UEFI *

Здравствуйте, уважаемые читатели Хабра.
После небольшого перерыва я продолжаю публикацию моих заметок (первая, вторая) о разработке и отладке компонентов UEFI на открытой аппаратной платформе Intel Galileo. В третьей части речь пойдет от подключении JTAG-отладчика на базе FT2232H к Galileo и о настройке отладочного окружения для нее.

Здравствуйте, уважаемые хабровчане.
Опрос в первой части показал, что тема разработки UEFI-драйверов достаточно интересна сообществу, поэтому я приступаю к написанию дальнейших частей этого цикла. В этой речь пойдет о подготовке платы Intel Galileo к работе, необходимом и желательном железе и ПО, сборке и установке BSP. В результате получится недорогая аппаратная платформа, пригодная для аппаратной отладки UEFI-драйверов и доступная любому энтузиасту.

Здравствуйте, уважаемые хабрачитатели.

Многим из вас может быть интересна тема разработки и отладки кода UEFI-драйверов и приложений, которая пока еще недостаточно широко освещена в сети, но к которой мне посчастливилось иметь непосредственное отношение.

В связи с этим я планирую написать цикл статей о разработке и отладке UEFI-драйверов на аппаратной платформе Intel Galileo Gen 1, т.к. эта платформа обладает, на мой взгляд, наилучшим соотношением цена/качество для вышеуказанной задачи.

Первая часть статьи является вводной, в ней я расскажу о стандарте UEFI, проекте TianoCore и его недостатках, o внезапном решении Intel и их плате Galileo, о причинах выбора именно этой аппаратной платформы в качестве базовой и о планах на следующие части.

Инструкция для новичков, о том, как сделать красивый dualboot windows и archlinux (и других ОС) через efi без grub и лишних заморочек.

Фото для привлечения внимания:

Я решил сделать дисковый массив на платформе Intel Atom D410PT. Это материнская плата с пассивным охлаждением процессора, два слота памяти (максимум 4Gb), один слот PCI (который я использовал для контроллера SATA SiliconImage 3512 — 2x1.5Gb/s), 2 SATA (3.0Gb/s) разъема, LAN 100mb/s, и многочисленными USB 2.0 портами (в том числе и на самой материнской плате).
Сама плата поместилась легко в корпус NaviPower PIX-1001 230W. Полное описание моих действий с железом я разместил на своем сайте.

Соответственно, т.к. было решено использовать 4 диска для создания RAID5 массива, то логично вырисовалось решение вынести операционную систему на внешний USB носитель (в моем случае USB HDD Seagate Freeagent GoFlex). Так как установка и настройка системы «с нуля» является зачастую долгим и кропотливым занятием, то я решил что система будет лежать на внешнем диске в контейнере VHDX, а так как материнка поддерживает UEFI, то соответственно и загрузка должна идти используя UEFI. Основная проблема была в том, что в интернете нет понятной инструкции, как это сделать. Вся информация очень разрознена, и описываются только части решения этой задачи.

Одним из важнейших нововведений спецификации Unified Extensible Firmware Interface явилось появление и интеграция в firmware персональной платформы особой операционной среды UEFI Shell, позволяющей выполнять небольшие задачи или UEFI приложения без загрузки операционной системы. В этом контексте, в первую очередь речь идет о задачах, связанных с обслуживанием вычислительной системы: обновление firmware платформы и периферийных устройств, восстановление модулей операционной системы после различных сбоев, а также утилиты системной информации и диагностики. Упоминание об игровых приложениях, а тем более современных 3D играх в этом контексте прозвучит несколько парадоксально. И все же давайте попробуем ответить на вопрос: можно ли написать игру для выполнения в среде UEFI? Если можно, то как? Если нельзя, то почему?

В отличие от систем с архитектурой x86, использование UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) на ARM-платформах не стало топом в IT-новостях. Из этого не следует, что расширяемый интерфейс фирменного программного обеспечения – идея только для рынка персональных компьютеров. Спецификация UEFI декларирует универсальные подходы для инициализации любого аппаратного обеспечения и его взаимодействия с операционной системой.

В силу того, что спецификация UEFI поддерживает все распространенные архитектуры вычислительных систем, хотелось бы сравнить их аппаратную производительность с «чистого листа», т.е. до запуска драйверной поддержки. Особенно интересно посмотреть на работу графики на конкурирующих процессорных платформах. Так ли она хороша, как об это говорят ее производители?

В этой статье я постараюсь рассказать о наиболее популярных и полезных модификациях UEFI BIOS, условиях их применения и способах поиска. Кроме этого, на описанной в первой части утилите UEFITool свет еще не сошелся клином, поэтому будут упомянуты и другие программы, используемые для модификации UEFI BIOS'ов различных производителей.
Если тема вам интересна — добро пожаловать под кат.

Прикрываясь полумифическими «безопасностью» и «защитой простого пользователя от буткитов» производители UEFI все сильнее закручивают гайки с каждым новым поколением своих продуктов. При этом поддержка предыдущих поколений быстро сходит на нет, и их пользователям ничего не остается, кроме как брать эту самую поддержку в свои руки. Конечно, при отсутствии исходного кода вносить какие-то изменения довольно сложно, но и без него можно сделать многое.
В своих предыдущих статьях об UEFI я планировал описать различные полезные модификации, которые помогают преодолеть некоторые заложенные производителями ограничения, но тогда до них руки не дошли, зато теперь — самое время.
В первой части этой статьи я опишу работу с написанным мной инструментом для модификации образов UEFI, а вторая будет посвящена самим модификациям.

UEFI – взгляд вперед (часть 1/3)

Не так давно приходилось разбираться с тем, что такое UEFI и с чем же его едят. Тема весьма актуальна, а статей на русском языке не очень много. Что же, постараюсь исправить ситуацию и поделиться информацией, кою удалось «нарыть». Для начала, вводная глава для ознакомления с тем, что же такое UEFI и зачем оно нужно.

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) является связующей оболочкой между операционной системой и аппаратной частью (железом). В будущем планируется, что UEFI полностью вытеснит BIOS (Basic Input Output System) и займет его место. UEFI является относительно старой технологией, разработанной в 2005 (Unified EFI Forum) году. Однако, сие высказывание некорректно относительно данной ситуации, так как несмотря на то, что 8 лет довольно большой срок для IT-технологии и в иных сферах за эти годы успевали сменить сразу по нескольку технологий, UEFI изначально развивался довольно медленно и лишь в последние годы стал получать все большую известность. Ниже вы можете ознакомиться с графиком релизов UEFI.



Первоочередной целью при создании UEFI была разработка удобной и многогранной оболочки для 64-х битных систем с более развитым пользовательским интерфейсом и сетевым контролем.
И так, какими же преимуществами обладает UEFI?

В конце 90-х компания Number Nine Visual Technology, тогдашний светоч дизайна видеокарт, предлагала на сайте VGA BIOS для своих PCI-устройств. Ничего примечательного в этом событии нет. Разве что, видеокарты Number Nine могли работать как на IBM PC-совместимых платформах, так и в MAC-системах, использующих Power PC. Поэтому одно и то же устройство комплектовалось различными файлами BIOS.

Скорее всего, тогда и не могло быть иначе. Как сейчас дело обстоит с поддержкой устройств, рассчитанных на работу в разных аппаратных средах? Ответ на этот вопрос дает спецификация UEFI, в рамках которой предлагается изящное решение – EFI Byte Code или EBC. С его помощью можно создавать кроссплатформенные приложения для firmware.

Введение

Прочитав недавнюю статью Загрузка ОС Linux без загрузчика, понял две вещи: многим интересна «новинка», датируемая аж 2011 годом; автор не описал самого основного, без чего, собственно, и работать ничего не будет в некоторых случаях. Также была ещё одна статья, но либо она уже устарела, либо там опять таки много лишнего и недосказанного одновременно.

А конкретно, был упущен основной момент — сборочная опция ядра CONFIG_EFI_STUB. Так как в последних версиях U(lu/ku/edu/*etc*)buntu эта опция по умолчанию уже включена, никаких подозрений у автора не появилось.
Насколько мне известно, на текущий момент она включена в дистрибутивах указанных версий и выше: Arch Linux, Fedora 17, OpenSUSE 12.2 и Ubuntu 12.10. В комментах ещё упомянули, что Debian с ядром 2.6 умеет, но это не более, чем бэкпорт с последних версий. На этих дистрибутивах пересобирать вообще ничего не нужно! А ведь на других CONFIG_EFI_STUB, скорее всего, либо вообще отсутствует, т. к. опция доступна только с ядра версии 3.3.0 и выше, либо выключена по умолчанию. Соответственно, всё, описанное ниже, справедливо для ядра, собранного с опцией CONFIG_EFI_STUB.

Итак, что же такое Linux Kernel EFI Boot Stub?

Общая информация

А ни что иное, как… «exe-файл»!

Введение

Здесь по возможности я постараюсь как можно проще и детальнее ответить на вопрос:
«Как можно загрузить Linux (на примере ubuntu) без использования загрузчика такого как GRUB 2, iELILO»
Здесь не будет разбираться как запустить/установить Ubuntu в режиме [UEFI only]. Для этого обратитесь сюда help.ubuntu.ru/wiki/установка_дистрибутива_на_компьютер_с_efi
и сюда help.ubuntu.ru/wiki/lubuntu-osinstallation
Все действия будут производиться на уже работающей системе.

Не так давно на Хабре была опубликована подробная статья о изменении скрытых настроек Insyde BIOS. Не претендуя на лавры её автора и всех остальных людей работавших над темой (модифицировавших grub UEFI shell и первопроходцев парсинга меню), хочу описать несколько проблем (и способов их решения) которые могут возникнуть у желающих применить эту информацию на практике:

Позади уже полторы (первая, полуторная) части этой статьи, теперь наконец пришло время рассказать о структуре UEFI Firmware Volume и формате UEFI File System.

В первой части этой статьи мы познакомились с форматом UEFI Capsule и Intel Flash Image. Осталось рассмотреть структуру и содержимое EFI Firmware Volume, но для понимания различий между модулями PEI и драйверами DXE начнем с процесса загрузки UEFI, а структуру EFI Firmware Volume отставим на вторую часть.

Выпуск материнских плат на чипсетах Intel шестой серии (P67 и его братьях) принес на массовый рынок ПК новый вариант BIOS — UEFI. В этой статье мы поговорим об устройстве файлов UEFI Capsule и Intel Flash Image.
Структура EFI Firmware Volume и полезные в хозяйстве патчи будут описаны во второй части.

UEFI

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) — замена устаревшему BIOS. Эта спецификация была придумана Intel для Itanium, тогда она еще называлась EFI (Extensible Firmware Interface), а потом была портирована на x86, x64 и ARM. Она разительно отличается от BIOS как самой процедурой загрузки, так и способами взаимодействия с ОС. Если вы купили компьютер в 2010 году и позже, то, вероятнее всего, у вас UEFI.

Едва ли стоит напоминать, что HITB является одной из самых известных конференций для security-экспертов. В этом году она проходила в Амстердаме, Голландия, Hotel Okura. Офиц. твиттер конференции https://twitter.com/HITBSecConf. В этом году, кроме интересных докладов ресерчеров, конференция включала в себя несколько дней тренинга, который был посвещен уже ставшей очень популярной теме эксплуатации, включая, проектирование демо-эксплойтов, шелл-код, heap spray, ROP и другие. Мы хотим рассказать о некоторых интересных докладах из этой конференции.

В данной статье я приведу пример, как можно отказаться от использования стороннего загрузчика, будь то Grub или Lilo, если ваш компьютер поддерживает современный стандарт UEFI, пришедший на замену BIOS. Интересной особенностью будет то, что все работы проводим на уже установленной и рабочей системе.
По уровню сложности данная статья ориентирована на опытных пользователей Linux, т.к. некоторых моментов я касаюсь поверхностно, полагаясь на очевидность, чтобы не уходить от основной освещаемой темы.