マイクロコードのソースを表示

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[[Wikipedia:ja:マイクロプログラム方式|プロセッサのマイクロコード]]はプロセッサのファームウェアと同種のものです。カーネルは BIOS のアップデートをすることなくプロセッサのファームウェアをアップデートすることができます。[https://downloadcenter.intel.com/Detail_Desc.aspx?DwnldID=23082 Intel] のウェブサイトより:

:''マイクロコードのデータファイルには全ての Intel プロセッサのための最新のマイクロコードが定義されています。Intel はマイクロコードのアップデートをリリースすることで、それぞれのプロセッサの仕様のアプリケーションに文書化されているようにプロセッサの挙動を修正します。一般的に、このマイクロコードの更新を行うのは BIOS のアップデートによりますが、これは管理者を困らせるような羽目になることがあるのを Intel は了解しています。Linux オペレーティングシステムや VMware ESX プロダクトには起動後にマイクロコードを更新する仕組みが備わっています。例えば、Linux システムの {{ic|/etc/firmware}} ディレクトリにファイルが配置されると、オペレーティングシステムの仕組みがこのファイルを使用します。''

{{Note|Arch Linux はアップデートを処理するのに {{ic|/etc/firmware}} は使いません、代わりにファームウェアのバイナリは {{ic|/usr/lib/firmware/*.}} に作成されます。}}

== マイクロコードのアップデート ==

Intel のプロセッサの場合、{{Pkg|intel-ucode}} をインストールしてください。

AMD のプロセッサの場合、マイクロコードのアップデートは {{Pkg|linux-firmware}} で利用することができ、このパッケージはベースシステムの一部としてインストールされます。

=== Intel のマイクロコードのアップデートを有効にする ===

{{warning|linux 3.17-2 と linux-lts 3.14.21-2 以降から、Intel のマイクロコードのアップデートは自動では行われなくなりました。多くの AUR のカーネルも公式の Arch カーネルと同じようになっています: linux-ck 3.16.6-3 から、Intel のマイクロコードのアップデートは自動で行われないようになりました。}}

アップデートを有効にするにはブートローダーの設定ファイルに {{ic|/boot/intel-ucode.img}} を一番目の initrd として追加する必要があります。通常の initrd ファイルとは別に追加します。

=== サンプル ===

==== EFI ブートスタブ / EFI ハンドオーバー ====

2つの {{ic|1=initrd=}} オプションを追加:

{{bc|1=initrd=/intel-ucode.img initrd=/initramfs-linux.img}}

==== systemd-boot ====

{{ic|/boot/loader/entries/''entry''.conf}} で {{ic|initrd}} オプションを二回使用:

 title   Arch Linux
 linux   /vmlinuz-linux
 initrd  /intel-ucode.img
 initrd  /initramfs-linux.img
 options ...

[[EFI システムパーティション]]を {{ic|/boot}} にマウントしていない場合、{{ic|/boot/intel-ucode.img}} を EFI システムパーティションにコピーしてください。

==== rEFInd ====

上記の EFI ブートスタブと同じように {{ic|/boot/refind_linux.conf}} のブートオプションを編集する、例:

 "Boot with standard options" "rw root=UUID=(...) quiet initrd=/boot/intel-ucode.img initrd=/boot/initramfs-linux.img"

[[rEFInd#手動でブートエントリを記述|手動]]で {{ic|/boot/refind.conf}} にカーネルを定義している場合はメインの部分ではなく options 行に {{ic|1=initrd=/intel-ucode.img}} や {{ic|/boot/intel-ucode.img}} を追加してください。

==== Grub ====
grub-1:2.02-beta2-5 から、''grub-mkconfig'' が自動的にマイクロコードのアップデートを処理します。{{Pkg|intel-ucode}} をインストールした後に {{ic|# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg}} を実行して、grub の設定を再生成し、マイクロコードのアップデートのロードを有効にしてください。

もしくは、[[GRUB]] の設定ファイルを手動で管理したい場合、以下のように {{ic|grub.cfg}} に {{ic|/intel-ucode.img}} や {{ic|/boot/intel-ucode.img}} を追加します:

 [...]
     echo	'Loading initial ramdisk ...'
     initrd	/intel-ucode.img /initramfs-linux.img
 [...]

{{Note|すべてのメニューエントリに追加してください。}}

{{warning|更新があると {{ic|/usr/bin/grub-mkconfig}} によってファイルが自動的に上書きされるため、ファイルの変更は取り消されてしまいます。}}

==== Syslinux ====

{{Note|initrd ファイルの {{ic|intel-ucode}} と {{ic|initramfs-linux}} の間に空白は挟まないで下さい。ピリオド記号は省略ではありません。以下の記述そのままに編集するようにしてください。}}

{{ic|/boot/syslinux/syslinux.cfg}} で複数の initrd をカンマで区切って指定できます:

 LABEL arch
     MENU LABEL Arch Linux
     LINUX ../vmlinuz-linux
     INITRD ../intel-ucode.img,../initramfs-linux.img
     APPEND ''<your kernel parameters>''

==== LILO ====

LILO などの旧式のブートローダーは複数の initrd イメージをサポートしていません。そのような場合 {{ic|intel-ucode}} と {{ic|initramfs-linux}} をひとつのイメージにまとめる必要があります。
{{Warning|カーネルをアップデートするたびに毎回イメージをマージして再生成する必要があります。}}
{{Note|{{ic|intel-ucode}} などの追加イメージは圧縮してはいけません。圧縮すると未圧縮イメージのごみしか認識されずカーネルがエラーを吐いて起動に失敗してしまいます。}}
{{ic|intel-ucode.img}} は cpio アーカイブになっています。マイクロコードのアップデートがあるたびにアーカイブが圧縮されているかどうか確認することを推奨します。今後もイメージが同じフォーマットである保証はありません。{{ic|intel-ucode}} が圧縮されているかどうか確認するには {{ic|file}} コマンドを使います:
 $ file /boot/intel-ucode.img 
 /boot/intel-ucode.img: ASCII cpio archive (SVR4 with no CRC)
{{Note|イメージの順番は重要です。オリジナルのイメージである {{ic|initramfs-linux}} は {{ic|intel-ucode}} イメージよりも先に来るように結合する必要があります。}}
ふたつのイメージを {{ic|initramfs-merged.img}} という名前のイメージにマージするには、以下のコマンドを使用:
 
 # cat /boot/intel-ucode.img /boot/initramfs-linux.img > /boot/initramfs-merged.img

マージできたら {{ic|/etc/lilo.conf}} を編集して新しいイメージをロードします:

 [...]
    initrd=/boot/initramfs-merged.img
 [...]

root で {{ic|lilo}} を実行してください:
 
 # lilo

== 起動時にマイクロコードのアップデートがされたか確認する ==

マイクロコードがアップデートされたかどうか確認するには {{ic|/usr/bin/dmesg}} を使用します:
 $ dmesg | grep microcode

Intel が載っているシステムでは、マイクロコードのアップデートがされていると以下のような表示がされます:

 [    0.000000] CPU0 microcode updated early to revision 0x1b, date = 2014-05-29
 [    0.221951] CPU1 microcode updated early to revision 0x1b, date = 2014-05-29
 [    0.242064] CPU2 microcode updated early to revision 0x1b, date = 2014-05-29
 [    0.262349] CPU3 microcode updated early to revision 0x1b, date = 2014-05-29
 [    0.507267] microcode: CPU0 sig=0x306a9, pf=0x2, revision=0x1b
 [    0.507272] microcode: CPU1 sig=0x306a9, pf=0x2, revision=0x1b
 [    0.507276] microcode: CPU2 sig=0x306a9, pf=0x2, revision=0x1b
 [    0.507281] microcode: CPU3 sig=0x306a9, pf=0x2, revision=0x1b
 [    0.507286] microcode: CPU4 sig=0x306a9, pf=0x2, revision=0x1b
 [    0.507292] microcode: CPU5 sig=0x306a9, pf=0x2, revision=0x1b
 [    0.507296] microcode: CPU6 sig=0x306a9, pf=0x2, revision=0x1b
 [    0.507300] microcode: CPU7 sig=0x306a9, pf=0x2, revision=0x1b
 [    0.507335] microcode: Microcode Update Driver: v2.00 <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>, Peter Oruba

最新のハードウェアの場合、CPU のマイクロコードアップデートが存在しないという可能性も考えられます。そのときは、以下のような出力がなされます:

 [    0.292893] microcode: CPU0 sig=0x306c3, pf=0x2, revision=0x1c
 [    0.292899] microcode: CPU1 sig=0x306c3, pf=0x2, revision=0x1c
 [    0.292906] microcode: CPU2 sig=0x306c3, pf=0x2, revision=0x1c
 [    0.292912] microcode: CPU3 sig=0x306c3, pf=0x2, revision=0x1c
 [    0.292956] microcode: Microcode Update Driver: v2.00 <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>, Peter Oruba

AMD 環境では、マイクロコードはブートプロセスのやや後ろのほうでアップデートされます。したがって出力は以下のような感じです:

 [    0.807879] microcode: CPU0: patch_level=0x01000098
 [    0.807888] microcode: CPU1: patch_level=0x01000098
 [    0.807983] microcode: Microcode Update Driver: v2.00 <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>, Peter Oruba
 [   16.150642] microcode: CPU0: new patch_level=0x010000c7
 [   16.150682] microcode: CPU1: new patch_level=0x010000c7

{{Note|表示される日付は {{pkg|intel-ucode}} パッケージのバージョンとは対応しません。Intel がマイクロコードのアップデートを行った最後の日付が表示されます。}}

== マイクロコードのアップデートができる CPU ==

特定のモデルがサポートされているのかどうかは以下のリンクから Intel や AMD のサイトで確認することができます:

* [http://www.amd64.org/microcode.html AMD の Operating System Research Center]。
* [https://downloadcenter.intel.com/ja/download/27337/Linux-Processor-Microcode-Data-File Intel のダウンロードセンター]。

=== マイクロコードのアップデートが必要かどうか確認する ===

{{AUR|iucode-tool}} を使って、使用している cpu のマイクロコードイメージが {{ic|intel-ucode.img}} に含まれているかどうか確認できます:

* {{Pkg|intel-ucode}} をインストール (アップデートがあるかどうか確認するのに initrd の変更は必要ありません)
* [[AUR]] から {{AUR|iucode-tool}} をインストール
* {{ic|# modprobe cpuid}}
* {{ic|<nowiki># bsdtar -Oxf /boot/intel-ucode.img | iucode_tool -tb -lS - </nowiki>}}<br />(マイクロコードイメージを展開して cpuid を検索します)
* アップデートが存在する場合は、''selected microcodes'' の下に表示されます。
* メーカーの BIOS にマイクロコードが既に含まれていてロードされたことが dmesg に表示されていない可能性もあります。{{ic|grep microcode /proc/cpuinfo}} を実行して現在のマイクロコードを比較してください。

== カスタムカーネルで Intel のマイクロコードのロードを有効にする ==

カスタムカーネルでロードを行うには、"CPU microcode loading support" をカーネルに組み込む必要があります。モジュールとしてコンパイルしても動作しません。"Early load microcode" プロンプトが有効になるので "Y" に設定してください。

 CONFIG_BLK_DEV_INITRD=Y
 CONFIG_MICROCODE=y
 CONFIG_MICROCODE_INTEL=Y

== 参照 ==

* [https://flossexperiences.wordpress.com/2013/11/17/updating-microcodes/ Updating microcodes]
* [http://inertiawar.com/microcode/ Intel によるマイクロコードアップデートのノート]
* [https://www.kernel.org/doc/Documentation/x86/early-microcode.txt マイクロコードのカーネルドキュメント]
* [http://www.anandtech.com/show/8376/intel-disables-tsx-instructions-erratum-found-in-haswell-haswelleep-broadwelly Haswell/Broadwell で見つかったエラッタ]
* [https://gitlab.com/iucode-tool/iucode-tool 技術的な詳細]