Mikrokod procesorów firmy Intel

Mikrokod procesora (CPU) opisuje jak poszczególne rozkazy kodu maszynowego są przekształcane w sekwencje operacji na poziomie układu. Mikrokod procesora od połowy lat 90-tych może zostać aktualizowany za pośrednictwem BIOS-u (UEFI) lub systemu operacyjnego. Intel po raz pierwszy umożliwił to w 1995 r. dla Pentium Pro P6, w celu skorygowania błędów w konstrukcji procesora.^[1] W poprzednim roku, błąd Pentium FDIV^[2] doprowadził do wymiany procesorów, które nie posiadały jeszcze opcji aktualizacji mikrokodu.

Wersje mikrokodu

Informacje na ten temat znajdują się w artykule Wersje mikrokodu firmy Intel.

Aktualizacja mikrokodu

Aktualizacja mikrokodu może zostać przeprowadzona zarówno przez BIOS, jak i częściowo przez system operacyjny.

Aktualizacja via BIOS

Informacje o dostępnych aktualizacjach dla płyt głównych systemów Thomas-Krenn można znaleźć w artykule Aktualizacje bezpieczeństwa BIOS-ów.

Od połowy lat 90-tych producenci płyt głównych integrują aktualizacje mikrokodu w nowych wersjach BIOS-u i UEFI. Ponieważ procesor nie posiada stałej (nieulotnej) pamięci, dlatego aktualizacja mikrokodu jest kopiowana z pamięci flash BIOS-u do procesora podczas każdego uruchomienia systemu. Użytkownik zazwyczaj tego nie zauważa.

Wcześniej o tego typu aktualizacjach mikrokodów administratorzy nie posiadali zbytniej wiedzy. Od czasu, gdy w styczniu 2018 roku zostały ujawnione luki w zabezpieczeniach Spectre i Meltdown, a także inne luki w zabezpieczeniach, takie jak Intel SPI Flash i Spectre-NG, to aktualizacje BIOS-u (a tym samym aktualizacje mikrokodu) stały się częścią codziennego życia działu IT.

W artykule Aktualizacje bezpieczeństwa BIOS-ów znajdują się szczegółowe informacje o dostępnych aktualizacjach BIOS-u i mikrokodu dla płyt głównych z portfolio Thomas-Krenn.

Aktualizacje BIOS-u (zwłaszcza w trybie 24x7) nie zawsze są łatwe i szybkie do przeprowadzenia, dlatego oprócz możliwości aktualizacji za pośrednictwem BIOS-u istnieje również możliwość aktualizacji mikrokodu z systemu operacyjnego.

Aktualizacja via system operacyjny

Jeśli dla danej płyty głównej nie jest dostępna aktualizacja BIOS-u ze zaktualizowanym mikrokodem lub jeśli ze względu na ograniczenia organizacyjne (praca 24x7) nie ma możliwości zainstalowania odpowiedniej aktualizacji, to aktualizacja mikrokodu mogą być również zainstalowana za pośrednictwem systemu operacyjnego. W takim przypadku system operacyjny kopiuje nowy mikrokod do procesora tak szybko, jak jest to możliwe, podczas uruchamiania systemu operacyjnego. To early loading następuje naturalnie później niż w przypadku aktualizacji mikrokodu przez BIOS. Dlatego Intel zaleca przeprowadzenie aktualizacji mikrokodu poprzez aktualizację BIOS-u, jeśli jest to możliwe. Producent zwraca również uwagę, że nie wszystkie aktualizacje mikrokodu mogą być instalowane poprzez system operacyjny.^[3]

W poniższych artykułach znajdują się szczegółowe informacje na temat instalowania aktualizacji mikrokodu procesorów firmy Intel w różnych systemach operacyjnych:

Aktualizacja mikrokodu firmy Intel w Linuksie
Aktualizacja mikrokodu firmy Intel w systemie Windows
Aktualizacja mikrokodu procesorów firmy Intel w FreeBSD
Aktualizacja mikrokodu firmy Intel w VMware
Aby sprawdzić aktualną wersję mikrokodu w systemie FreeBSD, zapraszamy do zapoznania się z artykułem Odczyt informacji o sprzęcie w FreeBSD - x86info.

Odnośniki

↑ Prozessorgeflüster (c't, 12.05.1996) Offenbar hat der PPro einen ladbaren Microcode, für den das Board-BIOS zwei Funktionen im Interrupt 15h zum Auslesen und Laden bereithält (näheres im nächsten Update der Interrupt-Liste). Gedacht ist das für Patches [...].
↑ Pentium-FDIV-Bug (en.wikipedia.org)
↑ Download Linux Processor Microcode Data File (intel.com, 07.08.2018) The normal preferred method to apply microcode updates is using the system BIOS, but for a subset of Intel's processors this can be done at runtime using the operating system. [...] Microcode is best loaded from the BIOS. Certain microcode must only be applied from the BIOS. Such processor microcode updates are never packaged in this package since they are not appropriate for OS distribution. [...] In situations when the BIOS update isn't available, early loading is the next best alternative to updating processor microcode. Microcode states are reset on a power reset, hence its required to be updated everytime during boot process.

Dodatkowe informacje

Von Microcodes und wie man sie patcht (c't 7/2016)

Autor: Werner Fischer

[1] Prozessorgeflüster (c't, 12.05.1996) Offenbar hat der PPro einen ladbaren Microcode, für den das Board-BIOS zwei Funktionen im Interrupt 15h zum Auslesen und Laden bereithält (näheres im nächsten Update der Interrupt-Liste). Gedacht ist das für Patches [...].

[2] Pentium-FDIV-Bug (en.wikipedia.org)

[3] Download Linux Processor Microcode Data File (intel.com, 07.08.2018) The normal preferred method to apply microcode updates is using the system BIOS, but for a subset of Intel's processors this can be done at runtime using the operating system. [...] Microcode is best loaded from the BIOS. Certain microcode must only be applied from the BIOS. Such processor microcode updates are never packaged in this package since they are not appropriate for OS distribution. [...] In situations when the BIOS update isn't available, early loading is the next best alternative to updating processor microcode. Microcode states are reset on a power reset, hence its required to be updated everytime during boot process.

[1]

[2]

[3]