- 6月 23 週二 201509:23
ACPI AML Summary
- 4月 11 週三 201211:59
[C&++] 記憶體/函式引數 概念
裡面提的東西也較多，唯所撰內容過於繁雜，於此盡量「化繁為簡」。
以下之說明基於以下前提假設：
(1) sizeof(int) = 4 。
(2) 系統為二補數表示法。
(3) sizeof(pointer) = 4，意即指標大小為 4 bytes。
以下之說明基於以下前提假設：
(1) sizeof(int) = 4 。
(2) 系統為二補數表示法。
(3) sizeof(pointer) = 4，意即指標大小為 4 bytes。
- 9月 20 週一 201014:20
ＢＩＯＳ <演進史> 第四家 BIOS
[來源：中國電腦報]
【賽迪網訊】BIOS（Basic Input/Output System，基本輸入/輸出系統）作為PC的核心固件，是用戶最初設置和操作PC的環境，負責溝通硬體和軟體的交互聯繫。在幾乎所有硬體架構都曾歷經數次徹底革新的情況下，傳統BIOS一直是修補式的漸進發展，由於軟硬體均發展迅速，沿用20多年前的基本模式的BIOS已成為PC前進的包袱。傳統BIOS正遭受相容性、維護和擴展等一系列技術挑戰，被EFI（Extensible Firmware Interface，可擴展固件介面）的取代趨勢已日趨明朗。
ＢＩＯＳ廉頗老矣
BIOS被取代的必然性是由技術發展決定的，主要是架構的限制。BIOS作為作業系統與硬體之間的介面，對於硬體性能有著至關重要的影響，一台電腦性能優越與否，很大程度上取決於主板的BIOS管理功能是否先進。BIOS的服務都是通過中斷完成，自身採用16位彙編代碼編寫，在32位處理器成為主流時，為了相容16位中斷系統，必須保留16 位運行模式。如今處理器進入64位時代，但仍然要保留16位運行模式，由此導致的代碼運行緩慢、啟動時間長等問題，已成為傳統BIOS的致命軟肋。
BIOS存放在主板晶片中，需要特殊工具和技術才可以對內容進行修改或重新編譯，而且存儲容量有限，BIOS添加新功能會受到容量限制，這也在一定程度上限制了BIOS發展。同時，BIOS晦澀難懂、技術門檻較高的特點也不適應目前簡單、易用的趨勢。BIOS不能完全達到即插即用，需要對硬體驅動和I/O資源進行調整，尤其是中斷分配這個技術環節上，必須進入BIOS手動調整，一旦出現了某些新類型硬體，甚至還需要手動刷新BIOS版本，這些操作往往令非專業人員感到技術門檻很高。儘管後來的發展讓硬體正常運轉變得相對簡單，但硬體衝突還是不可避免，此時要手動調整硬體驅動及分配資源，需要的專業知識就更多。
繼任者什麼樣
EFI是英特爾為全新類型的PC固件的體系結構、介面和服務提出的建議標準，被視為是BIOS的繼任者。它是1999年為安騰而生的，2005年英特爾把EFI規範貢獻給業界，成立統一的EFI論壇，即管理EFI規範的非營利性國際組織UEFI。業務上的競爭並不妨礙技術和標準上合作，在11家UEFI創始推進公司中，既涵蓋了AMD、Intel這樣的晶片廠商，也包括作業系統廠商、個人電腦廠商，更涵蓋了Phoenix和AMI這樣的獨立BIOS廠商。從BIOS 到UEFI的轉型得到主要行業參與者的支援，EFI成為公認的可靠、穩定的新一代BIOS標準。
據了解，UEFI相關參數定義了作業系統與平臺固件間可擴展介面，其最大特點是採用模組化設計，基本分為硬體控制和OS軟體兩大模組，前者只要EFI版本相同，功能就完全相同，而後者則是給廠商用C語言（而非組合語言）撰寫應用功能的開放介面。通過這個標準的開放介面，廠商可以根據需要自行編寫各種功能插件，比如系統備份/還原插件、瀏覽器插件、防病毒插件等，同時不受容量限制，這就為固件層級的技術創新提供了平臺。
EFI擁有採用結構化C語言編寫、可視化操作、可擴展性強以及相容性強等優勢。它帶給用戶最直觀的感受是圖形化界面， EFI看起來很像一個初級作業系統，不但支援滑鼠操作，還可以進行遊戲、媒體播放等操作，這在BIOS應用時代很難實現。通過EFI，甚至還可實現初級的作業系統功能，完成如上網、文件管理等功能。據英特爾軟體與解決方案事業部中國首席研發官梁兆柱介紹，未來的EFI功能還會更強大，並將在新一代MID和HTPC中發揮作用。
從技術角度看，EFI最大的變革之處在於開機後EFI初始化時，不僅檢測硬體設備，還可同時載入硬體的驅動程式，而並不需要通過作業系統來載入。此前，硬體由Windows控制，每次重裝系統後，也要安裝相應的驅動程式。而 EFI則可直接裝入驅動程式，通過EFI層來載入硬體驅動，免去了重裝作業系統後重新安裝驅動的勞動量。
英特爾的EFI核心技術由中國團隊掌握，他們專注于平臺固件（Firmware）技術的研發，為英特爾和整個業界提供EFI/Framework核心技術。宣佈開放後，英特爾公佈了EFI所有源代碼，現在可以看到的EFI BIOS產品都是以英特爾提供的EFI功能核心Framework為基礎，再加挂其編寫的架構模組。按照微軟的計劃，未來絕大多數作業系統都將支援EFI。蘋果已經率先在 Macbook Pro上運用了EFI，成為首家在x86 PC中採用EFI技術的廠商。業界評估表明，到2009年底，超過50%的新一代Intel和AMD的PC及伺服器的CPU將支援EFI。
誰將從中受益
BIOS領域呈寡頭壟斷的態勢，Phoenix以約65%的佔有率首屈一指，餘下的份額也幾乎被AMI和係微佔據。中國作為PC生產與消費大國，在BIOS領域卻一直缺位。“中國應該在開源EFI平臺上，通過引進消化吸收再創新，開發出具有國際先進水準的新一代BIOS，使我國用上自主可控的BIOS。”中國工程院院士倪光南指出。中國實現BIOS國產化，才能平等參與國際競爭，帶動一大批國內軟硬體廠商改變傳統的簡單加工、製造模式，充分利用BIOS 的核心技術，創造出具有高附加值產品。
2005年，原資訊產業部與英特爾聯合推動新一代國產BIOS 產業項目並簽署合作協議。合作終於結出了碩果，在前不久的大連軟交會上，南京百敖軟體公司獲得了英特爾EFI平臺創新架構授權，成為英特爾在全球範圍內第五家、中國內地唯一一家獨立BIOS供應商，百敖軟體將以EFI平臺為基礎，開發新一代安全、可管理和適合未來PC應用需求的BIOS管理方案。據梁兆柱介紹，英特爾向百敖提供了共130萬行基礎代碼和平臺參考代碼。在合作研發的過程中，百敖軟體獲得了多項具有自主知識產權的國產BIOS相關的軟體著作權，並推出了國內第一款安全EFI BIOS產品，實現了國內BIOS系統從無到有的突破。
據了解，該產品已在長城推出的第二代安全電腦世恒S系列上得到應用。更深層次的意義在於，這將把我國資訊安全的防範體系擴展到 BIOS一層，有利提高我國資訊安全的防範能力。在逐步完善之後，成熟的國產BIOS將廣泛應用於伺服器、臺式機、筆記本電腦及嵌入式領域。這不僅是國產BIOS廠商的商機，也為國產PC企業提供了創新的機會。
【賽迪網訊】BIOS（Basic Input/Output System，基本輸入/輸出系統）作為PC的核心固件，是用戶最初設置和操作PC的環境，負責溝通硬體和軟體的交互聯繫。在幾乎所有硬體架構都曾歷經數次徹底革新的情況下，傳統BIOS一直是修補式的漸進發展，由於軟硬體均發展迅速，沿用20多年前的基本模式的BIOS已成為PC前進的包袱。傳統BIOS正遭受相容性、維護和擴展等一系列技術挑戰，被EFI（Extensible Firmware Interface，可擴展固件介面）的取代趨勢已日趨明朗。
ＢＩＯＳ廉頗老矣
BIOS被取代的必然性是由技術發展決定的，主要是架構的限制。BIOS作為作業系統與硬體之間的介面，對於硬體性能有著至關重要的影響，一台電腦性能優越與否，很大程度上取決於主板的BIOS管理功能是否先進。BIOS的服務都是通過中斷完成，自身採用16位彙編代碼編寫，在32位處理器成為主流時，為了相容16位中斷系統，必須保留16 位運行模式。如今處理器進入64位時代，但仍然要保留16位運行模式，由此導致的代碼運行緩慢、啟動時間長等問題，已成為傳統BIOS的致命軟肋。
BIOS存放在主板晶片中，需要特殊工具和技術才可以對內容進行修改或重新編譯，而且存儲容量有限，BIOS添加新功能會受到容量限制，這也在一定程度上限制了BIOS發展。同時，BIOS晦澀難懂、技術門檻較高的特點也不適應目前簡單、易用的趨勢。BIOS不能完全達到即插即用，需要對硬體驅動和I/O資源進行調整，尤其是中斷分配這個技術環節上，必須進入BIOS手動調整，一旦出現了某些新類型硬體，甚至還需要手動刷新BIOS版本，這些操作往往令非專業人員感到技術門檻很高。儘管後來的發展讓硬體正常運轉變得相對簡單，但硬體衝突還是不可避免，此時要手動調整硬體驅動及分配資源，需要的專業知識就更多。
繼任者什麼樣
EFI是英特爾為全新類型的PC固件的體系結構、介面和服務提出的建議標準，被視為是BIOS的繼任者。它是1999年為安騰而生的，2005年英特爾把EFI規範貢獻給業界，成立統一的EFI論壇，即管理EFI規範的非營利性國際組織UEFI。業務上的競爭並不妨礙技術和標準上合作，在11家UEFI創始推進公司中，既涵蓋了AMD、Intel這樣的晶片廠商，也包括作業系統廠商、個人電腦廠商，更涵蓋了Phoenix和AMI這樣的獨立BIOS廠商。從BIOS 到UEFI的轉型得到主要行業參與者的支援，EFI成為公認的可靠、穩定的新一代BIOS標準。
據了解，UEFI相關參數定義了作業系統與平臺固件間可擴展介面，其最大特點是採用模組化設計，基本分為硬體控制和OS軟體兩大模組，前者只要EFI版本相同，功能就完全相同，而後者則是給廠商用C語言（而非組合語言）撰寫應用功能的開放介面。通過這個標準的開放介面，廠商可以根據需要自行編寫各種功能插件，比如系統備份/還原插件、瀏覽器插件、防病毒插件等，同時不受容量限制，這就為固件層級的技術創新提供了平臺。
EFI擁有採用結構化C語言編寫、可視化操作、可擴展性強以及相容性強等優勢。它帶給用戶最直觀的感受是圖形化界面， EFI看起來很像一個初級作業系統，不但支援滑鼠操作，還可以進行遊戲、媒體播放等操作，這在BIOS應用時代很難實現。通過EFI，甚至還可實現初級的作業系統功能，完成如上網、文件管理等功能。據英特爾軟體與解決方案事業部中國首席研發官梁兆柱介紹，未來的EFI功能還會更強大，並將在新一代MID和HTPC中發揮作用。
從技術角度看，EFI最大的變革之處在於開機後EFI初始化時，不僅檢測硬體設備，還可同時載入硬體的驅動程式，而並不需要通過作業系統來載入。此前，硬體由Windows控制，每次重裝系統後，也要安裝相應的驅動程式。而 EFI則可直接裝入驅動程式，通過EFI層來載入硬體驅動，免去了重裝作業系統後重新安裝驅動的勞動量。
英特爾的EFI核心技術由中國團隊掌握，他們專注于平臺固件（Firmware）技術的研發，為英特爾和整個業界提供EFI/Framework核心技術。宣佈開放後，英特爾公佈了EFI所有源代碼，現在可以看到的EFI BIOS產品都是以英特爾提供的EFI功能核心Framework為基礎，再加挂其編寫的架構模組。按照微軟的計劃，未來絕大多數作業系統都將支援EFI。蘋果已經率先在 Macbook Pro上運用了EFI，成為首家在x86 PC中採用EFI技術的廠商。業界評估表明，到2009年底，超過50%的新一代Intel和AMD的PC及伺服器的CPU將支援EFI。
誰將從中受益
BIOS領域呈寡頭壟斷的態勢，Phoenix以約65%的佔有率首屈一指，餘下的份額也幾乎被AMI和係微佔據。中國作為PC生產與消費大國，在BIOS領域卻一直缺位。“中國應該在開源EFI平臺上，通過引進消化吸收再創新，開發出具有國際先進水準的新一代BIOS，使我國用上自主可控的BIOS。”中國工程院院士倪光南指出。中國實現BIOS國產化，才能平等參與國際競爭，帶動一大批國內軟硬體廠商改變傳統的簡單加工、製造模式，充分利用BIOS 的核心技術，創造出具有高附加值產品。
2005年，原資訊產業部與英特爾聯合推動新一代國產BIOS 產業項目並簽署合作協議。合作終於結出了碩果，在前不久的大連軟交會上，南京百敖軟體公司獲得了英特爾EFI平臺創新架構授權，成為英特爾在全球範圍內第五家、中國內地唯一一家獨立BIOS供應商，百敖軟體將以EFI平臺為基礎，開發新一代安全、可管理和適合未來PC應用需求的BIOS管理方案。據梁兆柱介紹，英特爾向百敖提供了共130萬行基礎代碼和平臺參考代碼。在合作研發的過程中，百敖軟體獲得了多項具有自主知識產權的國產BIOS相關的軟體著作權，並推出了國內第一款安全EFI BIOS產品，實現了國內BIOS系統從無到有的突破。
據了解，該產品已在長城推出的第二代安全電腦世恒S系列上得到應用。更深層次的意義在於，這將把我國資訊安全的防範體系擴展到 BIOS一層，有利提高我國資訊安全的防範能力。在逐步完善之後，成熟的國產BIOS將廣泛應用於伺服器、臺式機、筆記本電腦及嵌入式領域。這不僅是國產BIOS廠商的商機，也為國產PC企業提供了創新的機會。
- 8月 24 週二 201013:52
EFI Framework 概述
如果有下載Intel EFI Spec的人就知道每次提到EFI的時候就會有一個很大的綠色的H，這個就是EFI 的framework。
什麼是Framework呢? 這邊就簡單說一下整個EFI framework架構。
我個人猜想，當初Intel 開發EFI其實只是為了要擴充BIOS的功能，因為在Legacy BIOS的年代，很多的東西都沒有模組化，因此當硬體或是Platform有比較大的變動的時候，對於整個BIOS開發的時間就會延長，那種感覺就好像是你每次都要對一個新的硬體重新寫一次你的BIOS程式碼，很沒有效率。
另外在Legacy BIOS年代，所有的BIOS程式碼的開發幾乎都是不同的BIOS vendor與Chipset 廠商ㄧ同合作，因此不同家的BIOS Vendor對於相同Chipset 廠商所寫出來的程式碼的穩定度就會不同，這對於 Intel 來說就等於要多花好幾倍的時間去跟不同BIOS Vendor 來討論以及處理問題。
因此，假如Intel 能夠把底層的BIOS程式碼變成模組化容易抽換，那麼BIOS在開發的過程中就會快速以及方便許多，而這種概念就像是Windows裡面的HAL 層的概念，簡單說在Windows系統中實際存取硬體是透過ㄧ個叫做HAL介面的處理，所以當Windows想要在不同的硬體上執行的時候，他只要把HAL的介面換成新的硬體的處理方式就可以了，而在Windows可以不用再重新改寫，例如你把Windows拿到Apple上面去執行，對於微軟的工程師來說，只要把HAL從新改寫就可以了。
而EFI的Framework 就像是HAL，Intel 本身提供了一些Protocol以及一些Lib來存取他們的硬體，而這一層就叫做Framework。對於Intel來說，不管你是哪一家的BIOS Vendor就不會再出現A廠商存取Intel Chipset有問題而B廠商不會，因為最底層都是Intel 自己負責。
而建構在Framework 上的一些功能就是各家BIOS Vendor自己去負責，感覺就像我之前說的，Inetl 留下一些地方給BIOS Vendor填寫他們的程式碼，然後BIOS Vendor在留下一些地方給OEM/ODM BIOS填寫ㄧ些程式碼，彼此關係就是一層一層環環相扣。
這邊還要提到EFI Framework 除了前面說的那些之外，他還提供了一些Boot Flow的控制，這就像是說從Power On--->POST--->Boot to OS的一些流程的控制也是由這個Framework 提供，感覺就像是你寫了一個main{}，而裡面的FunA()/FunB()/FunC() 的先後順序的執行你也都寫好了，之後FunA() 內要填什麼樣的子程式碼就屬於BIOS Vendor跟OEM/ODM BIOS自己決定了。
//--------------------------------------------------
// EFI Framework 的概念與C語言對應的示意圖
//--------------------------------------------------
#include <--Intel提供的函數
main() <--Intel 提供的Boot Flow
{
Dispatch FunA(); <--SEC
Dispatch FunB(); <--PEI
Dispatch FunC(); <--DXE
Dispatch FunD(); <--BDS
...
}
EFI Framework還有另一個優點就是移植性高，例如Intel 可以把整個EFI Framework概念移到嵌入式系統上去實做BIOS，這樣子他們能夠開發的市場就會越來越大。
前面提到這些都是Intel提供的EFI Framework，那麼AMD/其他廠商怎麼辦? 對，我也在想這個問題，由上面的說法可以看出Intel 的野心，他想把原本BIOS Vendor做的事情自己拿來做，為了不讓人家知道太多Chipset內的秘密，他自己寫Chipset的函數並做成Framework給BIOS vendor使用，所以我個人在思考幾個問題：
a) 假設不同 BIOS Vendor 都使用相同的函數的情況下，彼此的優缺點是不是只剩下誰提供的OEM/ODM Features比較多 ?
b) 假設不同 BIOS Vendor 都使用相同的Framework下，當底層換成AMD或是其他廠商後，彼此的優缺點是不是只剩下誰對不同廠商的支援度比較高，市場佔有率就比較高?
c)假設OEM/ODM BIOS 都使用相同的Framework後，開發時間縮短相對的被取代的性質是否也相對提高?
d) Others..
以上大致上就是個人對於EFI Framework 的一些理解跟想法，如有誤請先進不吝指正，謝謝!
什麼是Framework呢? 這邊就簡單說一下整個EFI framework架構。
我個人猜想，當初Intel 開發EFI其實只是為了要擴充BIOS的功能，因為在Legacy BIOS的年代，很多的東西都沒有模組化，因此當硬體或是Platform有比較大的變動的時候，對於整個BIOS開發的時間就會延長，那種感覺就好像是你每次都要對一個新的硬體重新寫一次你的BIOS程式碼，很沒有效率。
另外在Legacy BIOS年代，所有的BIOS程式碼的開發幾乎都是不同的BIOS vendor與Chipset 廠商ㄧ同合作，因此不同家的BIOS Vendor對於相同Chipset 廠商所寫出來的程式碼的穩定度就會不同，這對於 Intel 來說就等於要多花好幾倍的時間去跟不同BIOS Vendor 來討論以及處理問題。
因此，假如Intel 能夠把底層的BIOS程式碼變成模組化容易抽換，那麼BIOS在開發的過程中就會快速以及方便許多，而這種概念就像是Windows裡面的HAL 層的概念，簡單說在Windows系統中實際存取硬體是透過ㄧ個叫做HAL介面的處理，所以當Windows想要在不同的硬體上執行的時候，他只要把HAL的介面換成新的硬體的處理方式就可以了，而在Windows可以不用再重新改寫，例如你把Windows拿到Apple上面去執行，對於微軟的工程師來說，只要把HAL從新改寫就可以了。
而EFI的Framework 就像是HAL，Intel 本身提供了一些Protocol以及一些Lib來存取他們的硬體，而這一層就叫做Framework。對於Intel來說，不管你是哪一家的BIOS Vendor就不會再出現A廠商存取Intel Chipset有問題而B廠商不會，因為最底層都是Intel 自己負責。
而建構在Framework 上的一些功能就是各家BIOS Vendor自己去負責，感覺就像我之前說的，Inetl 留下一些地方給BIOS Vendor填寫他們的程式碼，然後BIOS Vendor在留下一些地方給OEM/ODM BIOS填寫ㄧ些程式碼，彼此關係就是一層一層環環相扣。
這邊還要提到EFI Framework 除了前面說的那些之外，他還提供了一些Boot Flow的控制，這就像是說從Power On--->POST--->Boot to OS的一些流程的控制也是由這個Framework 提供，感覺就像是你寫了一個main{}，而裡面的FunA()/FunB()/FunC() 的先後順序的執行你也都寫好了，之後FunA() 內要填什麼樣的子程式碼就屬於BIOS Vendor跟OEM/ODM BIOS自己決定了。
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// EFI Framework 的概念與C語言對應的示意圖
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#include <--Intel提供的函數
main() <--Intel 提供的Boot Flow
{
Dispatch FunA(); <--SEC
Dispatch FunB(); <--PEI
Dispatch FunC(); <--DXE
Dispatch FunD(); <--BDS
...
}
EFI Framework還有另一個優點就是移植性高，例如Intel 可以把整個EFI Framework概念移到嵌入式系統上去實做BIOS，這樣子他們能夠開發的市場就會越來越大。
前面提到這些都是Intel提供的EFI Framework，那麼AMD/其他廠商怎麼辦? 對，我也在想這個問題，由上面的說法可以看出Intel 的野心，他想把原本BIOS Vendor做的事情自己拿來做，為了不讓人家知道太多Chipset內的秘密，他自己寫Chipset的函數並做成Framework給BIOS vendor使用，所以我個人在思考幾個問題：
a) 假設不同 BIOS Vendor 都使用相同的函數的情況下，彼此的優缺點是不是只剩下誰提供的OEM/ODM Features比較多 ?
b) 假設不同 BIOS Vendor 都使用相同的Framework下，當底層換成AMD或是其他廠商後，彼此的優缺點是不是只剩下誰對不同廠商的支援度比較高，市場佔有率就比較高?
c)假設OEM/ODM BIOS 都使用相同的Framework後，開發時間縮短相對的被取代的性質是否也相對提高?
d) Others..
以上大致上就是個人對於EFI Framework 的一些理解跟想法，如有誤請先進不吝指正，謝謝!
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