【UEFI实战】BIOS下的JSON
JSON简述
关于JSON的描述：
- JSON是存储和传输数据的格式。
- JSON经常在数据从服务器发送到网页时使用。
- JSON指的是 JavaScript Object Notation。
- JSON是轻量级的数据交换格式。
- JSON独立于语言。
- JSON是“自描述的”且易于理解。
当数据在浏览器与服务器之间进行交换时，这些数据只能是文本。JSON属于文本，并且我们能够把任何JavaScript对象转换为JSON，然后将JSON发送到服务器。我们也能把从服务器接收到的任何JSON转换为JavaScript对象。
JSON使用JavaScript语法，但是JSON格式是纯文本的。文本可被任何编程语言作为数据来读取和使用。
JSON与BIOS
目前EDK开源的代码中已经有对JSON的使用，它在RedfishPkg中体现：
PS D:\Gitee\edk2-beni\edk2> git submodule
-b64af41c3276f97f0e181920400ee056b9c88037 ArmPkg/Library/ArmSoftFloatLib/berkeley-softfloat-3
-f4153a09f87cbb9c826d8fc12c74642bb2d879ea BaseTools/Source/C/BrotliCompress/brotli
-d82e959e621a3d597f1e0d50ff8c2d8b96915fd7 CryptoPkg/Library/OpensslLib/openssl
-f4153a09f87cbb9c826d8fc12c74642bb2d879ea MdeModulePkg/Library/BrotliCustomDecompressLib/brotli
-abfc8ff81df4067f309032467785e06975678f0d MdeModulePkg/Universal/RegularExpressionDxe/oniguruma
-e9ebfa7e77a6bee77df44e096b100e7131044059 RedfishPkg/Library/JsonLib/jansson # RedfishPkg中包含的子模块
-1cc9cde3448cdd2e000886a26acf1caac2db7cf1 UnitTestFrameworkPkg/Library/CmockaLib/cmocka
-86add13493e5c881d7e4ba77fb91c1f57752b3a4 UnitTestFrameworkPkg/Library/GoogleTestLib/googletest
它是JSON的c语言实现，对应的开源库是https://github.com/akheron/jansson.git。
之所以会在RedfishPkg中，是因为Redfish传输数据的最通用方式就是JSON，为了在BIOS下实现Redfish（目前正式的EDK开源代码中还没有包含），就需要处理JSON。在RedfishPkg中提供了JSON的操作接口，位于RedfishPkg\Include\Library\JsonLib.h，由于涉及到的函数很多，这里就不全部列出。
BIOS下使用JSON
本节介绍在BIOS下使用JSON的示例，最终的代码可以在https://gitee.com/jiangwei0512/edk2-beni.git找到。
- 首先创建一个简单的JSON文件（example.json）：
{"name": "BENI","age": 18
}
我们会在Shell下操作它，所以需要将它放到FileSystem中，对应FS0：
- 然后在BIOS下包含JsonLib库：
JsonLib|RedfishPkg/Library/JsonLib/JsonLib.inf
该库还依赖于其它的一些库，比如Ucs2Utf8Lib、RedfishCrtLib等，也需要包含进去。
- 之后先一个Shell命令来测试该库，对应BeniPkg\DynamicCommand\TestDynamicCommand\TestDynamicCommand.inf。
这里需要注意一个问题，在JsonLib依赖的RedfishCrtLib会使用到另外的一个库BaseSortLib，而这个库Shell应用也需要用到（实际使用的是SortLib，但是两者对应的是一样的接口，但是实现不同），两者使用的是不同的代码实现，这导致了Shell命令需要使用的StringNoCaseCompare()被ASSERT，导致使用异常，这里的解决方式是修改RedfishCrtLib的实现（对应RedfishPkg\PrivateLibrary\RedfishCrtLib\RedfishCrtLib.inf）：
[LibraryClasses]BaseLibSortLib # 使用SortLib而不是BaseSortLibDebugLibMemoryAllocationLibUefiRuntimeServicesTableLib
- 之后就是代码的具体实现。
这里首先获取文件example.json：
Status = ShellOpenFileByName (FileName,&FileHandle,EFI_FILE_MODE_READ,0);if (EFI_ERROR (Status)) {DEBUG ((EFI_D_ERROR, "[%a][%d] Failed. - %r\n", __FUNCTION__, __LINE__, Status));goto DONE;}Status = gEfiShellProtocol->GetFileSize (FileHandle, &FileSize);if (EFI_ERROR (Status)) {DEBUG ((EFI_D_ERROR, "[%a][%d] Failed. - %r\n", __FUNCTION__, __LINE__, Status));goto DONE;}Data = AllocateZeroPool (FileSize);if (NULL == Data) {DEBUG ((EFI_D_ERROR, "[%a][%d] Out of memory\n", __FUNCTION__, __LINE__));goto DONE;}Status = ShellReadFile (FileHandle, &FileSize, Data);if (EFI_ERROR (Status)) {DEBUG ((EFI_D_ERROR, "[%a][%d] Failed. - %r\n", __FUNCTION__, __LINE__, Status));return;}
这样就得到了JSON文件的数据。下一步是将数据转换成JSON，这需要使用JsonLib中的JsonLoadBuffer()函数：
Json = JsonLoadBuffer (Data, FileSize, 0x4, &JsonError);if (NULL == Json) {DEBUG ((EFI_D_ERROR, "[%a][%d] Failed. - %r\n", __FUNCTION__, __LINE__, Status));goto DONE;}Print (L"JsonValueIsObject: %d\r\n", JsonValueIsObject (Json));Print (L"Json: %a\r\n", JsonDumpString (Json, EDKII_JSON_COMPACT));
测试得到的结果：
可以看到这里已经生成了BIOS下的JSON对象。如果想要得到其中具体的某一项：
JsonData = JsonObjectGetValue (Json, "name");if (JsonValueIsString (JsonData)) {Print (L"Name: %a\r\n", JsonValueGetAsciiString (JsonData));}
这样就会打印name键对应的值：
除了读取键值，还可以通过键修改对应的值，比如这里的name：
// Create new JSON object for string.NewData = JsonValueInitAsciiString ("JIANGWEI");if (NULL == NewData) {DEBUG ((EFI_D_ERROR, "[%a][%d] Failed. - %r\n", __FUNCTION__, __LINE__, Status));goto DONE;}// Set JSON value.Status = JsonObjectSetValue (Json, "name", NewData);if (EFI_ERROR (Status)) {DEBUG ((EFI_D_ERROR, "[%a][%d] Failed. - %r\n", __FUNCTION__, __LINE__, Status));goto DONE;}
这里JSON对象就被修改了。如果想要将修改的值保存到文件，目前的JsonLib中似乎没有对应的函数，不过还是可以通过一些处理将数据写入文件：
FileSize = AsciiStrLen (NewJson);FileData = AllocateZeroPool (FileSize + 2);CopyMem (FileData, JsonDumpString (Json, EDKII_JSON_ENSURE_ASCII), FileSize);FileData[FileSize] = 0xD;FileData[FileSize + 1] = 0xA;FileSize = FileSize + 2;BeniDumpHex (2, 0, FileSize, FileData);Status = ShellWriteFile (FileHandle, &FileSize, FileData);
这里是将字符串转换成了文件内容然后写入文件，区别是字符串以’\0’结尾，而文件最后是换行符（似乎不太对？）。