Cstyle的UEFI导读：第19.0篇 SMM在UEFI当中的实现



     晚上吃的比较多不敢太早睡，趁空闲来看点东西，概念就不说了来看看SMM的几个阶段。

    SMM大概分为两个阶段：SMM初始化阶段和SMM runtime阶段，先来看看初始化阶段，还是先上图，下面的这幅图是讲的SMM的初始化和runtime整个阶段，整个阶段由DXE Dispatcher加载SMM IPL开始，到我们每一个注册的SMM hander被不断的执行为止，当然我们的SMM IPL也是一只DXE_RUNTIME_DRIVER,这里我开始也很奇怪为什么是DXE_RUNTIME_DRIVER而不是DXE_DRIVER这个问题之后再来回答，这里要说的是这只driver是有它特定的dependency的gEfiSmmAccess2ProtocolGuid AND gEfiSmmControl2ProtocolGuid。

说到这里需要再上一张图如下，这里我们的SMMIPL driver需要的三个protocol，而这三个protocol分别是由三个与体系结构相关的driver来install的。

        EFI_SMM_ACCESS2_PROTOCOL是与内存相关的，这个部分主要是控制DXE driver在SMM模式之外能读写SMRAM的区域，一般是设置相关的寄存器来实现的，在RC里面搜索SmmAccessDriver.c一般能找到你想要的东西。同时这里还一个东西需要注意，上面说到的该protocol与硬件相关，所以涉及到cpu的内存空间分配，所以需要在MRC跑完之后根据实际侦测到的内存空间，在PEI阶段建立相关的EFI_SMM_PEI_SMRAM_MEMORY_RESERVE类型的HOB来获取内存分布，在DXE阶段driver被加载的时候获取hob以此来创建EFI_SMRAM_DESCRIPTOR，建立GetCapabilities()服务指示出SMRAM的区域与大小。

    EFI_SMM_CONTROL2_PROTOCOL用来同步触发SMI，它可以使用IPI来实现，也可以通过Chipset提供的SMI触发的IO端口来实现，在x86当中一般是0xB2，当写0xB2端口的时候就会触发SMI。一般EFI_SMM_COMMUNICATION_PROTOCOL的实现需要这个protocol的支持。在RC里面搜索SmmControlDriver.c一般能找到其实现，具体提供的服务很容易理解，就是触发SMI，清除触发源，周期触发的间隔时间（单位：10ns）。

    EFI_SMM_CONFIGURATION_PROTOCOL，由于SMST会提供一些内存管理的服务，EFI_SMM_RESERVED_SMRAM_REGION服务会提供给SMST一些信息表示那些内存段是不能作为SMRAM 堆来使用的，比如：作为栈来使用，做为SMM入口的相关保存的寄存器及返回地址，作为SMM entrypoint等。RegisterSmmEntry用来注册SMMCORE的入口地址SmmEntryPoint ( IN CONST EFI_SMM_ENTRY_CONTEXT *SmmEntryContext ).当然注册SMMEntryPoint还需要SmmCpuDxeSmm driver来把SmmEntryPoint加载到x86的SMM入口的地方，这里主要包括为MP里面的每个核心分配SMRAM，重新设置SMRAM的的入口地址，从x86的默认SMM地址0x30000，重新映射SMM entry的入口到SMMCore里面去。可以参考IA32FamilyCpuPkg/PiSmmCpuDxeSmm\PiSmmCpuDxeSmm.c.

    EFI_SMM_COMMUNICATION_PROTOCOL,用来处理DXE drivers and a registered  SMI handler.

    还有一个Protocol不得不提，它提供了driver去判断当前的环境是在SMM里面还是在SMM外面，以及获取SMST指针的服务，一旦获取到了SMST我们就可以使用它提供的基本的服务了。包括：memory 服务；protocol服务，可以用来注册用户自定义的SMM内提供的protocol（Cpu io，PCI IO，Status Code，S3Save，Ready to Lock）；注册/删除SMI handle来扩展SMST提供的服务；SMIManage服务，用来在SMI触发的时候根据SMI源的不同调用预先注册的SMI handle;SMMConfigurationTable服务等。

    SMMIPL会调用SmmAccess2Protocol打开SMRAM让上面提到的各种UEFI的service可以访问到SMRAM，同时获取分配到的SMRAM的大小，同时使用EFI_SMM_CONFIGURATION_PROTOCOL来排除一些保留的SMRAM区域，设置SMRAM区域内存属性为EFI_MEMORY_WB，加载SMMCORE到SMRAM当中，并且执行SMMCORE，从SMMCORE返回设置SMMRAM属性为EFI_MEMORY_UC，install SmmBase2跟SmmCommunication protocol，当然这里还需要注册一些EVENT_NOTIFICATION 用来通知，比如：SmmIplSmmConfigurationEventNotify用来注册SmmEntryPoint，SmmIplReadyToLockEventNotify用来锁定SMRAM，SmmIplDxeDispatchEventNotify用来通知SMMCORE去dispatcher所有的SMM Driver(通过SmmCommunication触发SMI来在SMM模式下使用SmmDriverDispatchHandler（）来dispatcher driver)。