Linux から BIOS を書き換える

この記事では Linux でシステム BIOS を書き換える方法についての情報を提供します。ほとんどのメーカーは Windows でしか実行できない Windows の実行ファイルか BIOS 実行ファイルしか提供していません。しかしながら、Linux でシステム BIOS を更新することを可能にするユーティリティが少数ながら存在します。

警告: マザーボードの BIOS を書き換えることは危険なことであり、あなたのマザーボードを使い物にならなくしてしまう可能性もあります。この記事の著者は何度もこの方法で成功していますが、実際にあなたも上手くいくとは限りません。注意してください。マイクロコードのアップデートがサポートされている場合は代わりにそちらを考慮すると良いかもしれません。

イントロダクション

Linux でシステム BIOS を書き換えるのに使える方法は限られています。

BiosDisk

BiosDisk は Linux におけるシステム BIOS の書き換えプロセスを簡単にします。

インストール

biosdisk-git^AUR が AUR からインストール可能です。

使用方法

biosdisk ユーティリティを使って BIOS フラッシュイメージを作成するには、まずメーカーのウェブサイトからあなたのシステム用の最新の生の BIOS イメージをダウンロードします。ただし、入手するのは BIOS 実行ファイルであって Windows の実行ファイルでないのでそこを確認してください。それからは複数の選択肢があります: フロッピーを作成する、dd フロッピーイメージを作成する、ユーザーがインストールできるディストリビューションごとのパッケージを作成する (例: RPM)、もしくは実際にブートローダーにイメージをインストールする。

• mkfloppy は biosdisk イメージを作成してフロッピーディスクに直接書き込みます。使用方法は以下の通り:

    biosdisk mkfloppy [-o option] [-d device] [-k baseimage] /path/to/.exe 

• mkimage はユーザーのハードドライブ上にフロッピーイメージを作成します。使用方法は以下の通り:

    biosdisk mkimage [-o option] [-i destination] [-k baseimage] /path/to/.exe 

• mkpkg はフロッピーイメージを作成し、それを使ってディストリビューションにあわせてユーザーがインストールできるパッケージを作成します (例: RPM)。このパッケージがインストールされると、ディストリビューションの固有のツールが使われてシステムのブートローダーを更新し、フロッピードライブがなくともハードドライブのイメージを起動して BIOS が書き換えられるようになります。今のところは Red Hat/Fedora の RPM パッケージしかサポートされていません。使用方法は以下の通り:

    biosdisk mkpkg [-o option] [--install] [--distro=] [--name=] [--version=] [--release=] /path/to/{.exe | .img}

• install は biosdisk イメージを作成して、イメージファイルを /boot にコピー、そしてそのイメージのエントリと共にブートローダーを更新します。したがってユーザーがするべきことはシステムを起動し BIOS を書き換えるイメージを選択するだけです。ハードドライブから直接 biosdisk イメージがロードされて BIOS が書き換えられます。

    biosdisk install [-o option] [--name=] /path/to/{.exe | .img}

Flashrom

Flashrom はフラッシュチップを確認・読込・書込・検証・消去するためのユーティリティです。メインボードやネットワーク・グラフィック・ストレージコントローラーカード、そして様々なプログラマーデバイスにおける BIOS/EFI/coreboot/ファームウェア/optionROM イメージを書き換えるために作られました。

インストール

方法 1: 公式リポジトリ (推奨)

公式リポジトリから flashrom パッケージをインストールする。

方法 2: AUR

AUR には flashrom-svn^AUR が存在します。

使用方法

ウェブサイトであなたのマザーボードや (内部の) チップセットが flashrom によってサポートされているか確認してください: Supported Hardware。次のコマンドを実行してハードウェアがサポートされているか確認することもできます:

# flashrom --programmer internal

上のコマンドはあなたのマザーボードとチップセットを表示します。それから次のコマンドを実行することでサポートされているか確認できます:

$ flashrom --programmer internal -L | grep CHIPNAMEfrompreviouscommand

新しいメインボードを使っている場合、複数のロムチップが表示されることがあります。上のコマンドで表示されたところからチップの名前を選択してください。-c オプションを使うことでコマンドによってどの ROM を書き換えるのか選択できます:

$ flashrom --programmer internal -c "CHIPNAME" -r backup_CHIPNAME.bin

ROM チップ上に新しい BIOS イメージ (プロプライエタリまたは LinuxBIOS) を書き込んで検証する:

$ flashrom --programmer internal internal -c "CHIPNAME" -w newbios.bin

メインボード上の他のフラッシュチップを書き換えたい場合は、次のコマンドで全てのオプションを知ることができます:

$ flashrom

FreeDOS

FreeDOS はフリーの DOS 互換のオペレーティングシステムで、プロプライエタリの DOS を必要なくさせるという挑戦をしています。必要なのは FreeDOS カーネルが載ったブータブルフロッピーディスクイメージだけです。

Unetbootin

ブータブルな FreeDOS USB スティックを作成する一番簡単な方法は公式リポジトリの unetbootin を使うことです。

USB メモリを FAT16 でフォーマットして "boot" フラグを有効にします (gparted, qtparted^AUR, partitionmanager などで GUI を使って行うことができます)。それから、フラッシュドライブをマウントした後、ディストリビューション FreeDOS とマウントしたスティックを選択します。アプリは自動的にイメージをダウンロードしてドライブにコピーします。最後に、書き換えたいもの全てをコピーすることができます (BIOS, ファームウェアなど)。

警告: Unetbootin は Lenovo のシステムで正しく作動しないことがあります。ブータブルスティックを別のデバイスに作成する必要があるかもしれません。こちら を見て下さい。

難しい方法を使いたい場合は、以下を読んで下さい。

Gentoo

ブータブルな FreeDOS フラッシュドライブを作成したいときは Gentoo Wiki の FreeDOS Flash Drive を参照。

イメージがフロッピーに収めるには大きすぎる

フラッシュイメージがフロッピーには大きすぎる場合、FreeDos bootdisk ウェブサイト に行って、10Mb のハードディスクイメージをダウンロードしてください。このイメージは完全なディスクイメージで、パーティションを含んでいるため、フラッシュユーティリティを追加するのはすこし手間が要ります:

まず最初のパーティションを確認してください (これを書いている時点では、最初のパーティションはブロック63から始まっています。つまりパーティションはオフセット 512 * 63 = 32256 からです)。次のコマンドを実行:

# file -sk <image-file> | sed -r 's/.*startsector ([0-9]+).*/\1/'
63

もしくは:

# fdisk -l <image-file>
…
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
…
      Device  Boot  Start    End  Blocks  Id  System
              *        63  19151   9544+   1  FAT12

そしてイメージをマウントします:

# mount -oloop,offset=$((63 * 512)) <image-file> /mnt

これで通常通りにファイルシステムにフラッシュユーティリティをコピーできます。完了したら:

# umount /mnt

通常の手順どおり USB スティックにイメージをコピーするか、memdisk として起動することが可能です。

使用方法

ステップ 1: FreeDOS ブートディスクフロッピーイメージをダウンロード

We are fortunate that guys at FDOS site have prepared one suitable for us. Use the OEM Bootdisk version, the one with just kernel and command.com, because it leaves more free space on disk for the flash utility and new BIOS image. After you download the image, you need to decompress it. In other words:

wget http://www.fdos.org/bootdisks/autogen/FDOEM.144.gz
gunzip FDOEM.144.gz

ステップ 2: BIOS フラッシュユーティリティと新しい BIOS イメージをマウントしたフロッピーディスクイメージにコピー

Requirement for this step is that you have support for the vfat and loop file systems in the kernel. Or you can have those features compiled as modules. In the latter case, load the modules before the next step, like this.

modprobe vfat
modprobe loop

Consult /proc/fileystems to see if you have the needed file systems supported. If you do, you should be able to "loop mount" the floppy disk image to some temporary path:

mkdir /tmp/floppy
mount -t vfat -o loop FDOEM.144 /tmp/floppy

If the mount went without errors, copy BIOS flash utility and new BIOS image to the mounted floppy disk image. You'll probably have to unzip the archive you downloaded from your motherboard vendor site, to get to those two files. Here's just an example for my motherboard (in your case, files will have different names, of course):

# unzip 775Dual-VSTA\(2.60\).zip
Archive: 775Dual-VSTA(2.60).zip
 inflating: 75DVSTA2.60
 inflating: ASRflash.exe
# cp 75DVSTA2.60 ASRflash.exe /tmp/floppy

Doublecheck that everything went OK, that those two files weren't too big for the floppy:

Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
/tmp/FDOEM.144
                         1424       990       434  70% /tmp/floppy

Finally, unmount the floppy disk image:

umount /tmp/floppy

ステップ 3: フロッピーデバイスをエミュレートするブータブル CD を書き込む

Next step is to burn the floppy image to a CD/DVD-RW media, but in a way that it can be booted afterwards. First we need to make a bootable CD image, and then burn it. Notice that on some modern distributions, cdrecord is renamed to wodim, and mkisofs to genisoimage, but the parameters below should be the same.

mkisofs -o bootcd.iso -b FDOEM.144 FDOEM.144
cdrecord -v bootcd.iso

ステップ 3 (別の方法): Grub のメニューにイメージを追加

You will need to install syslinux and copy memdisk to /boot, and put your image there as well.

 cp /usr/lib/syslinux/memdisk /boot
 cp FDOEM.144 /boot/flashbios.img

Now add an entry to your /boot/grub/menu.lst:

 title Flash BIOS
 kernel /memdisk
 initrd /flashbios.img

Or for GRUB2 in /boot/grub/grub.cfg:

 menuentry "Flash BIOS" {
 linux16 /boot/memdisk
 initrd16 /boot/flashbios.img
 }

Or for syslinux in /boot/syslinux/syslinux.cfg:

LABEL flashbios
	MENU LABEL Flash BIOS
	LINUX ../memdisk
	INITRD ../fdboot.img

ステップ 4: 再起動、書き換え、新しい BIOS を楽しむ

Finally reboot your machine, make sure that your CD drive is first in the boot sequence, and then run your BIOS upgrade procedure when the CD boots. If using the GRUB method, just choose the new entry on the list, and it should boot into FreeDOS.