EFI stub 和启动分区 - Qualcomm Dragonwing Documentation

Qualcomm^® Linux 在启动时不使用传统的第二阶段引导加载程序。内核本身使用 EFI boot stub 编译为 EFI 应用程序，UEFI 固件（或 systemd-boot）直接从 EFI 系统分区（ESP）执行它。

Qualcomm Linux 内核作为 EFI stub

EFI boot stub 是内置于内核镜像中的一个薄垫层（drivers/firmware/efi/libstub/），它满足 EFI 应用程序入口点约定。当设置 CONFIG_EFI_STUB=y 时，内核镜像被格式化为可移植可执行文件/通用目标文件格式（PE/COFF）二进制文件，以便 UEFI 固件可以直接加载和执行它。在 AArch64 上，不支持压缩内核（zImage）。因此，内核镜像以未压缩的 Image 二进制形式发布，被包装在 PE/COFF 容器中并链接了 EFI stub。在当前 defconfig 或运行中的系统上验证配置：

# From kernel source
grep CONFIG_EFI_STUB arch/arm64/configs/defconfig

# On target
zcat /proc/config.gz | grep CONFIG_EFI_STUB
# Expected: CONFIG_EFI_STUB=y

有关上游 EFI stub 文档，请参阅 The EFI Boot Stub。

EFI 系统分区（ESP）布局

ESP 是一个 FAT32 格式的分区，UEFI 固件和 systemd-boot 将其用作启动组件的共享存储。在 Qualcomm Linux 设备上，它作为 efi 分区（分区标签）可访问，其内容在 Yocto 构建期间被打包进可烧写的 efi.bin 镜像。

目录结构

ESP/
├── EFI/
│   ├── BOOT/
│   │   └── BOOTAA64.EFI          ← systemd-boot (default UEFI removable-media path)
│   └── Linux/
│       ├── linux.efi             ← Standard kernel UKI (Type 2 boot entry)
│       └── linux-rt.efi          ← Real-time kernel UKI (present when RT image built)
└── loader/
    ├── loader.conf               ← systemd-boot global configuration
    └── entries/                  ← Type 1 drop-in entries (unused by default)

路径	描述
`EFI/BOOT/BOOTAA64.EFI`	AArch64 的 UEFI 默认启动应用程序。当没有配置显式启动条目时，UEFI 固件会运行它。在 Qualcomm Linux 上，它是 `systemd-boot.efi` 的副本。
`EFI/Linux/*.efi`	统一内核镜像（UKI）。systemd-boot 将此目录中的所有 `.efi` 文件枚举为启动条目。
`loader/loader.conf`	控制 systemd-boot 的超时和默认条目策略。
`loader/entries/`	可选的 Type 1 drop-in `.conf` 条目。在 Qualcomm Linux 上默认不填充。

FAT32 要求

UEFI 规范要求 ESP 格式化为 FAT32（较小的分区可使用 FAT12/16）。Yocto 的 esp-qcom-image.bb 配方使用正确的 FAT32 参数创建 efi.bin 镜像。请勿使用其他文件系统重新格式化 efi 分区，否则 UEFI 固件将无法挂载它。

统一内核镜像（UKI）结构

UKI 是一个带有额外 EFI 段的 PE/COFF 二进制文件，这些段携带启动载荷。在 Qualcomm Linux 构建中，ukify 嵌入的段包括：

PE 段	内容
`.linux`	未压缩的内核 `Image` 二进制文件
`.initrd`	initramfs CPIO 归档（gzip 或 lz4 压缩）
`.cmdline`	在构建时固化的内核命令行字符串
`.dtbauto`	（可选）设备树 blob；DTB 通常位于单独分区上的 `dtb.bin` 中
`.osrel`	标识发行版和内核版本的 `os-release` 元数据

Qualcomm Linux UKI 将内核命令行存储在 .cmdline 中，这意味着命令行在镜像构建时就已固定。要更改内核参数，必须重新构建 efi.bin。有关开发期间的运行时覆盖，请参阅 efi-bin-append-update-kernel-cmdline-params 技能文档。

DTB 分区镜像（dtb.bin）

设备树 blob 保存在单独的分区（dtb_a）中，而不是嵌入在 UKI 里。这样可以在不重新构建内核镜像的情况下更新 DTB（例如添加新的开发板 overlay）。 Yocto 构建会编译 KERNEL_DEVICETREE 中列出的所有设备树，并将它们打包成 dtb.bin，这是一个 FIT 镜像，UEFI 固件会查询它，为检测到的硬件选择正确的 DTB。基于 FIT 的选择机制在设备树架构中描述。

构建工件汇总

下表将每个与启动相关的工件映射到其分区和角色：

文件	分区	内容
`efi.bin`	`efi`	FAT32 ESP 镜像：systemd-boot + `EFI/Linux/` 中的 UKI
`dtb.bin`	`dtb_a`	已编译 DTB / DTBO 文件的 FIT 镜像
`vmlinux`	构建工件	带调试符号的未剥离 ELF 内核镜像
`Image`	嵌入在 UKI 中	原始的 AArch64 内核二进制文件
`initramfs-*.cpio.gz`	嵌入在 UKI 中	早期用户空间文件系统

内核更改后更新 ESP

修改内核源码、配置或设备树后，请重新构建并重新烧写 efi.bin 和 dtb.bin：

# 1. Rebuild inside the kas shell
kas shell meta-qcom/ci/<board>.yml:meta-qcom/ci/qcom-distro.yml
bitbake qcom-multimedia-image

# 2. Navigate to the deploy directory
cd build/tmp/deploy/images/<Machine>/<Image>-*.rootfs.qcomflash/

# 3. Flash both partitions
fastboot flash efi efi.bin
fastboot flash dtb_a dtb.bin
fastboot reboot

在内核或 DTS 更改后，请始终同时烧写 efi.bin 和 dtb.bin。只烧写其中一个可能导致内核与设备树不同步，从而造成启动失败。

​Qualcomm Linux 内核作为 EFI stub

​EFI 系统分区（ESP）布局

​目录结构

​FAT32 要求

​统一内核镜像（UKI）结构

​DTB 分区镜像（dtb.bin）

​构建工件汇总

​内核更改后更新 ESP

Qualcomm Linux 内核作为 EFI stub

EFI 系统分区（ESP）布局

目录结构

FAT32 要求

统一内核镜像（UKI）结构

DTB 分区镜像（dtb.bin）

构建工件汇总

内核更改后更新 ESP