基于UEFI EDKⅡ的电源管理模组的固件实时升级的设计和实现
发布时间：2020-11-17 05:20
随着技术的不断发展,移动终端如智能手机和平板电脑越来越普及。作为移动终端中的主要部件,电源管理模块(PMIC)在移动终端中起着重要的作用。然而,由于系统电源优化和功能升级的需要,在移动终端开发和生产过程中,PMIC固件的升级是不可避免的过程。目前PMIC固件通常是使用外接JTAG口的硬件烧录设备进行升级。本文以PMIC和UEFI EDKⅡ为研究对象,着重研究了PMIC的内部结构和NVM存储特性,并研究了UEFI EDKⅡ的软件开发环境,提出了相应的固件升级的设计,实现了从硬件升级固件变为软件实时升级固件的创新,从而提高固件升级的效率,降低了移动终端的开发成本和工业生产成本。本文研究成果如下。1.研究了UEFI,PI,两种接口规范和具体实现这两种规范的EDKⅡ开发环境。UEFI(统一可扩展固件接口)规范定义了操作系统与系统硬件平台固件之间的开放接口,PI(平台初始化)规范建立了固件内部接口架构以及固件和平台硬件间的接口。而EDK2(EFI开发者套件2)作为一个现代、功能丰富且跨平台的UEFI BIOS固件开发环境已经被业界广泛使用。为后文在UEFI中实现PMIC的设备支持和固件实时升级提供了理论基础和开发环境。2.研究了PMIC的内部结构和PMIC与系统之间的接口,着重研究了PMIC固件的在NVM中的存储特性如2K字节大小的一次性烧录(OTP)区域,研究了PMIC的固件结构如每34字节为一个数据段的结构,根据这些特性设计了固件读写流程,同时构造了测试用的固件。3.对UEFI启动过程中的各阶段进行研究,在UEFI启动的PEI和DXE阶段实现了PMIC的设备驱动支持,并最终实现了用于PMIC固件升级的UEFI应用程序。最后通过使用上文中构造的测试固件在测试样机上反复的读写,在INTEL凌动平台上实现了PMIC固件的软件实时升级。从而摆脱了繁琐的硬件固件升级,使智能手机和平板电脑在开发和生产过程通过软件进行大批量的固件实时升级,降低了硬件成本,大大提高了开发和生产的效率。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN86
【部分图文】：
士学位论文 程序 EFI（ExtensibleFirmware Interface，可扩展固件育而生，它不同于传统 BIOS 的固定的、缺乏文档的的一个事实标准，而是采用模块化和 C 语言[10][11]形式构建系统，Intel 将 EFI 定义为一个可扩展的、05 年，Intel 将 EFI 规范交给了一个由微软、AMD、联盟进行管理，并将实现该规范的核心代码开源于EF（IUnifiedExtensibleFirmwareInterface，统一可扩范定义了操作系统与系统硬件平台固件之间的开放接I 功能示意。
学工程硕士学位论文 第普通的 PE32 可执行文件进行区分。而“+”则表示，相对于标准的 P供了 64 位重新定位扩展。在 PE 镜像头中的子系统则定了了不同的镜UEFI 应用程序，UEFI 启动时的服务驱动程序，UEFI 实时驱动程序。之间的主要区别是固件将镜像加载到不同的内存类型，以及镜像进入出时的不同行为[17]。FI 镜像通过启动服务 EFI_BOOT_SERVICES.LoadImage () 被加载到个服务使用 PE32+格式加载一个镜像到内存在。一旦镜像被加载到内行了适当的修补程序，控制权被转移到加载的图像在 AddressOfEntryP照正常的间接调用基于支持 32 位，64 位或 128 位处理器的应用，所有EFI 镜像的连接都被自动完成。图 2-2 展示了不同的 UEFI 镜像的类层次镜像之间的关系。
接了平台硬件，往上连接了操作系统和其它应用。I 规范总共有五卷， 它们各自定义的接口会有不同的侧重点。卷 1 Pre-EFI Initialization Core Interface[21]包括了 SEC 和 PEI 阶段的各种接定义。卷 2 Driver Execution Environment Core Interface[22]包括了 DXE 和 BDS 阶段各种接口定义。卷 3 Shared Architectural Elements[23]主要包括 Firmware Storage(FD， FV，ILE 和 SECTION) ，HOB(Hand-Off Block)和 PCD(Platform Configurationatabase)等相关的定义。卷 4 System Management Mode Core Interface[24]包括 SMM 环境下工作的各接口的定义。卷 5 Standards[25]包括其它各种的标准接口的定义。.2.1 PI定义的BIOS启动流程基于 UEFI 和 PI 规范实现的 UEFI BIOS 启动流程如图 2-3 所示。
【参考文献】
本文编号：2887133
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN86
【部分图文】：
士学位论文 程序 EFI（ExtensibleFirmware Interface，可扩展固件育而生，它不同于传统 BIOS 的固定的、缺乏文档的的一个事实标准，而是采用模块化和 C 语言[10][11]形式构建系统，Intel 将 EFI 定义为一个可扩展的、05 年，Intel 将 EFI 规范交给了一个由微软、AMD、联盟进行管理，并将实现该规范的核心代码开源于EF（IUnifiedExtensibleFirmwareInterface，统一可扩范定义了操作系统与系统硬件平台固件之间的开放接I 功能示意。
学工程硕士学位论文 第普通的 PE32 可执行文件进行区分。而“+”则表示，相对于标准的 P供了 64 位重新定位扩展。在 PE 镜像头中的子系统则定了了不同的镜UEFI 应用程序，UEFI 启动时的服务驱动程序，UEFI 实时驱动程序。之间的主要区别是固件将镜像加载到不同的内存类型，以及镜像进入出时的不同行为[17]。FI 镜像通过启动服务 EFI_BOOT_SERVICES.LoadImage () 被加载到个服务使用 PE32+格式加载一个镜像到内存在。一旦镜像被加载到内行了适当的修补程序，控制权被转移到加载的图像在 AddressOfEntryP照正常的间接调用基于支持 32 位，64 位或 128 位处理器的应用，所有EFI 镜像的连接都被自动完成。图 2-2 展示了不同的 UEFI 镜像的类层次镜像之间的关系。
接了平台硬件，往上连接了操作系统和其它应用。I 规范总共有五卷， 它们各自定义的接口会有不同的侧重点。卷 1 Pre-EFI Initialization Core Interface[21]包括了 SEC 和 PEI 阶段的各种接定义。卷 2 Driver Execution Environment Core Interface[22]包括了 DXE 和 BDS 阶段各种接口定义。卷 3 Shared Architectural Elements[23]主要包括 Firmware Storage(FD， FV，ILE 和 SECTION) ，HOB(Hand-Off Block)和 PCD(Platform Configurationatabase)等相关的定义。卷 4 System Management Mode Core Interface[24]包括 SMM 环境下工作的各接口的定义。卷 5 Standards[25]包括其它各种的标准接口的定义。.2.1 PI定义的BIOS启动流程基于 UEFI 和 PI 规范实现的 UEFI BIOS 启动流程如图 2-3 所示。
【参考文献】
相关硕士学位论文 前2条
1 邹志虎;嵌入式便携设备电源管理及低功耗设计与实现[D];河北科技大学;2016年
2 曾宇睿;基于EDKII的PCI总线驱动管理技术的设计与开发[D];华中科技大学;2011年
本文编号：2887133
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