L'azienda Intel sta sviluppando una nuova architettura di firmware, il Universal Scalable Firmware (USF), progettata per semplificare lo sviluppo di tutti i componenti del stack software di firmware per varie categorie di dispositivi, dai server ai sistemi su chip (SoC). Il USF fornisce livelli di astrazione che separano la logica di inizializzazione hardware a basso livello dai componenti della piattaforma responsabili della configurazione, dell'aggiornamento del firmware, della sicurezza e dell'avvio del sistema operativo. Una bozza della specifica e dell'implementazione degli elementi di architettura USF è disponibile su GitHub.
USF ha una struttura modulare, non legata a soluzioni specifiche e consente di utilizzare vari progetti esistenti che implementano le fasi di inizializzazione dell'hardware e di boot, come lo stack UEFI TianoCore EDK2, il firmware minimalista Slim Bootloader, il bootloader U-Boot e la piattaforma CoreBoot. Come ambienti payload, utilizzati per la ricerca del bootloader e per passare il controllo al sistema operativo, possono essere impiegati l'interfaccia UEFI, il layer LinuxBoot (per il boot diretto del kernel Linux), VaultBoot (boot verificato) e l'ipervisore ACRN. Per i sistemi operativi sono forniti interfacce standard come ACPI, UEFI, Kexec e Multi-boot.
USF prevede uno strato separato per il supporto dell'hardware (FSP, Firmware Support Package), che interagisce con uno strato di orchestrazione della piattaforma universale e personalizzabile (POL, Platform Orchestration Layer) tramite un'API comune. L'FSP astrae operazioni come il ripristino della CPU, l'inizializzazione dell'hardware, la gestione SMM (System Management Mode), l'autenticazione e la verifica a livello di SoC. Lo strato di orchestrazione semplifica la creazione di interfacce ACPI, supporta librerie di caricamento predefinite ed è in grado di utilizzare il linguaggio Rust per creare componenti del firmware sicuri, permettendo di definire la configurazione utilizzando un linguaggio di markup YAML. A livello di POL vengono anche eseguite attestazioni (verificazione dell'autenticità), autenticazione e gestione dell'installazione sicura degli aggiornamenti.
Si prevede che la nuova architettura consenta:
- Ridurre la complessità e il costo dello sviluppo dei firmware per nuovi dispositivi grazie al riutilizzo del codice di componenti predefiniti, a un'architettura modulare non legata a caricamenti specifici e alla possibilità di utilizzare un'API universale per la configurazione dei moduli.
- Migliora la qualità e la sicurezza dei firmware grazie all'uso di moduli verificabili per l'interazione con l'hardware e a un'infrastruttura più sicura per l'autenticazione e la verifica dei firmware.
- Utilizza diversi bootloader e componenti payload a seconda delle esigenze specifiche.
- Accelera l'adozione delle nuove tecnologie e riduce il ciclo di sviluppo: gli sviluppatori possono concentrarsi esclusivamente sull'aggiunta di funzionalità specifiche, utilizzando nel resto componenti già testati.
- Scalare lo sviluppo dei firmware per varie architetture computazionali ibride (XPU), ad esempio includendo, oltre alla CPU, un acceleratore grafico discreto integrato (dPGU) e dispositivi di rete programmabili per velocizzare l'esecuzione delle operazioni di rete nei data center, garantendo il funzionamento dei sistemi cloud (IPU, Infrastructure Processing Unit).
Fonte: opennet.ru
