inf
[IA32, VS2008x86, DEBUG]
- Failed -
Build end time: 17:32:16, Jan.12 2014
Build total time: 00:00:13，
請問怎么解決？

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2014-01-19 00:28 by djx_zh

@kllei
exit /b errorcode
這條命令會設(shè)置lasterror。

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2014-02-27 15:44 by lisinan

請問，自己編寫的efi程序，如何進(jìn)行調(diào)試呢？加入_asm int 3;后，進(jìn)入調(diào)試界面定位在secmain中，但是進(jìn)不到efi程序本身啊。請指教，感謝！

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2014-03-31 00:48 by djx_zh

關(guān)閉優(yōu)化選項，然后就應(yīng)該可以了
[BuildOptions]
MSFT:DEBUG_*_IA32_CC_FLAGS = /Od

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2015-08-19 11:18 by winux

FILE_GUID = 6987936E-ED34-ffdb-AE97-1FA5E4ED2117
這個FILE_GUID是自己任意寫嗎？萬一和別的GUID沖突了怎么辦？

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2015-08-25 21:50 by djx_zh

@winux
是自己寫的。兩個有同樣FILE_GUID的文件會被認(rèn)為是同一個文件。通常不會通過GUID在系統(tǒng)全局范圍內(nèi)查找文件，所以文件GUID沖突通常不會造成困擾。
Protocol的GUID一定不能沖突。

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