Coreboot é um firmware gratuito e de código aberto que pretende ser uma substituição rápida, segura e flexível para a UEFI. Ele suporta múltiplas cargas úteis, desde uma implementação de BIOS (SeaBIOS), a uma instalação do GRUB2, até um kernel linux completo. Este guia mostrará como instalar coreboot com uma carga útil SeaBIOS em dispositivos suportados, manuseio de ferramentas de espaço do usuário e o uso do flashrom.

Hardware suportado

Existem diferentes tipos de arquiteturas e hardware suportados. A tabela totalmente atualizada está disponível no link a seguir. Na tabela abaixo estão alguns dispositivos bem suportados que são lançados mais ou menos recentemente. Se um dispositivo mais antigo estiver sendo usado, pode ser possível remover todos os blobs binários proprietários. Para isso, use o guia libreboot.

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O básico

Em geral, o chip flash deve ser encontrado na placa do hardware selecionado. Isto é importante, já que o fornecedor normalmente bloqueia o chip flash via soft lockdown. Os guias para localizar o chip geralmente estarão no wiki coreboot. Este guia assume que o dispositivo contém um chip flash SPI, que requer um clipe para conectar até o flasher.

Flasher

Como um flasher, um Raspberry Pi pode ser facilmente usado. Qualquer modelo e revisão serve, mas fique avisado que os anteriores não têm memória RAM suficiente para compilar coreboot por si só. Se estiver usando um destes, certifique-se de copiar o dump do chip flash para um computador mais poderoso. Se o chip flash é baseado em SPI, certifique-se de obter um chip de teste Pomona SOIC-8 por £15. Mas também há muitos outros programadores. Certifique-se de obter alguns fios de depuração, também.

SPI flash

Existem diferentes tipos de chips SPI (lista). O pacote mais comum para estes chips é o SOIC-8 que pode ser flashado via testclip. Algumas vezes estes chips estão em um pacote WSON-8; neste caso o chip WSON-8 precisa ser desoldado, e revendido com um novo SOIC-8. Se você precisar de ajuda com a soldagem, pergunte aos hackers perto da sua localização. Os chips SPI são comuns em tamanhos a partir de 2MB – 16MB. Muitas vezes os vendedores soldam dois chips para economizar dinheiro.

flashrom

flashrom é mais comumente usado para despejar e escrever em chips flash. Isto deve ser instalado no flasher, ou na máquina à qual o flasher está conectado.

É útil instalar o flashrom no sistema que será flasheado, pois uma vez que o coreboot é flasheado inicialmente, ele pode ser reflassificado internamente, sem desmontagem ou uso de um flasher.

Agora, a máquina precisa ser desmontada. Siga o manual, ou um guia online até que o chip flash esteja acessível, e depois prenda o clipe e ligue-o ao flasher.

Após o chip flash estar conectado a um flasher, use o flashrom para despejar o conteúdo do chip flash.

É importante fazer múltiplas descargas, no caso de haver um erro de conexão. Uma vez obtido um despejo adequado, por enquanto é seguro desligar o pisca-pisca, se assim o desejar. Lembre-se, se rodando em um Raspberry Pi v1, ele não terá RAM suficiente para compilar, então neste ponto o dump deve ser transferido para uma máquina diferente. É possível utilizar o computador de onde o chip flash foi despejado, embora isso requeira a remontagem e outra desmontagem mais tarde.

Dumping and Compiling Tools

Agora, o repositório do coreboot git precisa ser clonado para um diretório de trabalho, pois ele contém ferramentas necessárias para continuar. Diretórios também devem ser criados para o fabricante e modelo específicos.

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Substituir <manufacturer> e <model> com seu fabricante e modelo respectivamente (e.g. lenovo/x220).

O próximo passo é extrair regiões do flash dump. As regiões são semelhantes a partições, e são um chip flash contém um descritor flash que pode ser visto como uma tabela de partições para o flash SPI com algumas propriedades adicionais. Este descritor é lido por um programa chamado ifdtool, que será usado para obter as partições individuais.

Primeiro, o ifdtool deve ser compilado. Seu código fonte está contido sob coreboot’s, portanto cd no diretório onde o coreboot foi clonado.

É uma boa idéia instalar globalmente, mas não é necessário.

Então, cd de volta para onde quer que o flash.bin esteja.

Esta irá imprimir uma tabela de partição, e extrair alguns blobs. Uma tabela de partição padrão pode se parecer com isto:

Intel ME e Gigabit Ethernet Configuration Data

Note como a tabela acima contém ME e GbE. Estes são blobs binários que inicializam partes do computador (neste caso, Intel Management Engine e Gigabit Ethernet). Em dispositivos mais antigos, estes podem ser removidos com segurança com libreboot, mas em Sandy Bridge e mais recentes, eles são necessários para que o computador funcione corretamente. Uma vez que o Intel ME é necessário nestas placas, ele deve ser extraído. No entanto, o coreboot pode reduzir drasticamente o seu tamanho, removendo a sua rede e acesso aos recursos do sistema. Isto é recomendado, pois não só melhora a segurança, como também deixa mais espaço no chip flash para outras cargas úteis. Os dados de configuração Gigabit Ethernet são específicos para cada máquina, e como tal, também devem ser extraídos do chip flash.

Neste ponto, o diretório de trabalho deve conter quatro novos arquivos, que seguem o formato flashregion_*.bin. Estes devem ser mapeados para a tabela que foi impressa. Como mencionado anteriormente, o descritor, Intel ME e os blobs GbE são necessários. Renomeie-os para descriptor.bin, me.bin e gbe.bin respectivamente, e copie-os para coreboot/3rdparty/blobs/mainboard/<manufacturer>/<model>/; o diretório que foi criado anteriormente.

Configuring and Compiling Coreboot

Now, coreboot deve ser configurado para a máquina específica. É melhor verificar a página wiki do coreboot para o dispositivo em questão, no caso de haver algum requisito específico. Como tal, esta página tentará apenas detalhar as configurações que devem ser configuradas para a maioria das instalações. Isto não pode ser garantido, e algumas configurações podem causar conflitos com a máquina.

Primeiro, você deve entrar com a configuração. Isto é feito de forma similar à configuração de um kernel.

Alternativamente, pode-se usar o menuconfig, ou mesmo editar o arquivo de configuração manualmente (uma vez gerado pelo nconfig/menuconfig).

Configuração Geral

Abrir o seguinte:

• Utilizar CMOS para valores de configuração
• Comprimir ramstage com LZMA
• Incluir o coreboot .config na imagem ROM
• Criar uma tabela de timestamps coletados durante o boot
• Build the ramstage to be relocatable in 32-bit address space.

Para um dispositivo Sandy Bridge ou posterior:

• Permita o uso do repositório somente de binários

E se você compilou previamente o coreboot, você pode reduzir ainda mais o tempo de compilação habilitando:

• Atualize a imagem existente do coreboot.rom

Mainboard

Aqui, o fornecedor e o modelo devem ser selecionados. Certifique-se de que o modelo exato está digitado, se derivados estão disponíveis (por exemplo X220/X220t). O tamanho do chip ROM também deve ser selecionado. Isto deve ter sido emitido pelo flashrom, mas se não puder ser determinado verificando o tamanho dos arquivos do flash.bin.

Chipset

Este menu contém opções específicas do chipset, e também as localizações para os blobs binários extraídos anteriormente. uma vez que isto é em grande parte específico da máquina, existem apenas certas opções que devem ser ativadas em toda a linha. Eu recomendo habilitar:

• Ativar VMX para virtualização
• Definir bit de bloqueio após configurar VMX
• Bep em erro fatal
• Leds de flash em erro fatal

Estas permitirão uma depuração mais fácil se você tiver um flash ruim. Eles podem ser desabilitados uma vez que uma configuração de trabalho conhecida seja criada.

Próximo, caminhos devem ser fornecidos em Intel Firmware. Habilite estas opções:

• Adicionar arquivo Intel descriptor.bin
• Adicionar firmware Intel ME/TXE
• Descrever o firmware Intel ME/TXE
• Adicionar firmware ethernet gigabit

Opções para os caminhos devem agora aparecer. Eles devem corresponder aos nomes usados anteriormente, mas se não corresponderem, corrigi-los de forma a que apareçam.

Dispositivos

Esta área diz respeito em grande parte aos gráficos, especialmente no contexto dos laptops. Pessoalmente, eu tenho a Inicialização de Gráficos definida para ‘Usar init gráficos nativos’, e o Modo Display/Framebuffer definido para ‘Linear “alta resolução” framebuffer’. O resto destas opções já deve estar definido para a máquina. Se o dispositivo específico requer uma imagem VGA BIOS, siga o wiki coreboot.

Controladores genéricos

Ativei frequentemente:

• PS/2 teclado init

Se o dispositivo tiver uma placa Intel PCIe WiFi, active a opção

• Suporte adaptadores Intel PCI-e WiFi

Segurança

Deixar frequentemente isto em paz, uma vez que actualmente só contém opções de Boot Verificado, mas se for necessário suporte para isto, active-o.

Console

Esta seção contém opções sobre consoles de depuração. Pode ser útil activar certas opções, especialmente se estiverem a ocorrer problemas. Activei:

• Squelch AP CPUs desde o console inicial.
• Enviar saída de console para um buffer CBMEM
• Mostrar códigos POST no console de depuração

System Tables

Enable Generate SMBIOS tables, a única opção aqui.

Payloads

Abrir tabelas SMBIOS, a única opção aqui. Esta página irá detalhar como configurar o SeaBIOS, pois ele tem a maior compatibilidade com sistemas operacionais, mas também é possível usar o GRUB2 para inicialização mais rápida, ou mesmo colocar um kernel no chip flash (se houver espaço suficiente).

Selecione o seguinte para uma configuração apropriada do SeaBIOS:

• Adicionar uma carga útil > SeaBIOS
• Versão do SeaBIOS > master
• Init de hardware durante a execução da opção ROM
• Utilizar compressão LZMA para cargas úteis

A pessoa também pode querer habilitar algumas cargas úteis secundárias. Estas podem ser usadas para depuração e mudança de opções. Uma opção recomendada é o nvramcui, que atua de forma similar a um menu de opções padrão da BIOS.

Debugging

Estas opções são em grande parte para desenvolvimento. Usuários regulares não precisam habilitar nada neste submenu.

Compilação

Agora que a configuração seja feita, o coreboot deve ser compilado. Primeiro, o cross-compiler deve ser construído:

Requer que dev-lang/gnat-gpl seja instalado, caso contrário muitas funções não funcionarão corretamente.

Após isto ser feito, compilar IASL:

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E finalmente, compilar coreboot

Flashing coreboot.rom

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Isto deve produzir um arquivo no diretório build/ chamado coreboot.rom. Esta é a imagem final que precisa ser flasheada. Copie isto para o flasher, se ainda não estiver nele, desmonte o dispositivo alvo e anexe o flasher ao chip flash.

No flasher, use flashrom para flash:

O segundo comando deve retornar VERIFICADO. Se assim for, o coreboot foi flasheado com sucesso para o dispositivo.

Flashing via internal

Once coreboot foi flasheado inicialmente, pode mais tarde ser flasheado internamente, sem necessidade de um dispositivo de flasheo externo. Para isso, uma vez compilado um novo coreboot.rom, basta fazer o seguinte:

Resolução de problemas

Coreboot não está inicializando (Broken build)

Se o coreboot não está inicializando, geralmente significa que ou não está configurado corretamente, ou está faltando uma carga útil. Certifique-se de que um payload adequado foi selecionado e compilado corretamente, e configurado corretamente.

Também é possível que o coreboot esteja funcionando corretamente, mas o componente gráfico não está. Isto pode ser causado pelo uso do init nativo do gfx. Tente despejar uma BIOS VGA e usar isso em seu lugar. Também pode ser o contrário; tente mudar de uma BIOS VGA para um init gfx nativo. Como recurso final, tente usar o modo de texto Legacy VGA para o modo framebuffer em Devices/Display.

Nada mais está inicializando (aka SPI chip bricked)

Isso geralmente é causado por deixar a máquina ligada enquanto se descarrega ou pisca com um flasher externo. Se a máquina não ligar (Sem luzes, ventiladores ou display ligado no boot), isso pode significar que a máquina está com o tijolo. Pode ser possível reparar comprando um novo chip flash (certifique-se de que é compatível – tente usar o mesmo fabricante e modelo para obter melhores resultados) e piscando este com a BIOS original ou com a ROM coreboot. Isto requer frequentemente uma soldadura muito delicada, e não é para a finta do coração. Isso pode significar que uma nova máquina deve ser comprada, ou pelo menos uma nova placa-mãe.