「マイクロコード」の版間の差分

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(→‎早期ロード: ユニファイドカーネルイメージに変更)
 
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[[ru:Microcode]]
  
[[ru:Microcode]]
 
[[zh-hans:Microcode]]
  
[[zh-hans:Microcode]]
−
[[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:
 +
プロセッサの製造者はプロセッサ[[Wikipedia:ja:マイクロプログラム方式|マイクロコード]]に安定性とセキュリティのアップデートをリリースしています。そのようなアップデートには、システムの安定性に深く関わるバグフィックスが含まれています。これがないと、追跡困難な疑わしいクラッシュや予期しないシステム停止を引き起こす場合があります。
   
  +
AMD や Intel CPU を持つすべてのユーザは、システムの安定性を確保するためにマイクロコードのアップデートをインストールすべきです。仮想マシンやコンテナ内では、マイクロコードのアップデートはゲストシステムではなく、ホストに属します。
−
:''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。''
  
   
  +
== マイクロコードをロードする ==
−
{{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。}}
  
   
  +
通常、マイクロコードのアップデートはマザーボードのファームウェアに同梱されており、ファームウェアの初期化中に適用されます。しかし、OEM はファームウェアのアップデートをタイムリーにリリースしないかもしれない上、古いシステムでは新しいファームウェアアップデートは全くリリースされないので、起動中に CPU マイクロコードアップデートを適用する機能が Linux カーネルに追加されました。[https://docs.kernel.org/arch/x86/microcode.html Linux マイクロコードローダ]は3つの方法をサポートします:
−
== マイクロコードのアップデート ==
  
   
  +
# '''組み込みマイクロコード''' は、カーネルに組み込んでコンパイルし、早期ローダ (early loader) を使って適用することができます。
−
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。
  
  +
# '''早期ロード''' は、起動中の非常に早い段階 (initramfs ステージよりも前) でマイクロコードをアップデートします。遅延ロードよりもこちらが推奨されます。Intel の Haswell や Broadwell プロセッサファミリのように CPU に深刻なハードウェアバグが存在する場合、早期ロードが必須です。
  +
# '''遅延ロード''' ([https://docs.kernel.org/arch/x86/microcode.html#why-is-late-loading-dangerous 危険]) は、起動後にマイクロコードをアップデートします。CPU が欠陥のある命令の使用をすでに試みたかもしれないので、これでは遅すぎる可能性があります。「早期ロード」をすでに使用している場合でも、「遅延ロード」を使用して再起動せずに新しいマイクロコードのアップデートを適用できます。
   
−
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。
 +
更新されたマイクロコードを取得するには、プロセッサに応じて以下のいずれかのパッケージを[[インストール]]してください:
  +
* {{Pkg|amd-ucode}} : AMD プロセッサ
  +
* {{Pkg|intel-ucode}} : Intel プロセッサ
   
−
=== Intel のマイクロコードのアップデートを有効にする ===
 +
=== 早期ロード ===
   
  +
マイクロコードは、カーネルに組み込まない場合、早期ローダ (early loader) によって読み込む必要があります。
−
{{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。}}
  
   
  +
早期ローダは、マイクロコードのアップデートファイルが未圧縮 CPIO アーカイブ (initramfs イメージ) 内の {{ic|/kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin}} または {{ic|/kernel/x86/microcode/AuthenticAMD.bin}} として存在していることを期待します。
−
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。
  
   
  +
早期 initramfs イメージ (マイクロコードのアップデートファイル) は、メインの initramfs イメージと合体して1つのファイルにし、(ブートローダーで {{ic|1=initrd=}} カーネルコマンドラインオプションを使うか、ユニファイドカーネルイメージ内にパックして) 単一の initramfs ファイルとしてカーネルに渡すこともできますし、個別のファイルとして使用することもできます (この場合、{{ic|1=initrd=}} カーネルコマンドラインオプションを複数回使用する必要があります)。いずれにせよ、マイクロコードを含んでいる未圧縮 CPIO アーカイブはメインの initramfs より前に配置'''しなければなりません'''。
−
=== サンプル ===
  
   
  +
注意点として、ユーザーの初期ブート構成は多様なので、Arch のデフォルトの設定ではマイクロコードのアップデートは自動的にトリガーされません。
−
==== EFI ブートスタブ / EFI ハンドオーバー ====
  
   
  +
==== カスタムビルドされたカーネル ====
−
2つの {{ic|1=initrd=}} オプションを追加:
  
   
  +
早期ローダーを[[カーネル/Arch build system|カスタムカーネル]]で動作させるには、"CPU microcode loading support" を、モジュールとしてコンパイルせずに、カーネルに組み込む必要があります。これにより "Early load microcode" プロンプトが有効化され、これを {{ic|Y}} に設定する必要があります。
−
{{bc|1=initrd=/intel-ucode.img initrd=/initramfs-linux.img}}
  
   
  +
CONFIG_BLK_DEV_INITRD=Y
−
==== systemd-boot ====
  
  +
CONFIG_MICROCODE=y
  +
CONFIG_MICROCODE_INTEL=Y
  +
CONFIG_MICROCODE_AMD=y
   
  +
==== ユニファイドカーネルイメージ ====
−
{{ic|/boot/loader/entries/''entry''.conf}} で {{ic|initrd}} オプションを二回使用:
  
   
  +
[[ユニファイドカーネルイメージ]]の記事で、単一ファイルのイメージにマイクロコードを埋め込む方法を見てください。
−
title Arch Linux
  
−
linux /vmlinuz-linux
  
−
initrd /intel-ucode.img
  
−
initrd /initramfs-linux.img
  
−
options ...
  
   
  +
==== マイクロコード initramfs とメインの initramfs を1つのファイルに一緒にパックする ====
−
[[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。
  
   
  +
未圧縮のマイクロコード CPIO は [https://docs.kernel.org/arch/x86/microcode.html#early-load-microcode initramfs の先頭に追加する]ことが可能であり、単一の initramfs ファイルとして利用できるようになります。この方法は、追加のブートパラメータの設定が必要ないため、[[#別個のマイクロコード initramfs ファイルを使う]] の方法よりも推奨されます。
−
==== rEFInd ====
  
   
  +
[[mkinitcpio]] と [[dracut]] は、このような複数のファイルが混合された initramfs ファイルの生成をサポートしており、この動作がデフォルトです。しかし、[[Booster]] は[https://github.com/anatol/booster/issues/40 複数のファイルが混合された initramfs ファイルの生成をサポートしていません]。
−
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:
  
   
  +
===== mkinitcpio =====
−
"Boot with standard options" "rw root=UUID=(...) quiet initrd=/boot/intel-ucode.img initrd=/boot/initramfs-linux.img"
  
   
  +
[[mkinitcpio]] でマイクロコードを含んでいる initramfs ファイルを生成するには、{{ic|/etc/mkinitcpio.conf}} の {{ic|HOOKS}} 配列に {{ic|microcode}} フックが含まれていることを確認してください。
−
[[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。
  
   
  +
{{ic|autodetect}} フックが {{ic|microcode}} フックよりも前にある場合、現在使用している CPU のマイクロコードのみが追加されます。システム上に存在する全ての CPU マイクロコードファイルを追加するには、{{ic|microcode}} フックを {{ic|autodetect}} フックより前に移動するか、{{ic|autodetect}} フックを削除してください。
−
==== 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。
  
   
  +
Initramfs の生成時に ''mkinitcpio'' は以下のようなメッセージを表示します:
−
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:
  
   
  +
-> Early uncompressed CPIO image generation successful
−
[...]
  
−
echo 'Loading initial ramdisk ...'
  
−
initrd /intel-ucode.img /initramfs-linux.img
  
−
[...]
  
   
  +
{{man|1|lsinitcpio}} コマンドを使えば、マイクロコードのアップデートファイルが initramfs 内に存在していることを確認できます。例えば:
−
{{Note|すべてのメニューエントリに追加してください。}}
  
   
  +
{{hc|# lsinitcpio --early /boot/initramfs-linux.img|
−
{{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。}}
  
  +
early_cpio
  +
kernel/
  +
kernel/x86/
  +
kernel/x86/microcode/
  +
kernel/x86/microcode/AuthenticAMD.bin
  +
}}
   
−
==== Syslinux ====
 +
===== dracut =====
   
  +
[[dracut]] に関しては {{man|5|dracut.conf|DESCRIPTION}} を見てください。
−
{{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。}}
  
  +
  +
==== 別個のマイクロコード initramfs ファイルを使う ====
  +
  +
先の方法を用いない場合、マイクロコードの早期アップデートは {{ic|/boot/amd-ucode.img}} や {{ic|/boot/intel-ucode.img}} を'''ブートローダーの設定ファイルで最初の initrd''' として追加することで有効化する必要があります。マイクロコードの initrd は通常の initrd ファイルよりも前に来る必要があります。一般的なブートローダーにおける手順は以下を参照してください。
  +
  +
以下の章では、{{ic|''cpu_manufacturer''}} という記述はあなたの CPU の製造業者名 (つまり、{{ic|amd}} か {{ic|intel}}) に置き換えてください。
  +
  +
===== GRUB =====
  +
  +
''grub-mkconfig'' はマイクロコードのアップデートを自動的に検出し、[[GRUB]] を適切に設定します。マイクロコードのインストール後に以下を実行して GRUB 設定ファイルを再生成し、マイクロコードアップデートのロードを有効化してください:
  +
  +
# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
  +
  +
あるいは、GRUB 設定ファイルを手動で管理しているユーザは、以下のように {{ic|/boot/''cpu_manufacturer''-ucode.img}} を追加できます(別のパーティションに {{ic|/boot}} がある場合は {{ic|/''cpu_manufacturer''-ucode.img}}):
  +
  +
{{hc|/boot/grub/grub.cfg|
  +
...
  +
echo 'Loading initial ramdisk'
  +
initrd '''/boot/''cpu_manufacturer''-ucode.img''' /boot/initramfs-linux.img
  +
...
  +
}}
  +
  +
それぞれのメニュエントリに対してこれを行ってください。
  +
  +
===== systemd-boot =====
  +
  +
以下のように、マイクロコードを読み込むオプションを初期 RAM ディスクより前に使用してください:
  +
  +
{{hc|/boot/loader/entries/''entry''.conf|
  +
title Arch Linux
  +
linux /vmlinuz-linux
  +
'''initrd /''cpu_manufacturer''-ucode.img'''
  +
initrd /initramfs-linux.img
  +
...
  +
}}
  +
  +
最新のマイクロコード {{ic|''cpu_manufacturer''-ucode.img}} は起動時に [[EFI システムパーティション]] (ESP) に存在していなければなりません。{{Pkg|amd-ucode}} または {{Pkg|intel-ucode}} を更新したときはマイクロコードが更新されるように {{ic|/boot}} に ESP をマウントしてください。もしくは、マイクロコードパッケージのアップデートがあるたびに ESP に {{ic|/boot/''cpu_manufacturer''-ucode.img}} をコピーしてください。
  +
  +
===== EFISTUB =====
  +
  +
2つの {{ic|1=initrd=}} オプションを末尾に追加してください:
  +
  +
'''initrd=\''cpu_manufacturer''-ucode.img''' initrd=\initramfs-linux.img
  +
  +
===== rEFInd =====
  +
  +
{{Tip|以前に {{ic|initrd}} カーネルパラメータを指定しなかったユーザは、複数の {{ic|initrd}} パラメータを渡せるようにするために [[rEFInd#設定]] で説明されている手順に従う必要があります。}}
  +
  +
{{ic|/boot/refind_linux.conf}} のブートオプションを編集し、マイクロコードイメージをロードするための {{ic|1=initrd=}} オプションを最初の {{ic|initrd}} 引数として追加してください。{{ic|/boot}} 内のファイルが別のパーティションの直下にあるかどうかに応じて、{{ic|1=initrd=boot\''cpu_manufacturer''-ucode.img}} か {{ic|1=initrd=''cpu_manufacturer''-ucode.img}} のどちらかを使ってください。
  +
  +
マイクロコードは、ブートオプションのリストの中で最初に宣言された initramfs でなければなりません。例えば:
  +
  +
"Boot using default options" "root=PARTUUID=''XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX'' rw add_efi_memmap initrd=boot\''cpu_manufacturer''-ucode.img initrd=boot\initramfs-%v.img"
  +
  +
====== 手動でブートオプションを記述する ======
  +
  +
[[rEFInd#手動でブートエントリを記述する|手動]]で {{ic|''esp''/EFI/refind/refind.conf}} にカーネルを定義している場合は、{{ic|1=initrd=}} パラメータを追加して、ブートパーティション内の適切なパスに設定する必要があります。このパラメータは options 行の一部である必要があり、設定のメインの部分ではありません。例:
  +
  +
options "root=PARTUUID=''XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX'' rw add_efi_memmap '''initrd=boot\''cpu_manufacturer''-ucode.img'''"
  +
  +
===== Syslinux =====
  +
  +
{{Note|initrd ファイルの {{ic|''cpu_manufacturer''-ucode.img}} と {{ic|initramfs-linux}} の間に空白は挟まないで下さい。{{ic|INITRD}} の行は以下の記述そのままに編集しなければなりません。}}
   
 
{{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:
  
{{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:
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MENU LABEL Arch Linux
  
MENU LABEL Arch Linux
 
LINUX ../vmlinuz-linux
  
LINUX ../vmlinuz-linux
−
INITRD ../intel-ucode.img,../initramfs-linux.img
 +
INITRD '''../''cpu_manufacturer''-ucode.img''',../initramfs-linux.img
  +
...
−
APPEND ''<your kernel parameters>''
  
   
−
==== LILO ====
 +
===== 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。
 +
[[LILO]] は複数の初期 RAM ディスクイメージの読み込みをサポートしておらず、他の古いブートローダーも同じくサポートしていない可能性があります。代わりに [[#マイクロコード initramfs とメインの initramfs を1つのファイルに一緒にパックする]] で説明されている方法に従ってください。
−
{{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
  
   
  +
===== Limine =====
−
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:
  
   
  +
[[Limine]] においては、[[Limine#設定|limine.cfg]] ファイル内の {{ic|MODULE_PATH}} オプションにマイクロコードへのパスを追加するだけで良いです。以下は例です:
−
[...]
  
−
initrd=/boot/initramfs-merged.img
  
−
[...]
  
   
  +
{{hc|limine.cfg|2=
−
root で {{ic|lilo}} を実行してください:
  
  +
DEFAULT_ENTRY=1
−
 
  +
TIMEOUT=3
−
# lilo
  
   
  +
:Arch
−
== 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 ==
  
  +
COMMENT=Arch Linux
   
  +
PROTOCOL=linux
−
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:
  
  +
KERNEL_PATH=boot:///vmlinuz-linux
−
$ dmesg | grep microcode
  
  +
CMDLINE=root=UUID=c0748521-eca9-4f38-989c-43811b6e39a1 rw loglevel=3
  +
'''MODULE_PATH=boot:///''cpu_manufacturer-ucode''.img'''
  +
MODULE_PATH=boot:///initramfs-linux.img
  +
}}
   
  +
=== 遅延ロード ===
−
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:
  
   
  +
{{Warning|1=マイクロコードの遅延ロードは危険であるとみなされています(Linux 5.19 以降で遅延ロードを行うとカーネルに汚染マークが付きます)。[https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=9784edd73a08ea08d0ce5606e1f0f729df688c59]}}
−
[ 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
  
   
  +
マイクロコードアップデートの遅延ロードは、システムが起動し終わった後に行われます。その時、{{ic|/usr/lib/firmware/amd-ucode/}} と {{ic|/usr/lib/firmware/intel-ucode/}} にあるファイルが使用されます。AMD CPU と Intel CPU のマイクロコードのアップデートファイルは、それぞれ {{Pkg|amd-ucode}} と {{Pkg|intel-ucode}} によって提供されています。
−
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:
  
   
  +
遅延ロードを行うには、{{ic|1=CONFIG_MICROCODE_LATE_LOADING=y}} でビルドされたカーネルが必要です。現時点では、Arch の[[カーネル#公式サポートカーネル|公式サポートカーネル]]はこのフラグが有効化されていません。[https://gitlab.archlinux.org/archlinux/packaging/packages/linux/-/blob/8d50b29ca6b927096ecf678cec193fc230b447cd/config#L462]
−
[ 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:
 +
==== マイクロコードのアップデートの遅延ロード ====
   
  +
実行中のシステムで手動でマイクロコードをアップデートするには (例: {{ic|/usr/lib/firmware/amd-ucode/}} か {{ic|/usr/lib/firmware/intel-ucode/}} 内のマイクロコードファイルをアップデートした後に):
−
[ 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
  
   
  +
# echo 1 > /sys/devices/system/cpu/microcode/reload
−
{{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。}}
  
  +
  +
これにより、システムを再起動せずに新しいマイクロコードのアップデートを適用できます。
  +
  +
== 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 ''journalctl'' でカーネルメッセージを確認してください:
  +
  +
# journalctl -k --grep='microcode:'
  +
  +
ブート時に毎回以下のような出力がなされるはずです (以下ではマイクロコードが非常に早い段階でアップデートされていることを示しています):
  +
  +
kernel: microcode: Current revision: 0x00000012
  +
kernel: microcode: Updated early from: 0x0000000e
  +
  +
場合によっては (特に最新のハードウェアの場合)、対象 CPU に対するマイクロコードのアップデートが無い場合もあります。
  +
  +
AMD システムで遅延ロードを使用すると、新しいマイクロコードが再読み込みされる前の古い方のバージョンが表示されます。
   
 
== マイクロコードのアップデートができる CPU ==
  
== 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:
 +
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 のサイトや AMD の Gentoo Wiki サイトで確認することができます:
   
  +
* [[Gentoo:AMD microcode#Microcode firmware files]]。
−
* [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]。
 +
* [https://downloadcenter.intel.com/SearchResult.aspx?lang=eng&keyword=processor%20microcode%20data%20file 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 ===
  
=== 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:
 +
Intel CPU の場合は、{{man|8|iucode_tool}} コマンドを使うことで、現在使用中の CPU 向けのマイクロコードが {{ic|/usr/lib/firmware/intel-ucode/}} に含まれているかどうかを確認することができます。
   
−
* {{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)
 +
# {{Pkg|intel-ucode}} と {{Pkg|iucode-tool}} を[[インストール]]してください。
  +
# {{ic|cpuid}} カーネルモジュールをロード: {{bc|# modprobe cpuid}}
−
* [[AUR]] から {{AUR|iucode-tool}} をインストール
  
  +
# 該当する cpuid を検索: {{bc|$ iucode_tool -lS /usr/lib/firmware/intel-ucode/}}
−
* {{ic|# modprobe cpuid}}
  
  +
# 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。
−
* {{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)
  
  +
# 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。
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* 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。
  
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* 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。
  
   
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AMD CPU の場合、手動により確認することができます。
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== 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 ==
  
   
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# {{man|1|lscpu}} か {{ic|/proc/cpuinfo}} の出力を見る。
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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。
  
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# CPU のファミリ、モデル、ステッピングを確認する。これらの値を16進数に変更する。
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# {{ic|/usr/lib/firmware/amd-ucode/README}} に書かれてあるリストにそれらの値とマッチするものを見つける。
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# 見つかった場合は、現在使用中のマイクロコードのバージョンとリストにある {{ic|Patch}} の値を比較する。
   
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== マイクロコードローダーを無効化する ==
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CONFIG_BLK_DEV_INITRD=Y
  
  +
−
CONFIG_MICROCODE=y
  
  +
更新後の CPU マイクロコードが問題を引き起こす場合、一時的にマイクロコードローダーを無効化してブートできるようにし、パッケージをダウングレードする必要がある場合があります。カーネルのマイクロコードローダーを無効化するには、{{ic|dis_ucode_ldr}} [[カーネルパラメータ]]を指定してください。
−
CONFIG_MICROCODE_INTEL=Y
  
   
 
== 参照 ==
  
== 参照 ==
   
−
* [https://flossexperiences.wordpress.com/2013/11/17/updating-microcodes/ Updating microcodes]
 +
* [https://flossexperiences.wordpress.com/2013/11/17/updating-microcodes/ Updating microcodes – Experiences in the community]
−
* [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]
 +
* [http://inertiawar.com/microcode/ Intel マイクロコードアップデートのノート – Ben Hawkes]
−
* [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]
 +
* [https://docs.kernel.org/arch/x86/microcode.html カーネルマイクロコードローダ – 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://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 – AnandTech]
−
* [https://gitlab.com/iucode-tool/iucode-tool 技術的な詳細]
 +
* [https://gitlab.com/iucode-tool/iucode-tool iucode-tool GitLab プロジェクト]
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{{TranslationStatus|Microcode|2024-03-28|804655}}

2024年4月24日 (水) 20:17時点における最新版

プロセッサの製造者はプロセッサマイクロコードに安定性とセキュリティのアップデートをリリースしています。そのようなアップデートには、システムの安定性に深く関わるバグフィックスが含まれています。これがないと、追跡困難な疑わしいクラッシュや予期しないシステム停止を引き起こす場合があります。

AMD や Intel CPU を持つすべてのユーザは、システムの安定性を確保するためにマイクロコードのアップデートをインストールすべきです。仮想マシンやコンテナ内では、マイクロコードのアップデートはゲストシステムではなく、ホストに属します。

マイクロコードをロードする

通常、マイクロコードのアップデートはマザーボードのファームウェアに同梱されており、ファームウェアの初期化中に適用されます。しかし、OEM はファームウェアのアップデートをタイムリーにリリースしないかもしれない上、古いシステムでは新しいファームウェアアップデートは全くリリースされないので、起動中に CPU マイクロコードアップデートを適用する機能が Linux カーネルに追加されました。Linux マイクロコードローダは3つの方法をサポートします:

  1. 組み込みマイクロコード は、カーネルに組み込んでコンパイルし、早期ローダ (early loader) を使って適用することができます。
  2. 早期ロード は、起動中の非常に早い段階 (initramfs ステージよりも前) でマイクロコードをアップデートします。遅延ロードよりもこちらが推奨されます。Intel の Haswell や Broadwell プロセッサファミリのように CPU に深刻なハードウェアバグが存在する場合、早期ロードが必須です。
  3. 遅延ロード (危険) は、起動後にマイクロコードをアップデートします。CPU が欠陥のある命令の使用をすでに試みたかもしれないので、これでは遅すぎる可能性があります。「早期ロード」をすでに使用している場合でも、「遅延ロード」を使用して再起動せずに新しいマイクロコードのアップデートを適用できます。

更新されたマイクロコードを取得するには、プロセッサに応じて以下のいずれかのパッケージをインストールしてください:

早期ロード

マイクロコードは、カーネルに組み込まない場合、早期ローダ (early loader) によって読み込む必要があります。

早期ローダは、マイクロコードのアップデートファイルが未圧縮 CPIO アーカイブ (initramfs イメージ) 内の /kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin または /kernel/x86/microcode/AuthenticAMD.bin として存在していることを期待します。

早期 initramfs イメージ (マイクロコードのアップデートファイル) は、メインの initramfs イメージと合体して1つのファイルにし、(ブートローダーで initrd= カーネルコマンドラインオプションを使うか、ユニファイドカーネルイメージ内にパックして) 単一の initramfs ファイルとしてカーネルに渡すこともできますし、個別のファイルとして使用することもできます (この場合、initrd= カーネルコマンドラインオプションを複数回使用する必要があります)。いずれにせよ、マイクロコードを含んでいる未圧縮 CPIO アーカイブはメインの initramfs より前に配置しなければなりません。

注意点として、ユーザーの初期ブート構成は多様なので、Arch のデフォルトの設定ではマイクロコードのアップデートは自動的にトリガーされません。

カスタムビルドされたカーネル

早期ローダーをカスタムカーネルで動作させるには、"CPU microcode loading support" を、モジュールとしてコンパイルせずに、カーネルに組み込む必要があります。これにより "Early load microcode" プロンプトが有効化され、これを Y に設定する必要があります。 

CONFIG_BLK_DEV_INITRD=Y
CONFIG_MICROCODE=y
CONFIG_MICROCODE_INTEL=Y
CONFIG_MICROCODE_AMD=y

ユニファイドカーネルイメージ

ユニファイドカーネルイメージの記事で、単一ファイルのイメージにマイクロコードを埋め込む方法を見てください。

マイクロコード initramfs とメインの initramfs を1つのファイルに一緒にパックする

未圧縮のマイクロコード CPIO は initramfs の先頭に追加することが可能であり、単一の initramfs ファイルとして利用できるようになります。この方法は、追加のブートパラメータの設定が必要ないため、#別個のマイクロコード initramfs ファイルを使う の方法よりも推奨されます。

mkinitcpio と dracut は、このような複数のファイルが混合された initramfs ファイルの生成をサポートしており、この動作がデフォルトです。しかし、Booster は複数のファイルが混合された initramfs ファイルの生成をサポートしていません。

mkinitcpio

mkinitcpio でマイクロコードを含んでいる initramfs ファイルを生成するには、/etc/mkinitcpio.conf の HOOKS 配列に microcode フックが含まれていることを確認してください。

autodetect フックが microcode フックよりも前にある場合、現在使用している CPU のマイクロコードのみが追加されます。システム上に存在する全ての CPU マイクロコードファイルを追加するには、microcode フックを autodetect フックより前に移動するか、autodetect フックを削除してください。

Initramfs の生成時に mkinitcpio は以下のようなメッセージを表示します: 

-> Early uncompressed CPIO image generation successful

lsinitcpio(1) コマンドを使えば、マイクロコードのアップデートファイルが initramfs 内に存在していることを確認できます。例えば: 

# lsinitcpio --early /boot/initramfs-linux.img
early_cpio
kernel/
kernel/x86/
kernel/x86/microcode/
kernel/x86/microcode/AuthenticAMD.bin
dracut

dracut に関しては dracut.conf(5) § DESCRIPTION を見てください。

別個のマイクロコード initramfs ファイルを使う

先の方法を用いない場合、マイクロコードの早期アップデートは /boot/amd-ucode.img や /boot/intel-ucode.img をブートローダーの設定ファイルで最初の initrd として追加することで有効化する必要があります。マイクロコードの initrd は通常の initrd ファイルよりも前に来る必要があります。一般的なブートローダーにおける手順は以下を参照してください。

以下の章では、cpu_manufacturer という記述はあなたの CPU の製造業者名 (つまり、amd か intel) に置き換えてください。

GRUB

grub-mkconfig はマイクロコードのアップデートを自動的に検出し、GRUB を適切に設定します。マイクロコードのインストール後に以下を実行して GRUB 設定ファイルを再生成し、マイクロコードアップデートのロードを有効化してください: 

# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

あるいは、GRUB 設定ファイルを手動で管理しているユーザは、以下のように /boot/cpu_manufacturer-ucode.img を追加できます(別のパーティションに /boot がある場合は /cpu_manufacturer-ucode.img): 

/boot/grub/grub.cfg
...
echo 'Loading initial ramdisk'
initrd	/boot/cpu_manufacturer-ucode.img /boot/initramfs-linux.img
...

それぞれのメニュエントリに対してこれを行ってください。

systemd-boot

以下のように、マイクロコードを読み込むオプションを初期 RAM ディスクより前に使用してください: 

/boot/loader/entries/entry.conf
title   Arch Linux
linux   /vmlinuz-linux
initrd  /cpu_manufacturer-ucode.img
initrd  /initramfs-linux.img
...

最新のマイクロコード cpu_manufacturer-ucode.img は起動時に EFI システムパーティション (ESP) に存在していなければなりません。amd-ucode または intel-ucode を更新したときはマイクロコードが更新されるように /boot に ESP をマウントしてください。もしくは、マイクロコードパッケージのアップデートがあるたびに ESP に /boot/cpu_manufacturer-ucode.img をコピーしてください。

EFISTUB

2つの initrd= オプションを末尾に追加してください: 

initrd=\cpu_manufacturer-ucode.img initrd=\initramfs-linux.img
rEFInd
ヒント: 以前に initrd カーネルパラメータを指定しなかったユーザは、複数の initrd パラメータを渡せるようにするために rEFInd#設定 で説明されている手順に従う必要があります。

/boot/refind_linux.conf のブートオプションを編集し、マイクロコードイメージをロードするための initrd= オプションを最初の initrd 引数として追加してください。/boot 内のファイルが別のパーティションの直下にあるかどうかに応じて、initrd=boot\cpu_manufacturer-ucode.img か initrd=cpu_manufacturer-ucode.img のどちらかを使ってください。

マイクロコードは、ブートオプションのリストの中で最初に宣言された initramfs でなければなりません。例えば: 

"Boot using default options"  "root=PARTUUID=XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX rw add_efi_memmap initrd=boot\cpu_manufacturer-ucode.img initrd=boot\initramfs-%v.img"
手動でブートオプションを記述する

手動で esp/EFI/refind/refind.conf にカーネルを定義している場合は、initrd= パラメータを追加して、ブートパーティション内の適切なパスに設定する必要があります。このパラメータは options 行の一部である必要があり、設定のメインの部分ではありません。例: 

options  "root=PARTUUID=XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX rw add_efi_memmap initrd=boot\cpu_manufacturer-ucode.img"
Syslinux
ノート: initrd ファイルの cpu_manufacturer-ucode.img と initramfs-linux の間に空白は挟まないで下さい。INITRD の行は以下の記述そのままに編集しなければなりません。

/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 ../cpu_manufacturer-ucode.img,../initramfs-linux.img
...
LILO

LILO は複数の初期 RAM ディスクイメージの読み込みをサポートしておらず、他の古いブートローダーも同じくサポートしていない可能性があります。代わりに #マイクロコード initramfs とメインの initramfs を1つのファイルに一緒にパックする で説明されている方法に従ってください。

Limine

Limine においては、limine.cfg ファイル内の MODULE_PATH オプションにマイクロコードへのパスを追加するだけで良いです。以下は例です: 

limine.cfg
DEFAULT_ENTRY=1
TIMEOUT=3

:Arch
    COMMENT=Arch Linux

    PROTOCOL=linux
    KERNEL_PATH=boot:///vmlinuz-linux
    CMDLINE=root=UUID=c0748521-eca9-4f38-989c-43811b6e39a1 rw loglevel=3
    MODULE_PATH=boot:///cpu_manufacturer-ucode.img
    MODULE_PATH=boot:///initramfs-linux.img

遅延ロード

警告: マイクロコードの遅延ロードは危険であるとみなされています(Linux 5.19 以降で遅延ロードを行うとカーネルに汚染マークが付きます)。[1]

マイクロコードアップデートの遅延ロードは、システムが起動し終わった後に行われます。その時、/usr/lib/firmware/amd-ucode/ と /usr/lib/firmware/intel-ucode/ にあるファイルが使用されます。AMD CPU と Intel CPU のマイクロコードのアップデートファイルは、それぞれ amd-ucode と intel-ucode によって提供されています。

遅延ロードを行うには、CONFIG_MICROCODE_LATE_LOADING=y でビルドされたカーネルが必要です。現時点では、Arch の公式サポートカーネルはこのフラグが有効化されていません。[2]

マイクロコードのアップデートの遅延ロード

実行中のシステムで手動でマイクロコードをアップデートするには (例: /usr/lib/firmware/amd-ucode/ か /usr/lib/firmware/intel-ucode/ 内のマイクロコードファイルをアップデートした後に): 

# echo 1 > /sys/devices/system/cpu/microcode/reload

これにより、システムを再起動せずに新しいマイクロコードのアップデートを適用できます。

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 journalctl でカーネルメッセージを確認してください: 

# journalctl -k --grep='microcode:'

ブート時に毎回以下のような出力がなされるはずです (以下ではマイクロコードが非常に早い段階でアップデートされていることを示しています): 

kernel: microcode: Current revision: 0x00000012
kernel: microcode: Updated early from: 0x0000000e

場合によっては (特に最新のハードウェアの場合)、対象 CPU に対するマイクロコードのアップデートが無い場合もあります。

AMD システムで遅延ロードを使用すると、新しいマイクロコードが再読み込みされる前の古い方のバージョンが表示されます。

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 のサイトや AMD の Gentoo Wiki サイトで確認することができます:

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

Intel CPU の場合は、iucode_tool(8) コマンドを使うことで、現在使用中の CPU 向けのマイクロコードが /usr/lib/firmware/intel-ucode/ に含まれているかどうかを確認することができます。

  1. intel-ucode と iucode-tool をインストールしてください。
  2. cpuid カーネルモジュールをロード: 
    # modprobe cpuid
  3. 該当する cpuid を検索: 
    $ iucode_tool -lS /usr/lib/firmware/intel-ucode/
  4. 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。
  5. 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。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。

AMD CPU の場合、手動により確認することができます。

  1. lscpu(1) か /proc/cpuinfo の出力を見る。
  2. CPU のファミリ、モデル、ステッピングを確認する。これらの値を16進数に変更する。
  3. /usr/lib/firmware/amd-ucode/README に書かれてあるリストにそれらの値とマッチするものを見つける。
  4. 見つかった場合は、現在使用中のマイクロコードのバージョンとリストにある Patch の値を比較する。

マイクロコードローダーを無効化する

更新後の CPU マイクロコードが問題を引き起こす場合、一時的にマイクロコードローダーを無効化してブートできるようにし、パッケージをダウングレードする必要がある場合があります。カーネルのマイクロコードローダーを無効化するには、dis_ucode_ldr カーネルパラメータを指定してください。

参照

翻訳ステータス: このページは en:Microcode の翻訳バージョンです。最後の翻訳日は 2024-03-28 です。もし英語版に 変更 があれば、翻訳の同期を手伝うことができます。
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