首发时间：2022-10-19
最近修订：2025-11-07
我手上这台 ThinkPad X200，诞生于2008年，是当年的旗舰产品。十几年过去了，依旧宝刀不老，长期以来一直都是我写程序写论文的主力。
不过，前主人给它设置了超级管理员密码，由于相隔已久，早已忘了密码。幸好超级密码只锁定 BIOS 设置，不影响进系统，倒也相安无事。
然而，有密码始终影响我对笔记本的掌控。我尝试像台式机那样，拔掉BIOS电池来清除密码。殊不知，X200 是商务笔记本系列，联想早已经做足了防范。结果很惨：每次开机都得输入管理员密码！
最终，我决定，刷 coreboot，一劳永逸解决。coreboot 是一款自由、开源的系统固件，是 BIOS 和 UEFI 的替代。它早已为 ThinkPad X200 提供成熟、完备的官方支持。何不用它，绕过密码验证，直接引导系统？
准备工具
BIOS刷写需要准备以下工具：
- 一台安装了 Linux 发行版的电脑
- CH341A 土豪金编程器
- SOP-16 夹具
既然电脑无法进系统，想要刷 BIOS，当然离不开编程器了。我选用的是著名的 CH341A 土豪金编程器，接下来用到的刷写工具Flashrom为它提供了官方支持。
X200 的 BIOS 芯片是25型，拥有 16 根引脚，可以直接通过 SOP-16 夹具来连接编程器。夹具和编程器都可在淘宝购买到。
系统环境方面，选用 Linux 发行版。通过它来运行 Flashrom 来刷写BIOS，以及编译 coreboot。
值得注意的是，coreboot 只提供源代码，不提供已经编译的固件，所以需要自己编译。你也许可以选用网上别人编译好的固件，但它们常常缺少正确的配置，导致功能缺失（例如，无线网卡和蓝牙不能使用）。
编程器连接
编程器的卖家通常会提供完备的资料。由于 CH341A 编程器可能有不同的外观，配件也可能有不同的组装方式，故应当以资料为准。这里省略。
备份原机BIOS
连接编程器后，首先需要备份原机 BIOS ROM。一方面是防止万一，另一方面是 coreboot 需要使用官方 BIOS 的组件。
(1) 检测芯片型号
首先运行以下命令，尝试读取 BIOS 芯片，检测型号，借此检查连接情况：
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若一切正常，执行结果如下。可以看到，编程器已经识别出了芯片：
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输出日志中，不止一个型号被检测出来。后续的操作，我们使用最长串的型号：MX25L6436E/MX25L6445E/MX25L6465E/MX25L6473E/MX25L6473F。
提示：
- 检测出多型号是正常现象，因为 BIOS 芯片本身有多种型号定义，仅通过编程器是无法精确识别。
- 如果 Flashrom 出错，再改用其他列出的型号。
(2) 开始备份
运行以下命令，将整个 BIOS ROM 备份到文件x200_bios.rom中：
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正常情况下，输出结果如下所示：
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由于传输过程可能存在异常，为保险期间，多备份几次，然后比较各个备份文件（例如，SHA256 校验和）。如果完全相同，则说明备份无误。
例如，先备份，然后使用 OpenSSL 来比较 SHA256：
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如果传输无误，则上述文件的 SHA256 值应当相同，如下：
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准备 coreboot 源代码
接下来的教程中，假定我们把 coreboot 的源码目录放在用户主目录下。
(1) 克隆源码
首先，克隆 coreboot 的代码库：
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如果不小心漏掉了--recursive参数，则同步子模块：
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(2) 准备交叉编译器
coreboot 涉及到更底层的系统环境。为了保证 coreboot 的正常编译，还需要准备交叉编译器。ThinkPad X200 需要使用 i386 的 GCC 编译器，编译32位的 coreboot。
⚠️注意： ThinkPad X200 不支持64位的 coreboot。
首先，安装 GCC Ada 工具链。
coreboot包含一个显卡驱动：libgfxinit，它可以在 Intel 平台下初始化集成显卡或核芯显卡，使用 Ada 语言的子集 SPARK 编写。要给交叉编译器提供 Ada 语言的支持，必须先在当前主机上安装GCC Ada工具链。
不同的发行版有不同的包名。在Arch Linux中，使用以下命令安装：
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接下来，就可以让 coreboot 自动构建交叉编译器，只需运行以下命令：
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构建过程是全自动的，一步到位。
准备BIOS组件
coreboot 需要从原机的官方 BIOS ROM 中提取以下三个组件：
- Flash descriptor，存放闪存芯片的布局信息
- ME Firmware，即 Intel Management Engine 的固件
- GbE，有线网卡的配置文件
上述组件可以直接使用 coreboot 提供的ifdtool来自动提取。
(1) 编译ifdtool
进入coreboot源码目录，然后浏览到ifdtool的源码目录，并编译：
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编译完成后，当前目录会多出可执行文件ifdtool。为了方便，可以把它安装到系统中：
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(2) 提取组件
浏览到存放 BIOS 备份的目录，运行以下命令提取：
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执行结果如下所示：
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此时，当前目录下就会多出几个文件。它们都是提取出的组件，属于 BIOS ROM 的组成部分。
- flashregion_0_flashdescriptor.bin
- flashregion_1_bios.bin
- flashregion_2_intel_me.bin
- flashregion_3_gbe.bin
- flashregion_4_platform_data.bin
(3) 把组件放入 coreboot 源码目录中
接下来，我们把提取出的组件放入指定目录中，使 coreboot 可以识别。
首先，进入 coreboot 源码目录，然后建立下面的子目录：
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然后，把提取出的以下三个组件改名，放入上述目录中：
| 原名 | 更改的名字 |
|---|---|
flashregion_0_flashdescriptor.bin |
descriptor.bin |
flashregion_2_intel_me.bin |
me.bin |
flashregion_3_gbe.bin |
gbe.bin |
提示： ME 固件是可选的，缺少 ME 固件不影响 coreboot 在 X200 上的运行。
至此，BIOS组件准备完成，可以开始后续的配置了。
配置 coreboot
coreboot使用 KBuild 来配置，编译过 Linux 内核的开发者应该不会陌生。接下来，我们将配置 coreboot，打造出功能完备的体验，不应满足于点亮机器进系统。
基本操作
- 上下移动光标：选择设置项
- Enter：
- 进入子菜单或多选一菜单
- 确认当前选项
- Y/N/空格：勾选（或取消勾选），适用于带有方括号的项目，方括号里出现星号，表示已选中
- 连按两次 ESC：返回上一页
(1) 进入配置菜单
进入 coreboot 源码目录，然后打开配置菜单：
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(2) 设置主板类型
首先，要将 coreboot 的主板类型设置为 ThinkPad X200。
进入一级菜单 【Mainboard（主板）】，然后选择 【Mainboard vendor（主板厂商）】，按 Enter 进入。在列表中，光标定位到
Lenovo，按空格选中。然后，选择 【Mainboard model（主板型号）】，同样按Enter 进入，在列表中，光标定位到
ThinkPad X201 / X201i / X201s / X201t，按空格选中。
选好后，按两次ESC，退回主页面。接下来的步骤都从主页面开始。
(3) 设置BIOS组件
进入一级菜单 【Chipset（芯片组）】，然后勾选 【Add Intel descriptor.bin file（添加英特尔descriptor.bin 文件）】。
此时，列表下方会多出下面两个选项。依次勾选它们：
- 【Add Intel ME/TXE firmware（添加英特尔ME/TXE固件）】
- 【Add gigabit ethernet configuration（添加千兆以太网配置数据）】
其余选项保持默认值。固件的路径默认均指向3rdparty/blobs/mainboard/lenovo/x200这一目录的相应文件，无需修改。
(4) 启用无线网卡支持
一些型号的 Intel PCIe 无线网卡，如果在 ACPI 和 SMBIOS 中缺少数据，则操作系统将无法识别它们。为了保证笔记本上安装的 Intel 网卡可用，需要在 coreboot 中提供对它们的支持。
进入一级菜单 【Generic drivers（通用驱动）】 ，勾选最后一项 【Support Intel PCI-e WiFi adapters（英特尔PCIe无线网卡支持）】，即可。
(5) 启用二合一网卡蓝牙支持
有别于笔记本常见的二合一无线网卡，X200 采用独立的博通蓝牙适配器，走的是USB通道。但部分用户可能更换了二合一网卡。要想让这类网卡的蓝牙工作，需要开启 coreboot 的相关支持选项。
进入一级菜单 【Chipset】，选择 【Support bluetooth on wifi cards（为搭载于无线网卡上的蓝牙提供支持）】，按Y勾选即可。
(6) 启用NVRAM存储
coreboot 可以把 BIOS 的参数保存在 NVRAM 中，这些参数控制着笔记本的各种特性，比如显存大小、无线网卡开关、告警提示音开关等。
但是，coreboot 默认并没有开启参数保存的功能，这将导致所有参数在每次开机时还原为默认。并且，还会导致蓝牙指示灯无法点亮。
因此，我们需要手工打开它。具体步骤如下：
进入一级菜单 【General setup（一般配置）】，然后选中 【Option backend to use（要使用的配置项存储后端）】。
回车，然后在列表中，光标定位到 【Use CMOS for configuration values（用CMOS来保存设置值）】，按空格选中，搞定。
(7) 让 coreboot 在引导时自动清空内存
笔者在成功编译 coreboot 后，长期使用 X200 以进行稳定性测试，结果遇到了一个新问题：电脑隔三岔五无预兆重启。
经过一番搜索，知乎网友 flanto 的文章告诉了我答案：
根据个人使用经验，如果没有启用开机清空内存功能，就可能出现电脑随机重启现象。个人猜测，或许是通电后（特别是软重启后）内存中仍留有少数“垃圾”数据，当操作系统寻址到这些垃圾数据的地址就会发生错误。启用开机内存清空会略微延长 coreboot 启动时间，比如在 8G 内存的电脑上，从按下开机键到 SeaBIOS 运行，间隔时间会增加半秒钟。
依次进行以下步骤，开启 coreboot 的引导时清空内存功能：
进入 【Security（安全）】➡【Memory initialization（内存初始化）】 子菜单，勾选 【Always clear all DRAM on regular boot（常规启动时总是清空内存）】，保存设置即可。
启用显卡支持
coreboot 有两种显卡支持方案：
- 首选的显卡支持方案是 VGA Option ROM，即 VBIOS 镜像。它包含在官方的BIOS中，对 ThinkPad X200 的集显支持最充分。
- 如果没有 VGA Option ROM，则可以使用后备方案：libgfxinit，这是使用 Ada 语言编写的显卡驱动，可以提供基本的显示支持。
libgfxinit与Linear Frame buffer
先来介绍 libgfxinit。
libgfxinit驱动 X200 的 GM45 集显不在话下。在它的基础上，再启用Linear Framebuffer功能——建立一个帧缓冲（frame buffer），允许程序直接在 coreboot 中调用显卡绘图，从而使显卡在系统引导阶段发挥应有效能。
具体步骤如下：
进入一级菜单 【Devices（设备）】，选择【Graphics initialization（图形初始化）】。在选项列表中，光标定位到 【Use libgfxinit（使用libgfxinit）】，按空格确认。
然后，依次进入子菜单 【Display（显示）】➡️ 【Framebuffer mode（帧缓冲模式）】。在选项列表中，光标定位到 【Linear “high-resolution” framebuffer（线性高分辨率帧缓冲）】。
之后，在【Framebuffer mode】子菜单中，会多出以下两个选项，指定为X200显示器的最佳分辨率即可：
【Maximum width in pixels（最大像素宽度）】，指定为
1280【Maximum height in pixels（最大像素高度）】，指定为
800
至此，coreboot 的显卡配置完成。
⚠️但要注意的是，libgfxinit对显卡的支持不充分：
- 它无法实现缩放显示，意味着如果操作系统、Bootloader（如 Grub、Ventoy）的分辨率小于最佳分辨率，就只能显示在左上角那一块。
- 它支持纯字符模式显示（也就是 Legacy Text Mode），但该模式不兼容 Grub 等使用图形模式的 Bootloader——你会看不到任何东西，只能盲操作。
我仍然建议你优先选择 VGA Option ROM。
VGA Option ROM
最懂英特尔集显的还是自己人，只有官方的 VGA Option ROM （VBIOS 镜像）才能完美驱动 X200 的集显。coreboot 在集成了 VGA Option ROM 之后，使用体验和官方 BIOS 一样丝滑：同时兼容字符模式和图形模式，二者可以无缝切换，皆可满屏显示。
用户需要获取当前显卡的 VGA Option ROM，编译时将它集成在coreboot中，每次开机即可利用它来初始化显卡。
a. 下载并解压 BIOS
VGA Option ROM 可以直接从官方 BIOS 升级文件中提取，需要使用两个工具，可自行检索下载：
- PhoenixTool：用于解包 BIOS 升级文件
- phcomp.exe：用于将经过压缩的 BIOS 升级文件解压成 PhoenixTool 可识别的格式
上述两个工具都可以借助 Wine 在 Linux 下运行。
首先，从联想的海外版官网下载 X200 系列的 BIOS 更新工具。下载之前需要验证笔记本的序列号（位于笔记本底部）。你会得到一个安装程序，安装过程中记下安装目录（默认为C:\DRIVERS\FLASH\<一个6开头的文件夹（如6duj48us）>）。
进入安装目录，你会看到两个全大写字母的文件夹，BIOS 的原厂文件就在里面。其中，6DET72WW对应的是 8MB BIOS 芯片的机型，7XET72WW对应 4MB BIOS 芯片的机型。考虑到笔者的 X200 用的是 8MB 的芯片，因此进入6DET72WW子目录。
把phcomp.exe放到该子目录中，然后运行以下命令，解压官方 BIOS 升级文件：
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稍等片刻，工具就会在当前目录下生成一个新文件：$01B9100.FLh。
b. 提取 VGA Option ROM
运行 PhoenixTool，找到最顶部 “Original（原始 BIOS）” 那一栏，点击右侧的“..”按钮，打开刚刚生成的$01B9100.FLh文件。
此时，无须进一步操作，PhoenixTool 就会自动开始解包$01B9100.FLh这个 BIOS 升级文件，所有解包出来的文件都放到升级文件所在地的DUMP子目录中。
解包完成后会弹出一个提示框。确认后，进入DUMP子目录，
使用 Linux 的file工具来验证其中的OPROM00.ROM，可以看出这就是我们要找的 VGA Option ROM：
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c. 将 VGA Option ROM 添加到 coreboot 中
把OPROM00.ROM更名为vgabios.bin（或者是其他便于记忆的名字），放到 coreboot 源码树的根目录中。
然后，运行make menuconfig，打开 coreboot 配置菜单，依次修改以下设置：
- 进入一级菜单【Devices（设备）】，勾选 【Add a VGA BIOS image（添加一个 VGA BIOS 镜像）】；
- 随后，下方会多出几个选项。选中 【VGA BIOS path and filename（VGA BIOS 路径与文件名）】 ，回车，输入 VGA Option ROM 的文件名（
vgabios.bin），然后回车确认。 - 回到【Devices】菜单后，选择第一个 【Graphics initialization】 ，在选项列表中，光标定位到 【Run VGA Option ROMs（运行 VGA Option ROM）】，回车确认，保存设置即可。
- 其余选项保持默认值。
这样，我们就成功把 VGA Option ROM 集成到了 coreboot 中，现在 coreboot 就有了完备的显卡支持。
⭐建议的显卡设置：让 SeaBIOS 全权接管显卡初始化
在 ThinkPad X200 中，我们默认使用 SeaBIOS——一款开源的 BIOS 实现，作为 coreboot 的 payload。上电后，coreboot 先初始化基本硬件，然后调用 SeaBIOS 来提供我们熟悉的 BIOS 功能，并引导系统。
SeaBIOS 自身支持显卡初始化，在运行过程中会自动调用 VGA Option ROM。因此我们可以直接把【Graphics Initialization】设为“None”，意味着把初始化集显的工作全权交给 SeaBIOS，不需要 coreboot 来初始化。
实测该设置比“Run VGA Option ROMs”更为稳定，避免 coreboot 和 SeaBIOS 重复调用 VGA Option ROM 在极个别情况下造成的兼容性问题（如开机报错、无法调节亮度等，虽然发生的可能性不大）。
编译coreboot
配置完成后，就可以立刻着手编译：
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**最终编译好的 coreboot ROM 位于build子目录，文件名为coreboot.rom **。
刷入coreboot并开机测试
连接编程器，运行以下命令，将 coreboot 刷入 BIOS 芯片中：
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若一切正常，输出结果将如下所示：
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刷好之后，松开夹具，断开编程器，扣上电池，开机！
上电后，coreboot 将初始化硬件，随后启动 SeaBIOS——一款开源的BIOS 实现。SeaBIOS 再引导硬盘上的操作系统。
在X200中，屏幕上出现 SeaBIOS 的版本号，以及本机的 UUID。不一会，本地硬盘上的 Grub 也成功引导，出现了“Welcome to Grub!”的一样，随后熟悉的 Grub 菜单出现在眼前。
启动成功！
内部刷写
刷好 coreboot 之后，尽管放心上好 X200 的盖子。后续的 BIOS 更新，无需再使用编程器，仅使用 Flashrom 就可以完成。
(1) 卸载lpc_ich驱动
通常，获取BIOS芯片状态的命令是flashrom -p internal。但一般情况下，在Arch Linux中运行时，会报错：
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网上的刷写教程，甚至是 coreboot 的官方文档，都是不会告诉你这个问题的。
所幸，Flashrom的官方文档提供了对策。只需卸载系统的lpc_ich驱动，即可释放对 BIOS 芯片的访问权限。运行以下命令：
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(2) 备份与刷写
卸载上述驱动后，直接运行 Flashrom 刷写即可。你既可以备份整颗芯片，也可以只备份 BIOS 区域而保持 ME、GbE 等其他部分不变。
例如，刷写刚刚编译好的coreboot:
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以及，备份当前版本的BIOS：
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后续问题
Grub的显示
我在测试 coreboot 的时候，启动过程中，会卡在“Welcome to Grub!”字样。但没过多久，Grub 仍能正常引导 Linux。
Grub默认会以图形方式显示菜单，这要求显卡必须初始化图形功能——有别于传统的VGA文字模式。
然而，我的 X200 在使用 libgfxinit 初始化时，如果不启用Linear Framebuffer，则默认只能使用文字模式，而 Grub 无法对此作出自适应的处理，所以菜单无法显示。
对此，有两种解决方案：
方案一：将Grub切换到文字模式
进入Linux后，修改/etc/default/grub，取消注释下面这行：
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如果是新版本的GRUB，则取消注释这一行：
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重新生成Grub配置文件：
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重启后，Grub就会以简易的文字来绘制界面，可以顺利使用了。
方案二：启用Linear Framebuffer
使用 Linear Framebuffer，就可以保证 Grub 的图形菜单能正常显示。
但是，Linear Framebuffer 不支持缩放，只能点对点显示，这意味着如果输入分辨率小于 Linear Framebuffer 指定的分辨率，画面就只能靠左上角显示。
并且，Grub 也无法获取 Linear Framebuffer 的最佳分辨率，它一律会用 640x480 的最低分辨率输出。最终的显示效果很“憋屈”。
所以，我们还需要设置 Grub 的输出分辨率。打开修改/etc/default/grub，修改参数GRUB_GFXMODE：
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X200的最佳分辨率是1280x800，32位色深。后面的x32可以省略。
修改后，更新Grub配置文件，重启生效，此时Grub能全屏显示了。
随机重启与花屏的问题
在启用“开机时自动清空内存”之前，X200 会有无预兆重启的情况，长则十几分钟，短则一分钟不到，严重影响使用体验。后来在 coreboot 中让其每次开机时清空内存，该问题不再出现，电脑稳定性有了本质提升。
不过，使用过程中我发现，无预兆重启没了，反而多了无预兆花屏：Arch Linux 启动后，电脑会随机出现花屏的现象，表现为杂色色块像表格一样分布在屏幕上，同时电脑死机。
为此，我尝试各种方法抓取 coreboot 日志，例如使用cbmem工具获取日志（sudo cbmem -c）。然而折腾许久才明白，coreboot 的日志只记录到 SeaBIOS 完成系统引导的时候，操作系统启动后就不会再继续记录了。
那么，会不会是显卡问题？我接着尝试在 Grub 中关闭显卡驱动，方法是在 Grub 菜单中选择 Arch Linux 的启动项，按e键编辑，在linux这行命令最后加上nomodeset参数。之后，Linux 成功引导，并且能通过Ctrl+Alt+F2快捷键切换到 TTY——还是最原始的 VGA 文本模式的 TTY。此时电脑很稳定，长时间运行 pacman 更新系统都没有花屏。
看来可以判断是显卡驱动的原因了。在 Linux 6.12.57 LTS 内核推出后，电脑终于可以正常使用，不再花屏，我猜想是该版本修复了英特尔显卡的驱动程序问题。
参考资料
- Installing coreboot on the Thinkpad X200, X201 and on the ASUS P5Q（如何正确使用Flashrom刷写X200的BIOS）
- coreboot: Board:lenovo/x200（coreboot官方关于X200的文档，其中提到如何正确设置充电阈值）
- How can I do about /dev/men errors?（如何正确使用Flashrom进行内部刷写，解决
/dev/map error的问题） - 这几天在一台ThinkPad X201上刷进了Coreboot （帖主提到使用PhonenixTool来提取VGA BIOS。并且强调，有了
NATIVE_GRAPHICS_INIT，也就是libgfxinit提供的支持，就不需要VGA BIOS了。实践证明果然如此） - Thinkpad X200编译刷写自由开源BIOS——coreboot
- 本文作者： 爱拼安小匠
- 本文链接： https://anclark.github.io/2025/11/07/coreboot/x200-coreboot/
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