[QEMU]QEMU 固件配置 （fw_cfg） 設(shè)備
來(lái)賓端硬件接口
此硬件接口允許客戶(hù)機(jī)檢索各種數(shù)據(jù)項(xiàng)（blob），這些數(shù)據(jù)項(xiàng)可能會(huì)影響固件本身的配置方式，或者可能包含要為客戶(hù)機(jī)操作系統(tǒng)安裝的表。示例包括設(shè)備啟動(dòng)順序、ACPI 和 SMBIOS 表、虛擬機(jī) UUID、SMP 和 NUMA 信息、用于直接 （Linux） 內(nèi)核啟動(dòng)的內(nèi)核/初始化映像等。
選擇器（控制）寄存器
只寫(xiě)
位置：取決于平臺(tái)（IOport 或 MMIO）
寬度：16 位
字節(jié)序：小端序（如果 IOport）或大端序（如果 MMIO）
寫(xiě)入此寄存器可設(shè)置固件配置項(xiàng)目的索引，隨后可以通過(guò)數(shù)據(jù)寄存器訪問(wèn)該項(xiàng)目。
設(shè)置選擇器寄存器將導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏移量設(shè)置為零。數(shù)據(jù)偏移量會(huì)影響通過(guò)數(shù)據(jù)寄存器訪問(wèn)哪些數(shù)據(jù)，下面將對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
選擇器寄存器的 Bit14 指示是否正在寫(xiě)入配置設(shè)置。值為 0 表示僅讀取項(xiàng)目，并且將忽略對(duì)數(shù)據(jù)端口的所有寫(xiě)入訪問(wèn)權(quán)限。值為 1 表示可以通過(guò)寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器來(lái)覆蓋項(xiàng)目的數(shù)據(jù)。換言之，當(dāng)選擇器值介于 0x4000 0x7fff 或 0xc000 0xffff 之間時(shí)，將啟用配置寫(xiě)入模式。
注意
從 QEMU v2.4 開(kāi)始，不再支持寫(xiě)入 fw_cfg 數(shù)據(jù)寄存器，并且將被忽略（被視為無(wú)操作）！
注意
從 QEMU v2.9 開(kāi)始，寫(xiě)入操作將恢復(fù)，但只能通過(guò) DMA 接口恢復(fù)（見(jiàn)下文）。此外，任何特定項(xiàng)目的可寫(xiě)性在選擇器鍵值中獨(dú)立于 Bit14 進(jìn)行控制。
選擇器寄存器的 Bit15 指示配置設(shè)置是否特定于體系結(jié)構(gòu)。值為 0 表示該項(xiàng)是通用配置項(xiàng)。值為 1 表示該項(xiàng)特定于特定體系結(jié)構(gòu)。換言之，通用配置項(xiàng)目使用介于 0x0000-0x7fff 之間的選擇器值進(jìn)行訪問(wèn)，而體系結(jié)構(gòu)特定的配置項(xiàng)目使用介于 0x8000-0xffff 之間的選擇器值進(jìn)行訪問(wèn)。
數(shù)據(jù)寄存器
讀/寫(xiě)（自 QEMU v2.4 起忽略寫(xiě)入，但請(qǐng)參閱 DMA 接口）
位置：取決于平臺(tái)（IOport）1或 MMIO）
寬度：8 位（如果是 IOport），8/16/32/64 位（如果是 MMIO）
字節(jié)序：字符串保留
1
在將數(shù)據(jù)寄存器公開(kāi)為 IOport 的平臺(tái)上，其端口號(hào)將始終比選擇器寄存器的端口號(hào)大 1。換句話說(shuō)，兩個(gè)端口重疊，不能單獨(dú)映射。
數(shù)據(jù)寄存器允許訪問(wèn)每個(gè)固件配置數(shù)據(jù)項(xiàng)的字節(jié)數(shù)組。通過(guò)寫(xiě)入選擇器寄存器來(lái)選擇特定項(xiàng)目，如上所述。
最初，在寫(xiě)入選擇器寄存器后，數(shù)據(jù)偏移量將設(shè)置為零。每次成功訪問(wèn)數(shù)據(jù)寄存器都會(huì)將數(shù)據(jù)偏移量增加適當(dāng)?shù)脑L問(wèn)寬度。
每個(gè)固件配置項(xiàng)目都有與該項(xiàng)目關(guān)聯(lián)的最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。在數(shù)據(jù)偏移量超過(guò)此最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的末尾后，任何讀取都將返回0x00的數(shù)據(jù)值，并且將忽略所有寫(xiě)入。
數(shù)據(jù)寄存器的 N 字節(jié)寬讀取將以子字符串的形式返回所選固件配置項(xiàng)的下一個(gè)可用 N 字節(jié)，地址順序遞增，類(lèi)似于 memcpy（）。
注冊(cè)位置
x86， x86_64
選擇器寄存器 IOport：0x510
數(shù)據(jù)寄存器 IOport：0x511
DMA 地址 IOport： 0x514
手臂
選擇器寄存器地址：基數(shù) + 8（2 字節(jié)）
數(shù)據(jù)寄存器地址：基數(shù) + 0（8 字節(jié)）
DMA 地址地址：基本地址 + 16（8 字節(jié)）
接口
fw_cfg設(shè)備使用 ACPI ID 定義。由于我們希望 ACPI 表通過(guò)fw_cfg設(shè)備本身傳遞到來(lái)賓中，因此來(lái)賓端固件無(wú)法使用 ACPI 查找fw_cfg。但是，固件完成 ACPI 表的設(shè)置并將控制權(quán)移交給來(lái)賓內(nèi)核后，后者可以使用 fw_cfg ACPI 節(jié)點(diǎn)來(lái)更準(zhǔn)確地列出正在使用的 IOport 或 MMIO 區(qū)域。QEMU0002
固件配置項(xiàng)
簽名（密鑰0x0000，FW_CFG_SIGNATURE)
通過(guò)使用密鑰0x0000（）選擇“簽名”項(xiàng)，并從數(shù)據(jù)寄存器讀取四個(gè)字節(jié)，可以驗(yàn)證fw_cfg選擇器和數(shù)據(jù)寄存器的存在。如果fw_cfg設(shè)備存在，則讀取的四個(gè)字節(jié)將包含字符 。FW_CFG_SIGNATUREQEMU
如果 DMA 接口可用，則讀取 DMA 地址寄存器將返回0x51454d5520434647（大端格式）。QEMU?CFG
修訂/特征位圖（鍵0x0001，FW_CFG_ID)
此項(xiàng)是一個(gè) 32 位小端序無(wú)符號(hào) int，用于檢查已啟用的功能。
位 0：傳統(tǒng)接口。始終設(shè)置。
位 1：DMA 接口。
文件目錄（密鑰0x0019，FW_CFG_FILE_DIR)
存儲(chǔ)在選擇器鍵0x0020或更高（或更高）處的固件配置項(xiàng)在目錄結(jié)構(gòu)中具有關(guān)聯(lián)的條目，這使得來(lái)賓端固件更容易識(shí)別和檢索它們。此文件目錄的格式（來(lái)自 QEMU 源代碼樹(shù)中）如下所示，為清楚起見(jiàn)，略帶注釋?zhuān)?code class="docutils literal notranslate">FW_CFG_FILE_FIRSTfw_cfg.h
struct FWCfgFiles { ? ? ? ? /* the entire file directory fw_cfg item */ ? ?uint32_t count; ? ? ? ? /* number of entries, in big-endian format */ ? ?struct FWCfgFile f[]; ? /* array of file entries, see below */};struct FWCfgFile { ? ? ? ? ?/* an individual file entry, 64 bytes total */ ? ?uint32_t size; ? ? ? ? ?/* size of referenced fw_cfg item, big-endian */ ? ?uint16_t select; ? ? ? ?/* selector key of fw_cfg item, big-endian */ ? ?uint16_t reserved; ? ?char name[56]; ? ? ? ? ?/* fw_cfg item name, NUL-terminated ascii */};
所有其他數(shù)據(jù)項(xiàng)
請(qǐng)查閱 QEMU 源代碼，了解最新、最權(quán)威的選擇器鍵列表及其各自項(xiàng)目的用途、格式和可寫(xiě)性。
范圍
從理論上講，可能最多有0x4000個(gè)通用固件配置項(xiàng)，以及最多0x4000個(gè)特定于體系結(jié)構(gòu)的固件配置項(xiàng)。
選擇器注冊(cè)
范圍使用情況
0x0000 - 0x3fff
通用（0x0000 - 0x3fff，通常是 RO，可能通過(guò) QEMU v2.9+ 中的 DMA 接口進(jìn)行 RW）
0x4000 - 0x7fff
通用（0x0000 - 0x3fff，RW，在 QEMU v2.4+ 中忽略）
0x8000 - 0xbfff
特定 （0x0000 - 0x3fff，通常是 RO，可能通過(guò) QEMU v2.9+ 中的 DMA 接口進(jìn)行 RW）
0xc000 - 0xffff
特定（0x0000 - 0x3fff，RW，在 v2.4+中忽略）
實(shí)際上，允許的固件配置項(xiàng)目的數(shù)量取決于計(jì)算機(jī)類(lèi)型/版本。
來(lái)賓端 DMA 接口
如果設(shè)置了特征位圖的位 1，則存在 DMA 接口。這不會(huì)取代現(xiàn)有的fw_cfg界面，它是一個(gè)附加組件。此接口可通過(guò) 64 位寬地址寄存器使用。
地址寄存器采用大端格式。寄存器的值為 0，在啟動(dòng)時(shí)和操作之后。寫(xiě)入最低有效值的一半（偏移量為 4 時(shí)）會(huì)觸發(fā)操作。這意味著具有 32 位地址的操作只需一次寫(xiě)入即可觸發(fā)，而具有 64 位地址的操作可以通過(guò)一次 64 位寫(xiě)入或兩次 32 位寫(xiě)入來(lái)觸發(fā)，從最高有效部分（偏移量 0 處）開(kāi)始。
在此寄存器中，應(yīng)寫(xiě)入RAM中結(jié)構(gòu)的物理地址。這是結(jié)構(gòu)的格式：FWCfgDmaAccessFWCfgDmaAccess
typedef struct FWCfgDmaAccess { ? ?uint32_t control; ? ?uint32_t length; ? ?uint64_t address;} FWCfgDmaAccess;
結(jié)構(gòu)的字段處于大端模式，最低地址的字段為字段。control
該字段具有以下位：control
位 0：錯(cuò)誤
第 1 位：讀取
第 2 位：跳過(guò)
第 3 位：選擇。上面的 16 位是選定的索引。
第 4 位：寫(xiě)入
觸發(fā)操作時(shí)，如果字段設(shè)置了位 3，則上面的 16 位將解釋為固件配置項(xiàng)目的索引。這與編寫(xiě)選擇器寄存器具有相同的效果。control
如果字段設(shè)置了位 1，則將執(zhí)行讀取操作。 當(dāng)前選擇器和偏移量的字節(jié)將被復(fù)制到字段指定的物理 RAM 地址中。controllengthaddress
如果字段設(shè)置了位 4（而不是位 1），則將執(zhí)行寫(xiě)入操作。 字節(jié)將從字段指定的物理 RAM 地址復(fù)制到當(dāng)前選擇器和偏移量。QEMU 可防止在與當(dāng)前選擇器關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目結(jié)束之后開(kāi)始或完成寫(xiě)入（即，無(wú)法調(diào)整項(xiàng)目大小）。截?cái)嗟膶?xiě)入將完全刪除。對(duì)只讀項(xiàng)目的寫(xiě)入也會(huì)被拒絕。所有這些寫(xiě)入錯(cuò)誤都將位 0（錯(cuò)誤位）設(shè)置為字段。controllengthaddresscontrol
如果字段設(shè)置了位 2（既不設(shè)置位 1 也不設(shè)置位 4），則將執(zhí)行 skip 操作。當(dāng)前選擇器的偏移量將是高級(jí)字節(jié)。controllength
要檢查結(jié)果，請(qǐng)閱讀以下字段：control
錯(cuò)誤位設(shè)置
出了點(diǎn)問(wèn)題。
清除所有位
傳輸已成功完成。
否則
傳輸仍在進(jìn)行中（由于實(shí)現(xiàn)不是異步的，因此今天不會(huì)發(fā)生，但將來(lái)可能會(huì)發(fā)生）。
外部提供的項(xiàng)目
從 v2.4 開(kāi)始，“file”fw_cfg項(xiàng)（即，上面帶有選擇器鍵的項(xiàng)目，以及fw_cfg文件目錄結(jié)構(gòu)中具有相應(yīng)條目的項(xiàng)目）可以通過(guò) QEMU 命令行插入，使用以下語(yǔ)法：FW_CFG_FILE_FIRST
-fw_cfg [name=]<item_name>,file=<path>
藝術(shù)
-fw_cfg [name=]<item_name>,string=<string>
從 v5.1 開(kāi)始，QEMU 允許某些對(duì)象生成特定于fw_cfg的內(nèi)容，然后使用以下語(yǔ)法，使用命令行中的“gen_id”選項(xiàng)將內(nèi)容與“文件”項(xiàng)相關(guān)聯(lián)：
-object <generator-type>,id=<generated_id>,[generator-specific-options] \-fw_cfg [name=]<item_name>,gen_id=<generated_id>
有關(guān)更多文檔，請(qǐng)參見(jiàn) QEMU 手冊(cè)頁(yè)。
建議僅使用純 ASCII 字符的item_name。
以 開(kāi)頭的項(xiàng)目名稱(chēng)是為用戶(hù)保留的。QEMU 永遠(yuǎn)不會(huì)創(chuàng)建具有此類(lèi)名稱(chēng)的條目，除非用戶(hù)明確排序。opt/
為避免不同用戶(hù)之間發(fā)生沖突，強(qiáng)烈建議您使用以 開(kāi)頭的名稱(chēng)，其中 RFQDN 是您控制的反向完全限定域名。例如，如果SeaBIOS想要定義其他名稱(chēng)，則前綴將是合適的。opt/RFQDN/opt/org.seabios/
由于歷史原因，是為 OVMF 固件保留的。opt/ovmf/
前綴是為 QEMU 本身保留的。opt/org.qemu/
使用不以 開(kāi)頭的名稱(chēng)具有潛在危險(xiǎn)性，并且完全不受支持。QEMU 將警告您嘗試。opt/
使用不以開(kāi)頭的名稱(chēng)是可以容忍的“gen_id”（即，警告被抑制），但您必須確切地知道自己在做什么。opt/
所有外部提供fw_cfg項(xiàng)目對(duì)客人都是只讀的。
