書き込み保護の方式とプログラミング

フォームファクターは、モジュールの各フィールドがどこにあるかを教えてくれます。もう一つの独立した軸が、それを変更できるかどうか——モジュールが書き込みに対してメモリーをどう保護するか——を決めます。メーカーは5通りの方式を使っており、それぞれ異なるプログラミング方法が必要です。先に種類を見極めることで、書き込み失敗による何時間もの無駄を避けられます。

5つの保護方式

#	種類	見分け方	プログラム方法
1	保護なし	ただちに書き込みを受け付ける	直接書き込み——ただし低速クロックで
2	ハードウェア書き込み保護ピン	何を試しても読み取り専用のまま。パスワードも効かない	書き込み中にWP ラインを制御
3	パスワード（ファームウェアコントローラー）	パスワードを入力するまで `WRITE FAIL`	まず 0x7B にパスワードを入力
4	一時記憶 + 保存コマンド	書き込みは「成功」するが電源再投入後に元に戻る	ベンダーの保存シーケンスを送信
5	複合方式	解除にベンダー固有の I/O シーケンスが必要	ベンダーのプログラミングアルゴリズム（スクリプト）

1. 保護なし

EEPROM に書き込み制限はありません。実務上のネックはタイミングです。安定したプログラミングには、通常の読み取り速度よりおよそ10倍遅い、1 kHz 前後の2線クロックが必要です。標準速度では書き込みが断続的に失敗し、一部だけ書き込まれたページが残ります。関連する兆候として、一部の単純なモジュールでは A0h だけが正常に読み取れ、A2h はエラーを返します。

2. ハードウェア書き込み保護ピン

EEPROM のWP ピンは抵抗を介して電源に接続されているため、チップは電源投入時にロックされた状態になります。ロックの解除には、書き込みの最中に WP ラインを低インピーダンス経路でグラウンド側へ引き下げる必要があり、これはそのラインを制御できるプログラマーボードでなければできません。ソフトウェアだけではこのタイプを突破できません。電源再投入やパスワードを試しても、モジュールは読み取り専用のままです。

3. パスワード保護（ファームウェアコントローラー）

SFF-8472 に従い、A2h ブロックはオフセット 0x7B から始まる7バイトのパスワード領域を確保しています。ほとんどのモジュールは4バイトのパスワードを使用します。モジュール内のコントローラーは、そこに書き込まれた値を保存済みの値と比較し、一致した場合のみ EEPROM への書き込みを解除します。パスワードなしでは、すべての書き込みが WRITE FAIL を返します。

正しいパスワードを入力してから書き込みます。
不明な場合：既知のベンダーパスワードの辞書探索（よくある値はEEPROM のリコーディングを参照）か、メーカーへの問い合わせ。
これらのコントローラーはクロック速度やブロック間の間隔に敏感です——これも低速でプログラムすべき理由の一つです。

4. 一時記憶と保存コマンド

書き込みは揮発性メモリーに入ります。一見すべて問題ないように見えますが、モジュールの電源を再投入すると古いコードに戻ってしまいます。ベンダーのファームウェアは、一時的なイメージを永続ストレージへ確定させるために、明示的な保存コマンド（ベンダー独自のバイトシーケンス）を必要とします。これを定めた標準は存在せず、ベンダーごとにシーケンスが異なり、スクリプトとして記録されます。

5. 複合保護

最新のモジュールは、ハードウェア WP とパスワードと保存コマンドと動作上の前提条件——たとえば書き込みを受け付ける前にモジュールを低消費電力モードにする必要がある、といったもの——を組み合わせて重ねています。これは、A2h オフセット 0x80 以降に256ページ以上を公開する最近の SFF-8472 改訂版のモジュールや、CMIS モジュールに典型的です。プログラミングにはメーカーのアルゴリズムが必要で、通常は大口購入顧客にのみ提供されます。

種類の見分け方

まず素の読み取りを試します。A2h は正常に読み取れるか？（タイプ1はここでよく失敗します。）
保護されていないフィールドへ1バイトの書き込みを試します。即座に成功→タイプ1。WRITE FAIL→タイプ3（またはタイプ5）。エラーなく成功したように見えて電源再投入後に元に戻る→タイプ4。
既知のパスワードを入力します。それでも読み取り専用のまま→タイプ2（ハードウェア）またはタイプ5（複合）。
フォームファクターと仕様の改訂版を確認します——CMIS と後期改訂版の SFF-8472 モジュールは、通常タイプ5です。

CodingBox では

パスワード設定 — テーブルアドレス、パスワードアドレス（0x7B）、値は書き込み保護されたメモリとパスワードで設定します。既知のパスワードはデータベースから適用されます。
スクリプト — CodingBox のプログラミングスクリプトには、タイプ4とタイプ5向けのベンダー保存シーケンスと解除アルゴリズムが収められています。
標準速度で失敗するモジュール向けの1バイトずつの書き込みと低速クロック。
ハードウェア WP はソフトウェアではなく、プログラマーボード側で扱います。
書き込みを行う前に、読み取った内容はすべてcode databaseに保存されるため、失敗しても必ず復元できます。

ベンチで見られる症状——WRITE FAIL、元に戻ってしまう書き込み、拒否されるパスワード——とその対処法：EEPROM の読み書きエラー。

これらの種類が存在する理由——独立した EEPROM か MCU がエミュレートするマップか、保存コマンド、ファームウェアミラー、ファームウェアが実装する署名について：コントローラーとファームウェア。

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