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[NEW] 2020/11/14

UEFIアプリケーション開発環境を Windowsの WSL環境で構築して QEMU環境で動作確認する方法 UEFIアプリケーション開発環境を Windowsの WSL環境で構築して QEMU環境で動作確認する方法

(Windowsの起動画面のロゴ画像をカスタマイズする HackBGRTを PNGと JPEGファイル対応に改造する)

Tags: [Windows], [無人インストール]





● Windows 10 boot logo customize 起動画面のロゴ画像をカスタマイズする方法

 HackBGRTで Windows 10のスタートアップロゴを置き換える

[NEW] 2020/11/13
Windows 10 20H2対応、HackBGRTで起動時のロゴを好きな画像に変更する方法、全画面のロゴ表示も可能
Windows 10 20H2対応、HackBGRTで起動時のロゴを好きな画像に変更する方法、全画面のロゴ表示も可能

  Windows 10の起動画面をカスタマイズ、スタートアップ ロゴの画像を変更する方法


● Windowsの起動画面の改造アプリ HackBGRTで UEFIについて興味が出たのでいじってみる

 なお、開発環境として Windowsの WSL Windows Subsystem for Linuxを使います。

 WSLの使い方も覚えられるので一石三鳥です。
 1) UEFIの開発で UEFIを覚えられる
 2) WSL環境を使用する事で Windows Subsystem for Linuxを覚えられる
 3) WSL環境を使用する事で別途 Linux環境(パソコン)を用意しなくて済む


● UEFIって何?

 UEFI = Unified Extensible Firmware Interface

 パソコンの電源を入れた時に動く Windowsを動かす為の最初のプログラム(超意訳)

 昔のパソコンは BIOSと言う物が動いていたが最近は UEFIに置き換わってきている。


● WSL環境をセットアップで Debianをインストールする

Windows 10 用 Windows Subsystem for Linux のインストール ガイド

WSL 1 と WSL 2 の比較

rem 手順 1 - Linux 用 Windows サブシステムを有効にする(再起動が必要)
echo PowerShellまたは cmd.exe コマンド プロンプト
echo 管理者権限が必要
dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all
echo 再起動が必要

rem 手順 2 - WSL 2 に更新する
rem Windows 10 20H2の場合は不要

rem 手順 3: 仮想マシンの機能を有効にする(再起動は不要)
echo 管理者権限が必要
dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all

rem 手順 4 - Linux カーネル更新プログラム パッケージをダウンロードする
https://wslstorestorage.blob.core.windows.net/wslblob/wsl_update_x64.msi


rem 手順 5 - WSL 2 を既定のバージョンとして設定する
wsl --set-default-version 2

rem wsl --set-default-version 2
rem WSL 2 との主な違いについては、https://aka.ms/wsl2 を参照してください

rem 手順 6 - 選択した Linux ディストリビューションをインストールする
https://aka.ms/wslstore



● WSLの Linux環境をインストールする

WSL Linux

Ubuntu 20.04 LTS444MB20200810 Ubuntu 20.04.1 LTS
Debian GNU/Linux77MBBuster 10.5
 Debianが 77MBで小さいので Debianを使う。


●コマンドラインでストア アプリをインストールする方法

 Install Windows Store App Command Line

WinAppDeployCmd


● WSLの Debianに UEFIの開発環境をインストールする

$ uname -a
Linux WSL2 4.19.128-microsoft-standard #1 SMP Tue Jun 23 12:58:10 UTC 2020 x86_64 GNU/Linux

sudo apt update
sudo apt install -y git wget unzip nano
sudo apt install -y build-essential


● HackBGRTがビルドできない






●別の UEFIサンプルで動くものを探す

ツールキットを使わずに UEFI アプリケーションの Hello World! を作る
uefi-simple

 とりあえず、これが動いた。

・ツールキットを使わずに UEFI アプリケーションの Hello World! を作る
ツールキットを使わずに UEFI アプリケーションの Hello World! を作る



# -nographicで動く(なのでグラフィック使用のサンプルは動作不可)
qemu-system-x86_64 -nographic -bios OVMF.fd -drive file=fat:rw:fs,media=disk,format=raw

# -nographicが無いと動かない
qemu-system-x86_64 -bios OVMF.fd -drive file=fat:rw:image,media=disk,format=raw
Unable to init server: Could not connect: Connection refused
gtk initialization failed

# -hda fat:fsでは動かない
qemu-system-x86_64 -bios /usr/share/ovmf/OVMF.fd -hda fat:fs -nographic

WARNING: Image format was not specified for 'json:{"fat-type": 0, "dir": "fs", "driver": "vvfat", "floppy": false, "rw": false}' and probing guessed raw.
         Automatically detecting the format is dangerous for raw images, write operations on block 0 will be restricted.
         Specify the 'raw' format explicitly to remove the restrictions.
qemu-system-x86_64: Initialization of device ide-hd failed: Block node is read-only

# -drive file=fat:rw:fs,media=disk,format=rawで動く
qemu-system-x86_64 -nographic -bios OVMF.fd -drive file=fat:rw:fs,media=disk,format=raw

「Ctrl+a」「x」で QEMUを終了できる
QEMU: Terminated
・ツールキットを使わずに UEFI アプリケーションの Hello World! を作る
ツールキットを使わずに UEFI アプリケーションの Hello World! を作る





● UEFIでやりたい事、HackBGRTを PNG形式の画像に対応に改造してみる

 BMP画像でも全く問題無いんだけど、プログラムの「改造」ネタとして面白そうだから。

・使用ライブラリ pngle
kikuchan / pngle

 画像の色展開が不完全だが「暴走」しない物ができた。
test / add_pngle

 pngleライブラリは私には使いこなせないので upngにしました。
 (upngにした後も pngleで再試行を繰り返しましたが敢え無く撃沈、なので upngにインデックス カラー パレットの対応の改造をして妥協しました)
 pngleは全ての PNGフォーマットに対応しています。
 upngは 8-bit以上の PNGフォーマットにだけ対応しています。
 (upngは 8-bit未満の 4-bitや 2-bit、1-bitに非対応)
 その後の調査で upngも 1-bitから対応している事が判明した。

・使用ライブラリ upng
elanthis / upng

 RGB8、RGBA8だけだができた。
 RGB16、RGBA16、グレイスケール対応もしました。
 また、インデックス カラー パレットの対応もしました。
test / add_upng

 PNGデコーダの upngライブラリのインデックス カラー パレットの対応の改造のプルリク
add Support PNG 8-bit 256 INDEX Color Palette #7

・使用ライブラリ picojpeg
richgel999 / picojpeg

 JPEGにも対応しますた!!(ただし Progressive JPEGには非対応)
feature / mod_multi

 インストール用のバイナリはここ FREEWING-JP / HackBGRT MULTI
 2020/11現在の最新版は 2020/11/26版
HackBGRT_MULTI_x86_64.zip
HackBGRT_MULTI_x86_64.zip
 をダウンロードして解凍する。
 使い方はオリジナルの HackBGRTと同じ。


●最近傍方式で 16bitを 8bitに変換する計算式

 // Nearest Neighbor method 16bit to 8bit Convertion
#include <stdio.h>
int main(void){
    int D = -1;
    int V;
    for (V = 0x0000; V <= 0xFFFF; ++V) {
        int N = (V + 0x80) / 0x101;
        if (D != N) {
            if (V != 0) {
                printf(" ...\n");
                printf("%04X, %02X\n", V-1, D);
            }
            printf("%04X, %02X\n", V, N);
            D = Y;
        }
    }
}
0000, 00
 ...
0080, 00
0081, 01
 ...
0181, 01
0182, 02
 ...
0282, 02
0283, 03
 ...
0383, 03
0384, 04
 ...
0484, 04

 ...
7BFB, 7B
7BFC, 7C
 ...
7CFC, 7C
7CFD, 7D
 ...
7DFD, 7D
7DFE, 7E
 ...
7EFE, 7E
7EFF, 7F
 ...
7FFF, 7F
8000, 80
 ...
8100, 80
8101, 81
 ...
8201, 81
8202, 82
 ...
8302, 82
8303, 83
 ...
8403, 83
8404, 84
 ...
8504, 84
8505, 85
 ...

 ...
F877, F7
F878, F8
 ...
F978, F8
F979, F9
 ...
FA79, F9
FA7A, FA
 ...
FB7A, FA
FB7B, FB
 ...
FC7B, FB
FC7C, FC
 ...
FD7C, FC
FD7D, FD
 ...
FE7D, FD
FE7E, FE
 ...
FF7E, FE
FF7F, FF
FFFF, FF




Tags: [Windows], [無人インストール]

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