UEFI开发探索27 – 用Vs2015建立UEFI调试环境

我使用AppPkg进行Uefi app和UEFI oprom的开发，这样很方便生成在实际硬件中运行的代码。

UEFI中生成的模拟环境为SecMain.exe，是在Nt32Pkg中生成的。平常在调试运行的时候，我一般是将生成文件拷贝到其同目录下，运行SecMain.exe，进入模拟UEFI Shell执行生成文件。

网上找到的资料，大部分是以Nt32Pkg为例子搭建的环境。很久以前我也曾经用VS2008搭建过，可以用来编译，调试则没有成功。当时项目时间比较紧，没有去深究，用古老的Print()大法进行调试，好歹是将项目完成了。

这几天在寻找建立UEFI调试环境的过程中，发现intel其实提供了调试工具，名为UDK Debugger Tool。配合windbg和Qemu，可以搭建完整的调试环境。看到windbg，我就被吸引住了。一直觉得自己用得不熟，正好借这个机会好好深入一下。

因此，我准备花点时间用windbg来搭建调试环境。

至于用VS2015自带的调试器，我个人觉得配合SecMain也是可以搭建起来的。在尝试的过程中发现了很多可能性，有些问题我还没有想到解决办法。估计会很花时间，我暂时放弃了。

经验难得，我把探索的过程记录下来了。

1 创建Makefile Project

第一步就遇到困难了。

具体来说，我使用VS2015 Community+UDK2018来进行开发。VS2015我用的是社区版，如图建立一个Makefile Project:

创建之后，遇到问题了。一般的VS2015 Enterprise，在建立Makefile Project之后，是这样的：

而在我的VS2015 Community上创建的Makefile Project是这样的：

我在微软的网站上找了很久，也没有找到一个说法，为什么社区版要把这个选项阉割掉？不过，IDE只是将很多配置文件可视化了，我们可以直接去修改配置文件。

这些修改选项一般都在*.vcxproj中。为了方便修改，在创建Makefile Project的时候，不要直接按Finish键，应该把Debug Configuration Settings的几个选项都填一下，包括Build command line、Clean commands和Rebuild command line。Release Configuration Settings与选择与Debug各项配制相同即可。

填什么都可以，主要是方便配置文件将这个选项对应的项建立起来，方便后续的修改。按照图中的示例，结合自己的开发环境，修改即可。具体可以看我放在百度云上的示例。

上述的配置是对NT32Pkg进行编译的，依次为Build、Clean和Rebuild，分别对应VS2015 IDE上的相应选项。

我的UDK中，target.txt中配置为编译AppPkg。所以上面的配置命令才写得这么详细，如果target.txt中本来就是为Nt32Pkg配置的，可以简化上面的命令。当然，如果只是希望针对某个module进行编译，可以用-m 命令指定相应的.inf文件。

直接选择”Build”命令，对代码进行编译。其结果与命令行编译的是一样的。

2 模拟环境下的调试

打开SecMain.c(C:\MyWorkspace\Nt32Pkg\Sec\)文件，在main函数中设定一个断点。 选择项目的Properties，对Debugging选项进行更改，如图所示。

注意，Working Directory的最后一个斜杠必须要保存，即必须是\IA32\，不能是\IA32。我尝试的时候没有注意，被这个小问题纠缠了一会。

F5启动调试，编SecMain.exe被启动了。程序将在指定位置中断，并定位到源代码上。

所有基于Nt32Pkg编译的代码，都可以用同样的方法定位。比如我在TimerDxe的函数CreateNtTimer上下断点，SecMain被中断后按”Continue”，程序将继续运行并中断到TimerDxe的CreateNtTimer上。如图：

3 AppPkg 程序下断点

我开发的程序基本都在AppPkg下编译，上述的下断方法没有作用。

当然，如果进行汇编级别，而不是源代码级别的调试，还是可以的。主要步骤如下：

1) 在程序需要中断的地方加上嵌入式汇编代码: _asm int 3；

2) 代码编译成*.efi文件；

3) 将编译好的文件拷贝到上述SecMain.exe同一目录下；

4) 按上一节的方式，启动调试，调试目标仍旧为SecMain.exe；

5) F5进入调试状态，一直运行到UEFI Shell启动。运行需要调试的程序；

6) 程序将在指定位置中断，进入调试。

图中演示了中断的过程，我在Luo2.c的入口函数处加了中断，演示如下：

这样就可以进行汇编级的调试了。

代码生成过程中，也生成了PDB文件。所以，我觉得理论上是可以进行源代码级的调试的。对VS的符号加载折腾了一番，没有成功。对PDB加载的原理，我还不是非常熟悉，只知道个大概。

如果想使用VS2015对AppPkg中生成的代码进行源代码级的调试，我估计要费不少精力和时间。

我还是想使用windbg来调试，VS的调试课题就暂时放一放吧，目前做到可以进行汇编调试就可以了。何况，以后也可以利用调试工具，一步步去跟踪Nt32Pkg的执行，解答我之前关于串口的疑惑，也算是一个比较大的进步了。

百度云链接：https://pan.baidu.com/s/1gccSosw8_UAGTI5gZPnLCA
提取码：dx23
文件在 18 Debug-VS2015 Tools 下
/Nt32Debug.sln: Vs2015的工程文件，配置文件在./Nt32Debug中

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