【摘 要】
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统一可扩展固件接口（UEFI）是操作系统和硬件平台之间的软件接口。相比于传统BIOS,UEFI的扩展性更好,配置更灵活,启动流程更规范。RISC-V是一种开源的精简指令集,在国内芯片市场的发展浪潮下,RISC-V芯片从低功耗的嵌入式领域逐渐拓展到了高性能的服务器领域,而这些都迫切需要获取UEFI的支持。为此,本文做了如下工作:在QEMU仿真软件下,基于UEFI的开源开发工具EDK2,完成了RISC
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统一可扩展固件接口（UEFI）是操作系统和硬件平台之间的软件接口。相比于传统BIOS,UEFI的扩展性更好,配置更灵活,启动流程更规范。RISC-V是一种开源的精简指令集,在国内芯片市场的发展浪潮下,RISC-V芯片从低功耗的嵌入式领域逐渐拓展到了高性能的服务器领域,而这些都迫切需要获取UEFI的支持。为此,本文做了如下工作:在QEMU仿真软件下,基于UEFI的开源开发工具EDK2,完成了RISC-V UEFI启动的设计和优化工作。在EDK2中的sifive虚拟机的启动实现基础上,完成与具体硬件无关的virt虚拟机的启动实现,从而能够适配目前以及未来大多数的RISC-V SOC的仿真环境。优化了QEMU和UEFI的开源实现EDK2这两个软件之间文件交互,设计了RISC-V平台的硬件描述模块和系统镜像加载模块,使得UEFI固件镜像能够动态获取QEMU生成的设备树文件和内核镜像,解决了目前QEMU无法直接修改RISC-V平台硬件参数以及无法直接启动操作系统的两个功能上的缺陷。在QEMU仿真软件下对比sifive虚拟机上的启动仿真,本文优化后RISC-V UEFI的启动方案能够缩短38%的启动时间,提升了仿真效率。在RISC-V UEFI启动仿真的实现基础上,本文研究了RISC-V特权模式以及UEFI启动存在的安全性问题,设计了适应RISC-V平台固件的特征提取和模式匹配方法,在此基础上设计实现了基于RISC-V UEFI固件的恶意代码检测系统。
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