Coreboot on ilmainen ja avoimen lähdekoodin firmware, jonka tavoitteena on olla nopea, turvallinen ja joustava UEFI:n korvaaja. Se tukee useita hyötykuormia, jotka vaihtelevat BIOS-toteutuksesta (SeaBIOS) GRUB2-asennukseen ja täydelliseen linux-ytimeen.Tässä oppaassa näytetään, miten coreboot asennetaan SeaBIOS-hyötykuormalla tuettuihin laitteisiin, käyttäjäavaruuden työkalujen käsittely ja flashromin käyttö.

Tuettu laitteisto

Arkkitehtuureja ja tuettuja laitteistoja on erilaisia. Täysin ajantasainen taulukko on saatavilla seuraavasta linkistä. Alla olevassa taulukossa on joitakin hyvin tuettuja laitteita, jotka ovat enemmän tai vähemmän hiljattain julkaistuja. Jos käytössä on vanhempi laite, voi olla mahdollista poistaa kaikki omat binääritiedostot. Käytä tähän libreboot-opasta.

Perusteet

Yleisesti ottaen flash-sirun on löydyttävä valitun laitteiston piirilevyltä. Tämä on tärkeää, koska myyjä yleensä lukitsee flash-sirun pehmeällä lukituksella. Oppaita sirun paikantamiseen löytyy yleensä corebootin wikistä. Tässä oppaassa oletetaan, että laitteessa on SPI-flash-piiri, jonka liittäminen flasheriin vaatii klipsin.

Flasher

Flasherina voidaan helposti käyttää Raspberry Pi:tä. Mikä tahansa malli ja versio kelpaa, mutta varoitetaan, että aikaisemmissa ei ole tarpeeksi RAM-muistia corebootin kääntämiseen itsestään. Jos käytät sellaista, varmista, että kopioit flash-sirun dumpin tehokkaampaan tietokoneeseen. Jos flash-siru on SPI-pohjainen, hanki Pomona SOIC-8 -testiliitin 15 punnan hintaan. Mutta on myös monia muita ohjelmointilaitteita. Muista hankkia myös virheenkorjausjohtoja.

SPI-flash

SPI-siruja on erityyppisiä (luettelo). Yleisin pakkaus näille siruille on SOIC-8, joka voidaan flashata testclipin kautta. Joskus nämä piirit ovat WSON-8-paketissa, jolloin WSON-8-piiri on irrotettava ja juotettava uudella SOIC-8-paketilla. Jos tarvitset apua juottamisessa, kysy hackerspacesista lähelläsi. SPI-siruja on yleisesti 2MB – 16MB kokoisia. Usein myyjät juottavat kaksi sirua säästääkseen rahaa.

flashrom

flashromia käytetään yleisimmin dumppaamiseen ja kirjoittamiseen flash-piireille. Se on asennettava flashromiin tai koneeseen, johon flashrom liitetään.

On hyödyllistä asentaa flashrom siihen järjestelmään, johon flashataan, sillä kun coreboot on alun perin flashattu, se voidaan sisäisesti uudelleen flashata ilman purkamista tai flashromin käyttöä.

Nyt kone on purettava. Seuraa ohjekirjaa tai nettiopasta, kunnes flash-siruun pääsee käsiksi, ja kiinnitä sitten klipsi ja johdota se flasheriin.

Kun flash-siru on kytketty flasheriin, käytä flashromia dumpataksesi flash-sirun sisällön.

On tärkeää ottaa useampia dumpeja, jos yhteysvirhe tulee. Kun kunnollinen dumppi on saatu, on turvallista irrottaa vilkku toistaiseksi, jos niin halutaan. Muista, että jos sitä käytetään Raspberry Pi v1:ssä, siinä ei ole tarpeeksi RAM-muistia kääntämiseen, joten tässä vaiheessa dump on siirrettävä toiseen koneeseen. On mahdollista käyttää konetta, josta flash-piiri dumpattiin, vaikka tämä vaatii uudelleen kokoamisen ja toisen purkamisen myöhemmin.

Dumppaus- ja kääntämistyökalut

Nyt on kloonattava corebootin git-repository työhakemistoon, sillä se sisältää työkaluja, joita tarvitaan jatkamiseen. Lisäksi on luotava hakemistot valmistajakohtaisesti ja mallikohtaisesti.

Korvaa kohdat <valmistaja> ja <malli> valmistajallasi ja mallillasi vastaavasti (esim.esim. lenovo/x220).

Seuraavaksi poimitaan alueet flash-dumpista. Alueet ovat samanlaisia kuin osiot, ja ne ovat flash-siru sisältää flash-kuvaajan, jota voidaan pitää SPI-flashin osiotaulukkona, jossa on joitakin lisäominaisuuksia. Tämän kuvaajan lukee ohjelma nimeltä ifdtool, jota käytetään yksittäisten osioiden saamiseksi.

Ensin ifdtool on käännettävä. Sen lähdekoodi on corebootin lähdekoodin alla, joten cd-hakemistoon, johon coreboot kloonattiin.

Asennus kannattaa tehdä globaalisti, mutta ei ole välttämätöntä.

Sitten cd takaisin sinne, missä flash.bin on.

Tämä tulostaa osiotaulukon ja purkaa joitain blobeja. Tavallinen osiotaulukko voi näyttää tältä:

Intel ME:n ja Gigabit Ethernetin konfigurointitiedot

Huomaa, että yllä olevassa taulukossa on ME ja GbE. Nämä ovat binäärikappaleita, jotka alustavat tietokoneen osia (tässä tapauksessa Intel Management Engine ja Gigabit Ethernet). Vanhemmissa laitteissa nämä voidaan turvallisesti poistaa librebootin avulla, mutta Sandy Bridgessä ja uudemmissa laitteissa niitä tarvitaan, jotta tietokone toimii kunnolla. Koska Intel ME:tä tarvitaan näillä piirilevyillä, se on poistettava. Coreboot voi kuitenkin pienentää sitä huomattavasti poistamalla sen verkko- ja järjestelmäresurssien käytön. Tämä on suositeltavaa, sillä se ei ainoastaan paranna tietoturvaa, vaan jättää myös enemmän tilaa flash-sirulle muille hyötykuormille. Gigabit Ethernet -konfiguraatiotiedot ovat konekohtaisia, ja siksi ne on myös purettava flash-sirulta.

Tässä vaiheessa työhakemiston pitäisi sisältää neljä uutta tiedostoa, jotka noudattavat muotoa flashregion_*.bin. Näiden pitäisi vastata tulostettua taulukkoa. Kuten aiemmin mainittiin, tarvitaan kuvaaja, Intel ME ja GbE-blobit. Nimeä nämä vastaavasti nimiksi descriptor.bin, me.bin ja gbe.bin ja kopioi ne osoitteeseen coreboot/3rdparty/blobs/mainboard/<manufacturer>/<model>/; hakemistoon, joka luotiin aiemmin.

Configuring and Compiling Coreboot

Nyt coreboot on konfiguroitava kyseiselle koneelle. Kannattaa tarkistaa corebootin wiki-sivu kyseiselle laitteelle, jos siellä on tiettyjä vaatimuksia. Näin ollen tällä sivulla yritetään kertoa yksityiskohtaisesti vain asetukset, jotka on asetettava suurimmassa osassa asennuksia. Tätä ei voida taata, ja jotkin asetukset saattavat aiheuttaa ristiriitoja koneen kanssa.

Ensin on syötettävä asetukset. Tämä tehdään samalla tavalla kuin ytimen konfigurointi.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää menuconfigia tai jopa muokata konfigurointitiedostoa manuaalisesti (kun se on luotu nconfig/menuconfigilla).

Yleiset asetukset

Suosittelen seuraavien toimintojen ottamista käyttöön:

• Käytä CMOS:ia konfiguraatioarvoja varten
• Pakkaa ramstage LZMA:lla
• Pakkaa coreboot .config-tiedosto osaksi ROM-kuvaa
• Luo taulukko käynnistyksen aikana kerätyistä aikaleimoista
• Rakenna ramstage uudelleensijoitettavaksi 32-bittiseen osoiteavaruuteen.

Sandy Bridge tai uudempi laite:

• Allow use of binary-only repository

Jos olet jo aiemmin kääntänyt corebootin, voit lyhentää kääntämisaikaa entisestään ottamalla käyttöön:

• Update existing coreboot.rom image

Mainboard

Tässä on valittava myyjä ja malli. Varmista, että syötetään tarkka malli, jos johdannaisia on saatavilla (esim. X220/X220t). Myös ROM-piirin koko on valittava. Tämän pitäisi olla flashromin antama, mutta jos näin ei ole, se voidaan määrittää tarkistamalla tiedoston flash.bin tiedostokoko.

Chipset

Tämä valikko sisältää piirisarjakohtaiset asetukset ja myös aiemmin poimittujen binääritiedostojen sijainnit. koska tämä on pitkälti konekohtaista, vain tietyt asetukset on syytä ottaa käyttöön kaikkialla. Suosittelen ottamaan käyttöön:

• Enable VMX for virtualization
• Set lock bit after configuring VMX
• Beep on fatal error
• Flash LEDs on fatal error

Näillä helpotetaan virheenkorjausta, jos flash on huono. Ne voidaan poistaa käytöstä, kun tunnettu toimiva konfiguraatio on luotu.

Seuraavaksi on annettava polut kohdassa Intel Firmware. Ota nämä vaihtoehdot käyttöön:

• Add Intel descriptor.bin file
• Add Intel ME/TXE firmware
• Strip down the Intel ME/TXE firmware
• Add gigabit ethernet firmware

Vaihtoehtojen polkujen pitäisi nyt näkyä. Niiden pitäisi vastata aiemmin käytettyjä nimiä, mutta jos näin ei ole, korjaa ne niin, että ne vastaavat.

Devices

Tämä alue koskee pitkälti grafiikkaa, erityisesti kannettavien tietokoneiden yhteydessä. Itse olen asettanut Graphics Initialisation -asetukseksi ’Use native graphics init’ ja Display/Framebuffer Mode -asetukseksi ’Linear ”high-resolution” framebuffer’. Loput näistä vaihtoehdoista pitäisi olla jo asetettu konetta varten. Jos tietty laite vaatii VGA BIOS-kuvan, noudata coreboot-wikiä.

Generic Drivers

Minä otan usein käyttöön:

• PS/2 keyboard init

Jos laitteessa on Intel PCIe WiFi -kortti, ota käyttöön vaihtoehto

• Support Intel PCI-e WiFi adapters

Security

Jättelen tämän usein rauhaan, koska se sisältää tällä hetkellä vain Verified Boot -vaihtoehdot, mutta jos tuki tälle on tarpeen, ota se käyttöön.

Console

Tämä osio sisältää konsolien debuggausta koskevia asetuksia. Tiettyjen vaihtoehtojen ottaminen käyttöön voi olla hyödyllistä, varsinkin jos ongelmia ilmenee. Olen ottanut käyttöön:

• Squelch AP CPUs from early console.
• Send console output to a CBMEM buffer
• Show POST codes on the debug console

System Tables

Enable Generate SMBIOS tables, ainoa vaihtoehto tässä.

Payloads

Tässä kohdassa voidaan valita hyötykuorma. Tällä sivulla kerrotaan yksityiskohtaisesti, miten SeaBIOS asetetaan, koska sillä on suurin yhteensopivuus käyttöjärjestelmien kanssa, mutta on myös mahdollista käyttää GRUB2:ta nopeampaan käynnistykseen tai jopa sijoittaa ydin flash-sirulle (jos tilaa riittää).

Valitse seuraavat kohdat oikeaa SeaBIOS-asetusta varten:

• Lisää hyötykuormaa > SeaBIOS
• SeaBIOS-versio > master
• Hardware init option ROM:n suorituksen aikana
• Käytä hyötykuorman LZMA-pakkausta

Voi myös haluta ottaa käyttöön joitain toissijaisia hyötykuormia. Näitä voidaan käyttää virheenkorjaukseen ja optioiden muuttamiseen. Suositeltava vaihtoehto on nvramcui, joka toimii samalla tavalla kuin tavallinen BIOSin asetusvalikko.

Debuggaus

Nämä vaihtoehdot ovat pitkälti kehitystyötä varten. Tavallisten käyttäjien ei tarvitse ottaa mitään käyttöön tässä alivalikossa.

Kompilointi

Nyt kun konfigurointi on tehty, coreboot on käännettävä. Ensin on rakennettava ristiinkääntäjä:

Tämä edellyttää, että dev-lang/gnat-gpl on asennettu, muuten monet toiminnot eivät toimi oikein.

Kun tämä on tehty, käännä IASL:

Ja lopuksi käännä coreboot

Flashaa coreboot.rom

Tämän pitäisi tuottaa build/-hakemistoon tiedosto nimeltä coreboot.rom. Tämä on lopullinen image, joka on flashattava. Kopioi tämä flasheriin, jos se ei ole jo siinä, pura kohdelaite ja kiinnitä flasheri flash-siruun.

Flasherissa käytä flashromia flashataksesi:

Kakkoskomennon pitäisi antaa tulokseksi VERIFIED. Jos näin on, coreboot on onnistuneesti flashattu laitteeseen.

Flashaus sisäisesti

Kun coreboot on alun perin flashattu, se voidaan myöhemmin flashata sisäisesti ilman ulkoista flashauslaitetta. Kun uusi coreboot.rom on käännetty, tee tätä varten yksinkertaisesti seuraavaa:

Vianmääritys

Coreboot ei käynnisty (Broken build)

Jos coreboot ei käynnisty, se tarkoittaa yleensä sitä, että sitä ei ole joko konfiguroitu kunnolla tai siitä puuttuu hyötykuorma. Varmista, että on valittu oikea hyötykuorma, joka on käännetty oikein ja konfiguroitu itse oikein.

On myös mahdollista, että coreboot toimii oikein, mutta graafinen komponentti ei. Tämä voi johtua natiivin gfx-initin käytöstä. Kokeile dumpata VGA BIOS ja käytä sitä sen sijaan. Vika voi olla myös päinvastainen; yritä vaihtaa VGA BIOSista natiiviin gfx-initiin. Viimeisenä keinona kokeile käyttää Legacy VGA -tekstitilaa framebuffer-tilana kohdassa Devices/Display.

Mikään ei enää käynnisty (aka SPI-siru on muurattu)

Tämä johtuu yleensä siitä, että kone jätetään päälle dumppauksen ajaksi tai että sitä vilkutetaan ulkoisella flasherilla. Jos kone ei käynnisty ollenkaan (valot, tuulettimet tai näyttö eivät käynnisty käynnistyksen yhteydessä), tämä voi tarkoittaa, että kone on muurattu. Korjaaminen voi olla mahdollista ostamalla uusi flash-siru (varmista, että se on yhteensopiva – yritä käyttää samaa valmistajaa ja mallia parhaan tuloksen saamiseksi) ja flashaamalla siihen joko alkuperäinen BIOS tai coreboot ROM. Tämä vaatii usein hyvin herkkää juottamista, eikä se ole heikkohermoisille. Se voi tarkoittaa, että on hankittava uusi kone tai ainakin uusi emolevy.