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patch_BIOS_and_EC.md

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指南：解锁 BIOS、修改 EC 并自定义开机动画

本指南将引导您完成解锁 BIOS、修改 EC（Embedded Controller）以适配经典键盘，以及自定义开机动画的全过程。我们主要利用 1vyrain 项目提供的 Flash a custom BIOS from URL 功能，在刷写自定义 BIOS 的同时，直接集成开机画面的修改，从而简化操作步骤。

一、制作自定义 BIOS 固件

第一步：准备所需工具与文件

  1. Windows 环境: 主要用于执行联想官方的 BIOS 升级程序，以提取核心固件文件。
  2. UEFITool 和 UEFIPatch:
  3. HxD 十六进制编辑器: 用于后续修改开机动画的二进制文件。您也可以使用其他熟悉的十六进制编辑器。
  4. 联想官方 BIOS 升级程序: 请根据您的设备型号，下载与 EC 修改兼容的特定版本 BIOS。官网可能隐藏了旧版链接，但文件依然可以下载。

Warning

以上链接源自 hamishcoleman/thinkpad-ec/Descriptions.txt。如果您需要使用其他 BIOS 版本，请查阅此文件。列表中的型号均为 thinkpad-ec 项目支持的设备。

第二步：提取并修补 BIOS 固件

  1. 在 Windows 系统下，运行您下载的 BIOS 升级程序。在安装向导中，选择一个合适的解压路径，并在最后一步取消勾选 Install ThinkPad BIOS Update Utility now。

    install_upgrader

  2. 进入您选择的解压目录，找到后缀为 .FL1 的文件（例如 G2ETB5WW/$01G2000.FL1），将其复制到您的工作目录下，并可重命名为 BIOS.FL1 以方便操作。

    FL1_file

  3. 提取 BIOS 核心固件 (移除文件头)。此操作将从 .FL1 文件中剥离掉文件头，得到一个 4MB 大小的纯固件文件。

    • Windows (PowerShell): 
      [System.IO.File]::WriteAllBytes('4MB_BIOS.rom', ([System.IO.File]::ReadAllBytes('BIOS.FL1'))[464..(464+4194304-1)])
    • Linux: (来源) 
      dd if=BIOS.FL1 bs=1 of=4MB_BIOS.rom skip=464 count=4194304

  4. 执行成功后，您将得到一个名为 4MB_BIOS.rom 的文件。这是未经任何修改的原始 BIOS 固件。

  5. 应用补丁。将 4MB_BIOS.rom 文件和 patches.txt 文件（源自 digmorepaka/thinkpad-firmware-patches，本项目中提供的版本仅适用于 xx30 系列）放置在 UEFIPatch 所在的同一个文件夹下。您可以先打开 patches.txt 查看并按需启用或禁用特定补丁。 UEFIPatch patches

  6. 用鼠标左键按住 4MB_BIOS.rom 文件图标，将其拖拽到 UEFIPatch.exe 的程序图标上，然后松开鼠标。操作成功后，会自动生成一个名为 4MB_BIOS.rom.patched 的新文件。 patched

  7. 这个新生成的文件就是解锁了高级菜单并移除了白名单的 BIOS 固件。您可以将其重命名为 4MB_BIOS.patched.rom。如果您不需要修改开机动画，请直接跳转到 自定义开机动画 (可选) 部分的最后一步 (可选) TPM 签名 部分。

第三步：自定义开机动画 (可选)

1vyrain中的方法是通过官方升级程序的自定义开机画面后刷写后, 再从设备中提取BIOS二进制文件;

而此方法通过直接修改固件内的 Logo 数据包来实现，避免了二次刷写的麻烦。

  1. 使用 UEFITool.exe 打开 4MB_BIOS.patched.rom 文件。 UEFITool_main

  2. 定位并提取 Logo 数据。

    • 按下 Ctrl+F 打开搜索窗口，切换到 Hex pattern 选项卡，输入以下十六进制序列并搜索：17 F0 00 06 0C 00 00 00 00 00 00 00 18 00 78 00 00 47 49 46 38 39 61 58 UEFITool_search
    • 在下方的 Messages 窗口中双击搜索结果，程序会自动在主结构树中定位到对应的 Raw section。 UEFITool_jump
    • 右键点击这个 Raw section，选择 Extract body...，将其保存为 splash.bin。 UEFITool_extract

  3. 编辑 Logo 文件。

    • 使用 HxD.exe 打开刚刚导出的 splash.bin 文件。按下 Ctrl+F 搜索文本 GIF。您会找到两个结果，分别对应官方的 LOGO1 和 LOGO2。 splash_search
    • 将光标定位到第一个 GIF 的 G (十六进制 47) 字符左侧，按下 Ctrl+E 打开选择范围窗口，设置长度为 7800 (十六进制)，点击确定。 splash_select
    • 复制选中部分 (Ctrl+C)，新建一个文件 (Ctrl+N)，粘贴 (Ctrl+V) 并保存为 LOGO1.gif。用同样的方法可以提取 LOGO2。
    • 现在您可以使用任何图像编辑器（如 GIMP, Photoshop）打开并修改这两个 GIF 文件了。

Note

建议直接在原始图片上修改，而不是创建一个全新的文件，这样可以更好地保证格式兼容性。

Warning

修改后的图片必须满足以下条件，否则可能导致显示异常或刷写失败：

  • 位深度: 必须保持为 8-bit。
  • 调色盘大小: 必须与原始文件一致（LOGO1 为 256 色，LOGO2 为 32 色）。
  • 文件大小: 修改后的 GIF 文件大小不能超过原始文件大小 (7800 十六进制字节)。如果小于原始大小，需要用 00 填充剩余部分，以确保替换回 splash.bin 时总长度不变。

  1. 替换并保存固件。

    • 将修改后的 LOGO1.gif 和 LOGO2.gif 的二进制内容写回您 splash.bin 的对应位置，保存为 splash.custom.bin。
    • 再次打开 UEFITool.exe 和 4MB_BIOS.patched.rom。定位到之前的 Raw section，右键点击选择 Replace body...。 UEFITool_replace
    • 选择您修改好的 splash.custom.bin 文件进行替换。
    • 最后，按下 Ctrl+S 将修改后的固件另存为 4MB_BIOS.patched.logo.rom。

  2. (可选) TPM 签名: 如果您使用 TPM (可信平台模块)，您需要对最终的 ROM 文件进行签名。请参考 thrimbor/thinkpad-uefi-sign 项目的说明完成此步骤。

二、刷写自定义 BIOS

此步骤的前提与 仅解锁 BIOS 指南 相同：您需要先完成 BIOS 降级，并制作好 1vyrain 的启动 U 盘。

主要是利用了1vyrain提供的 2) Flash a custom BIOS from URL选项实现。 1vyrain_option

  1. 为了向 1vyrain 提供一个 URL，最简单的方法是使用另一台电脑和一根网线搭建一个临时的局域网 HTTP 服务器。

    • 物理连接: 用网线将您的 ThinkPad (电脑 A) 和另一台电脑 (电脑 B) 直接连接。
    • 配置静态 IP: 可在 Windows系统下的网络设置中配置以太网,
      • 电脑 A (待刷机): 配置比如 IP: 192.168.1.10, 子网掩码: 255.255.255.0
      • 电脑 B (文件源): 配置比如 IP: 192.168.1.11，子网掩码: 255.255.255.0。
    • 启动 HTTP 服务器:
      • 在电脑 B 上，进入存放 4MB_BIOS.patched.logo.rom 文件的目录。
      • 在该目录启动一个简单的 HTTP 服务器。例如，使用 powershell执行 python -m http.server 8000
    • 开始刷写:
      • 电脑A从1vyrain系统盘启动
      • 在1vyrain 界面中选择输入2，当提示输入 URL 时，输入： http://192.168.1.11:8000/4MB_BIOS.patched.logo.rom
      • 按下回车，刷写过程将自动开始。

  2. 刷写完成后，电脑会自动重启并进入 BIOS 设置界面。检查 Advanced 菜单和新的开机动画是否都已生效。 patched_bios

三、刷写 EC 固件

在进行软件操作前，请先完成键盘的硬件修改。详细的硬件改装步骤（包括屏蔽针脚等）可以参考 ThinkWiki 的经典键盘改装指南或者一些视频网站上的实际操作内容。

thinkpad-ec 项目中的引导已经很完善了，以下是经过gemini-2.5-pro整理和总结的详细步骤, 一切以原项目中引导为主。

第一阶段：准备 Linux 环境

  • 操作系统: 必须在真实的 Linux 系统下操作（不支持 WSL）。您可以使用 Live USB 系统，如 Ubuntu。
  • 安装依赖:
    • Debian / Ubuntu: sudo apt-get update && sudo apt-get install make git
    • Fedora: sudo dnf install git mtools openssl-devel && sudo dnf group install "C Development Tools and Libraries"
  • 下载项目文件: 
    cd ~
git clone https://github.com/hamishcoleman/thinkpad-ec
cd ~/thinkpad-ec
  • 安装编译依赖 (仅 Debian/Ubuntu): sudo make build-deps

第二阶段：构建 EC 补丁启动盘

  1. 构建镜像: 运行 make 命令并指定您的笔记本型号。这会自动下载官方固件并打上补丁。 
    # 以 X230 为例
make patched.x230.img
  2. 准备 U 盘: 插入一个可以被完全清空的 U 盘。
  3. 识别 U 盘: 运行 lsblk -d -o NAME,SIZE,LABEL 找到您的 U 盘设备名 (例如 /dev/sdb)。务必再三确认，选错会导致数据丢失！
  4. 写入镜像: 使用 dd 命令将镜像写入 U 盘。请将 sdx 替换为您的真实设备名。 
    # 再次以 X230 和 /dev/sdx 为例
sudo dd if=patched.x230.img of=/dev/sdx bs=4M status=progress conv=fsync

第三阶段：从 U 盘启动并刷新 EC

  1. 设置 BIOS: 重启 ThinkPad，进入 BIOS 设置，将启动模式改为 Legacy Only。
  2. U 盘启动: 从您刚刚制作的 EC 补丁 U 盘启动。
  3. 第一阶段刷新:
    • 系统启动后，会显示补丁信息，然后自动将新的 EC 固件“暂存”到 BIOS 中。
    • 此过程完成后，电脑会自动重启。
  4. 第二阶段刷新:
    • 电脑重启后，BIOS 会检测到暂存的 EC 更新。
    • 如果电源、电池等条件满足，屏幕上会明确显示 "Flashing EC" 或类似信息。看到这个画面才代表 EC 正在被真正刷新。
    • 刷新完成后，系统会正常启动。此时，您的经典键盘应该已经可以完美工作了。

四、总结

整个流程可以概括为三个核心阶段：

  1. 准备自定义 BIOS 固件:

    • 从联想官网下载特定版本的 BIOS 升级程序。
    • 在 Windows 下运行程序以解压出 .FL1 核心固件文件。
    • 使用命令行工具移除文件头，得到 4MB_BIOS.rom。
    • 使用 UEFIPatch 工具为 ROM 打上解锁补丁。
    • (可选) 使用 UEFITool 和 HxD 提取、修改并替换固件中的开机动画文件。

  2. 刷写自定义 BIOS:

    • 确保已按照 另一份指南 完成了 BIOS 降级。
    • 制作 1vyrain 启动 U 盘，并从其启动。
    • 选择 Flash from URL 选项，利用另一台电脑和网线搭建临时 HTTP 服务，将自定义好的 ROM 文件刷入 ThinkPad。

  3. 刷写 EC 固件:

    • 在 Linux 环境下，使用 thinkpad-ec 项目的脚本，为您的设备型号构建一个包含键盘补丁的启动 U 盘。
    • 将 ThinkPad 的启动模式切换到 Legacy Only。
    • 从制作好的 EC 补丁 U 盘启动，让程序自动完成两阶段的 EC 固件刷新。