对[我所认识的BIOS]系列 -- CPU的第一条指令一文扩充(I):Reset Vector和Bios Rom image

本文深入探讨了BIOS启动过程，解析了Intel Comet Lake RVP board的Master ROM布局，揭示了开机执行的第一条指令所在位置及作用。通过实操与源代码分析，详细解释了从物理地址0xFFFFFFF0开始的指令流如何引导到SecEntry.asm，启动UEFI的SEC阶段。

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背景知识还是参考:[我所认识的BIOS]系列 -- CPU的第一条指令。工作的缘故，我能接触到Intel Comet Lake RVP board，同时也有IBV提供的Reference Code，所以本文不过是基于原作者的文章实操一遍。

Step 0:

Reference Code生成的Master Rom大小为32MB，下图是Master Rom布局(用UEFITool打开Master ROM),其中BIOS块位于Master Rom的尾部：

展开BIOS region,其尾部显示为Sec Core，包含4块Section一个TE Image section和3个Raw section

这4个Section都可以被提取(选中Item--右键--"Extract body"--save)，特别的TE image被提取后可以被IDA识别(因为TE image是精简版的PE文件，至于从源文件生成BIOS binary的过程，我会另起一篇文章分析):

IDA部分输出如下：

它和SecEntry.asm文件开头部份的代码几乎一致(内容不便贴出)。

UEFI启动的第一阶段是SEC阶段，SecEntry.asm文件名中虽然含有"SecEntry"字眼，但是它并不是开机执行的第一个Section，更谈不上开机时执行的第一条指令。另外，Master Rom最后16字节(即物理地址0xFFFFFFF0)的OPCode形如"0x90 0x90 0xE9"，然而前面截图中OpCode不具备这样的特征：

所以可以断定SecEntry.asm所在的Section不包含开机执行的第一条指令，所以我们要将目光转移到同属同一个FFS的其他Section。看看最后一个Raw Section，提取并用IDA加载试试：

然而，IDA并不能识别其中的指令流，没办法只能用16进制编辑器打开：

看看嘛，偏移0x30处有"0x90 0x90 0xE9"这样的OPCode。其实raw.bin偏移0x30处正好对应物理地址0xFFFFFFF0。还没完，Raw.bin虽然小，但仔细挖掘一下内容不少，先参考UDK中UefiCpuPkg\ResetVector\FixupVtf\Vtf.nasmb文件，这是UDK的ResetVector：

BITS    16

ALIGN   16                      ; 0xffffffd0

applicationProcessorEntryPoint:
;
; Application Processors entry point
;
; GenFv generates code aligned on a 4k boundary which will jump to this
; location.  (0xffffffd0)  This allows the Local APIC Startup IPI to be
; used to wake up the application processors.
;
    jmp     short resetVector

ALIGN   16                      ; 0xffffffe0

peiCoreEntryPoint:
;
; PEI Core entry point
;
; GenFv fills the address of the PEI Core into this location
;
    DD      0x12345678

ALIGN   16                      ; 0xfffffff0

resetVector:
;
; Reset Vector
;
; This is where the processor will begin execution
;
    nop
    nop
    jmp     near $

ALIGN   8

ApStartupSegment:
    DD      0x12345678

BootFvBaseAddress:
    DD      0x12345678

ALIGN   16                      ; 0x100000000

这份文件是Raw.bin的源文件，根据注释，在0xFFFFFFD0-0xFFFFFFFF之间为下列(伪)结构体：

struct 
{
BYTE  jmpReset[8];
DWORD pad0;
DWORD peiCoreEntryPoint;
DWORD pad1;
BYTE  resetVector[8] = {0x90,0x90,0xe9，0x??,0x??};
DWORD ApStartupSegment;
DWORD BootFvBaseAddress;
};

其中peiCoreEntryPoint，ApStartupSegment，BootFvBaseAddress是在Build Master ROM阶段确定。（peiCoreEntryPoint/BootFvBaseAddress是两个地址值，是不是能inline-hook一把？）。resetVector的jmp指令使得BIOS跳去执行(IBV)FSP初始化相关的代码，也就是前面提到的SecEntry.asm中的代码。