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iPXE UEFI 愿景

背景

iPXE 的成功很大程度上来自于超越标准 PXE 模型的限制。用户选择 iPXE，是因为它有能力执行超出传统 PXE ROM 范围的任务：例如通过 HTTP 启动、通过 iSCSI 启动、用脚本控制启动过程、创建动态菜单等。符合 PXE 规范是必需的——iPXE 要作为 OEM PXE 栈提供就必须如此——但正是这些更高级的特性造就了 iPXE 的成功。

A network card

目前向 UEFI 固件的转向，在网络引导的用户体验上代表着一种倒退。UEFI 采用的模型与传统 PXE 规范本质上完全相同。~~iPXE 目前在 UEFI 环境中仅提供一个普通的 SNP 接口，因此用户体验仅限于标准的 UEFI 网络引导；iPXE 的高级特性（如 HTTP、DNS、脚本等）尚不可用。~~

~~从最终用户的角度来看，iPXE UEFI 驱动程序和基于 EDK2 的驱动程序目前提供相同的功能。~~

Warning

自这份愿景声明撰写以来，iPXE UEFI 愿景已基本实现，上述限制不再适用。iPXE UEFI 驱动程序现在提供的用户体验几乎与 iPXE BIOS 驱动程序提供的用户体验一样功能完整。

愿景

iPXE 将在 UEFI 环境中提供与目前在 BIOS 环境中提供的相同的高级特性。

UEFI iPXE option ROM 将提供两个入口点：

  • 一个 SNP 驱动程序。它相当于 BIOS 环境中的 UNDI 驱动程序。它提供对 UEFI 规范的符合性，正如 UNDI 驱动程序提供对 PXE 规范的符合性一样。
  • 系统启动菜单中的一个"使用 iPXE 启动"选项。它将提供对完整 iPXE 特性集的访问，并且看起来几乎与 BIOS 环境中的 iPXE 启动完全相同。HTTP 和脚本等特性将可用，用户将能够利用他们已有的 iPXE 知识和投入。

指导原则是：iPXE 应当超越标准 UEFI 模型的限制，以复制它通过超越标准 PXE 模型的限制所取得的成功。

优势

与传统 EDK2 option ROM 相比，iPXE UEFI option ROM 具有以下优势：

对所有用户

A smile

  • iPXE UEFI option ROM 将提供 iPXE 的全部高级特性，例如 HTTP 启动、脚本、DNS 和 FCoE。传统 EDK2 option ROM 仅提供 SNP 接口。
  • iPXE UEFI option ROM 可与用户现有的 iPXE 脚本和启动基础设施（Web 服务器、脚本生成器、证书颁发机构等）协同工作。传统 EDK2 option ROM 将要求用户放弃现有投入并创建新的启动基础设施。
  • iPXE UEFI option ROM 将提供 iPXE 的高级错误报告能力。传统 EDK2 option ROM 将局限于标准的 UEFI 错误报告能力。例如，一条 iPXE 错误消息可能是"Could not configure net0: Timed out (http://ipxe.org/4c106035)"，给出一个包含针对该问题的故障排除提示和联系方式的 URL，而一条标准 UEFI 错误消息可能只是简单的"Timed out"。
  • 无论底层固件有何限制，iPXE UEFI option ROM 都将提供 iPXE 的高级特性。传统 EDK2 option ROM 将局限于仅支持平台 OEM 实现的那些特性。例如，如果平台 OEM 选择不支持 iSCSI，那么传统 EDK2 option ROM 将无法执行 iSCSI 启动。由于 iPXE 包含自己的 iSCSI 发起端，它不会受到这种限制。
  • iPXE UEFI option ROM 将包含自己的 TCP/IP 栈、HTTP 客户端、iSCSI 发起端等，因此不会受到底层固件对这些特性的实现中（如果有）的 bug 影响。传统 EDK2 option ROM 将不得不忍受平台固件中的任何 bug，导致糟糕的用户体验并增加支持负担。
  • iPXE UEFI option ROM 只需使用现有的厂商工具重新刷写 option ROM，即可添加高级特性（以及修复 bug）。对于传统 EDK2 option ROM，添加或修复高级特性（如 iSCSI 启动）的唯一方法是重新刷写整个平台固件。由于平台固件通常不是开源的，用户往往根本无法执行这样的修复。

A boot ROM

对开发者和 OEM

  • iPXE UEFI option ROM 使用现有的、久经考验的 iPXE 代码库，驱动程序代码在 UEFI 和 BIOS 构建之间共享。传统 EDK2 option ROM 需要从头开发一个完全独立的代码库。
  • iPXE UEFI option ROM 具有符合相关 ANSI、ISO 和 POSIX 标准的编程环境，使用 malloc() 和 printf() 等标准 C 库函数。传统 EDK2 option ROM 具有非标准的专有编程环境，使用 gBootServices->AllocatePool() 和 simpleTextOutputProtocol->OutputString() 之类的函数。
  • 与同等（但能力更弱的）传统 EDK2 option ROM 驱动程序相比，iPXE UEFI option ROM 驱动程序的代码行数通常少 50%-80%。