UEFI源码解析之PROTOCOL&HANDLE

Protocol用于UEFI在DXE及之后各阶段中各模块之间的通信，作用与PI阶段的PPI类似；Protocol与Handle一起使用，实现了C++中的面向对象的编程方式，且能达到类似数组或map中的访问方式，通过一个输入数值Handle/GUID等获取数据结构信息或操作接口等；

以下介绍Protocol/Handle在UEFI内核中的实现以及各接口的使用；主要代码在MdeModulePkg\Core\Dxe\Hand\Handle.c中，DxeMain阶段的mBootDevice中指向了各与Protocol/Handle相关的接口。

几个重要的全局变量，用于保存Protocol/Handle的全貌；

//整个系统所有Protocol构成的链表

LIST_ENTRY   mProtocolDatabase     = INITIALIZE_LIST_HEAD_VARIABLE (mProtocolDatabase);

//整个系统所有Handle构成的链表

LIST_ENTRY   gHandleList           = INITIALIZE_LIST_HEAD_VARIABLE (gHandleList);

// Protocol/Handle操作的互斥保护锁

EFI_LOCK        gProtocolDatabaseLock = EFI_INITIALIZE_LOCK_VARIABLE (TPL_NOTIFY);

UINT64          gHandleDatabaseKey    = 0;

重要的数据结构及相互之间的连接关系：

Protocol对应一个PROTOCOL_ENTRY，通过AllEntries连入mProtocolDatabase全局链表中；

 

通过给定的Protocol GUID可以在链表中找到该Entry：

PROTOCOL_ENTRY  *CoreFindProtocolEntry (IN EFI_GUID   *Protocol, IN BOOLEAN    Create)

{

  //遍历mProtocolDatabase的节点，节点的guid与输入guid一直则认为找到

  ProtEntry = NULL;

  for (Link = mProtocolDatabase.ForwardLink; Link != &mProtocolDatabase;

       Link = Link->ForwardLink) {

    Item = CR(Link, PROTOCOL_ENTRY, AllEntries, PROTOCOL_ENTRY_SIGNATURE);

    if (CompareGuid (&Item->ProtocolID, Protocol)) {

      ProtEntry = Item;

      break;

    }

  }

 // 没有找到guid对应的protocol entry，且指定了新建标志，则新建entry

  if ((ProtEntry == NULL) && Create) {

    ProtEntry = AllocatePool (sizeof(PROTOCOL_ENTRY));

      CopyGuid ((VOID *)&ProtEntry->ProtocolID, Protocol);   //初始化guid

      InitializeListHead (&ProtEntry->Protocols);            //连接该protocol相关的Interface

      InitializeListHead (&ProtEntry->Notify);   //连接该protocol相关的Notify

      InsertTailList (&mProtocolDatabase, &ProtEntry->AllEntries);  //全局管理

    }

  }

return ProtEntry; 

}

所有安装在Handle上的Protocol中实际内容用PROTOCOL_INTERFACE表示，

typedef struct {

  UINTN                       Signature;  

  LIST_ENTRY                  Link;

  IHANDLE                     *Handle;  

  LIST_ENTRY                  ByProtocol;

  PROTOCOL_ENTRY       *Protocol;

  VOID                            *Interface;