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Boot

title: Apple Silicon ブートフロー summary: Apple Silicon 機器で使われるブートフロー、Soc 統合 ROM からユーザコードまで

2025/3/9時点のbootの翻訳

Apple Siliconデバイスは現在のiOSデバイスと非常によく似たブートフローをたどるようです。

Stage 0 (SecureROM)

このステージは、ブートROM内にあります。とりわけ、NORから通常のステージ1を検証、ロード、実行します。 失敗した場合は、DFUにフォールバックし、iBSSローダーが送られてくるのを待ってから、ステージ1のDFUのフローを続行します。

通常の流れ

Stage 1 (LLB/iBoot)

このステージはオンボードのNORにあるプライマリアーリーローダー(primary early loader)です。このブートステージでは、非常に大まかに以下のような流れになります:

  • NVRAMから boot-volume 変数を読み込み: そのフォーマットは <gpt-partition-type-uuid>:<gpt-partition-uuid>:<volume-group-uuid> 。その他の関連する変数はupdate-volumeとupgrade-boot-volumeのようで、おそらくboot-info-payload変数内のメタデータによって選択される
  • ローカルポリシーのハッシュを取得:
  • 最初にローカルで提案されているハッシュ（SEP コマンド11）を試みる
  • それが利用できない場合は、ローカルのブレスドハッシュ(blessed hash)を取得 (SEP(コマンド14))
  • iSCPreboot パーティションの /<volume-group-uuid>/LocalPolicy/<policy-hash>.img4 にあるローカルブートポリシーを読む。 このブートポリシーには次のメタデータキー:
  • vuid: UUID: Volume group UUID - 上記と同じ
  • kuid: UUID: KEK group UUID
  • lpnh: SHA384: ローカルポリシーのナンスハッシュ(nonce hash)
  • rpnh: SHA384: リモートポリシーのナンスハッシュ
  • nsih: SHA384: 次のステージのIMG4ハッシュ
  • coih: SHA384: fuOS（カスタムkernelcache）IMG4ハッシュ
  • auxp: SHA384 ユーザーが許可した補助的なカーネル拡張のハッシュ
  • auxi: SHA384: 補助的なカーネルキャッシュ IMG4 のハッシュ
  • auxr: SHA384：補助的なカーネル拡張機能のレセプターのハッシュ
  • prot: SHA384: Paired Recovery manifestのハッシュ
  • lobo: bool: ローカルブートポリシー
  • smb0: bool: Reduced securityを有効化
  • smb1: bool: Permissive securityを有効化
  • smb2: bool: サードパーティ製カーネル拡張を有効化
  • smb3: bool: 手動でモバイルデバイス管理（MDM）を登録
  • smb4: bool? MDM デバイス登録プログラムを無効化
  • sip0: u16: カスタマイズされたSIP
  • sip1: bool: 署名付きシステムボリューム（csrutil authenticated-boot）を無効化
  • sip2: bool: CTRR (configurable text region read-only) を無効化
  • sip3: bool: boot-args フィルタリングを無効化

また、オプションとして、以下のリンクされたマニフェストが、それぞれ /<volume-group-uuid>/LocalPolicy/<policy-hash>.<id>.im4m に存在: - auxk: AuxKC (サードパーティのkext) manifest - fuos: fuOS (カスタムkernelcache) manifest

  • 次のステージを読み込む場合:

  • ブートディレクトリはターゲットパーティションのPreboot subvolumeのパス /<volume-uuid>/boot/<local-policy.metadata.nsih> に存在

  • /usr/standalone/firmware/iBoot.img4` を同じディレクトリにあるデバイス・ツリーや他のファームウェア・ファイルと一緒に復号、検証、実行。他のメタデータ記述子についてはまだ根拠なし

  • カスタムステージ(fuOS)を読み込む場合:

  • ...

この段階で失敗すると、エラーになるか、DFUにフォールバックし、iBECローダーの送信を待ってから、DFUの流れでステージ2に進みます。

Stage 2 (iBoot2)

このステージはOSレベルのローダーで、OSパーティションの中にありmacOSの一部として出荷されています。システムの残りの部分をロードします。

DFUの流れ

Stage 1 (iBSS)

このステージは『復元』ホストからデバイスに送られます。このステージでは、2つ目のステージであるiBECのブートストラップ、検証、実行が行われます。

Stage 2 (iBEC)

モード

起動すると、APはSEPで確認できるようにブートモードのいずれかになります:

ID Name
0 macOS
1 1TR ("one true" recoveryOS)
2 recoveryOS ("ordinary" recoveryOS)
3 kcOS
4 restoreOS
255 unknown

SEPでは、1TRで特定のコマンド(ブートポリシーの編集など)の実行を許可していないと、エラー11『AP boot mode』で失敗します。