BIOS (et akronym for Basic Input / Output System), der traditionelt udførte hardwareinitialisering under opstartsprocessen har været hos os siden 70'erne, og tiden til at erstatte den er kommet for mange år siden.

I dag er de facto-efterfølgeren til BIOS Unified Extensible Firmware Interface (UEFI), som løser adskillige tekniske mangler, mens de typisk leverer ældre support til BIOS-tjenester. Men i modsætning til almindelig tro er UEFI ikke den eneste tilgængelige BIOS-udskiftning. Der er også coreboot, som er et open source-softwareprojekt, der sigter mod at erstatte BIOS med en let firmware, der kun gør det absolutte minimum for at indlæse og køre et moderne 32-bit eller 64-bit operativsystem.

I denne artikel forklarer vi årsagerne til, at BIOS er forældet, og sammenligner coreboot med UEFI for at se, hvordan disse to BIOS-erstatninger blev til, hvad de vil opnå, og hvad er deres fordele og ulemper.

Slutningen af ​​BIOS

Computere har udviklet sig betydeligt siden Gary Kildall, en amerikansk computerforsker og mikrocomputer-iværksætter, opfandt udtrykket BIOS. I dag er det almindeligt at starte fra ikke kun harddiske og optiske medier, men også fra USB-flashdrev og eksterne netværksenheder. Det er også almindeligt at starte fra harddiske, der er større end 2.2 TB, hvilket er en hård grænse, der pålægges af Master Boot Record (MBR), standardtypen boot-sektor af IBM PC-kompatible systemer med BIOS.

Udover meget begrænset hardwaresupport opfylder BIOS heller ikke de nuværende sikkerhedskrav hos computerproducenter, der har brug for en måde at sikre, at brugeren altid starter op i et operativsystem, der ikke er blevet manipuleret mellem støvlerne.

Endelig er BIOS også forældet med hensyn til dets anvendelighed. Dens kun brugergrænseflade til tekst er klodset og ofte svært at navigere. Mange BIOS-implementeringer registrerer kun input, når det kommer fra et PS / 2-tastatur, og musinput er næsten uhørt.

Efterfølgere til BIOS

Der er i øjeblikket tre hovedfølgere til BIOS: coreboot, libreboot og UEFI. Ud af disse er libreboot den yngste, og det er faktisk en distribution af coreboot uden proprietær binær kode. Det blev lanceret i 2013 af Leah Rowe, og det fungerer i øjeblikket med enhver Linux-distribution, der bruger kernemodusindstilling (KMS) til grafikken. På grund af libreboots nære bånd til coreboot og dens begrænsede støtte vil vi ikke diskutere det yderligere i denne artikel.

coreboot

På sit officielle websted beskrives coreboot som “en udvidet firmwareplatform, der leverer en lynhurtig og sikker opstartsoplevelse på moderne computere og indlejrede systemer.”Coreboot blev oprindeligt udgivet i 1999 med det mål at skabe et BIOS-alternativ, der ville starte hurtigt og håndtere fejl intelligent.

Nogle af de største bidragydere til projektet inkluderer AMD, MSI, Gigabyte, Coresystems og også Google, som til dels sponsorerer coreboot-projektet og har accepteret det i syv på hinanden følgende år til Google Summer of Code.

I 2009 sagde grundlægger af coreboot Ron Minnich: ”Der er mere end 10 millioner computere, der kører coreboot derude i disse dage. Mange af dem er apparater og set-top-bokse. Ting, der formodes at være instant-on. Men nogle virksomheder sælger også servere, der kører coreboot nu. Brugssagerne er meget vidtrækkende. Nogle coreboot-maskiner jagte miner i Afghanistan, andre sørgede for, at dataintegriteten og ydeevnen på store hospitaler er garanteret. Coreboot er blevet brugt til systemtestning og forbedring af bilernes sikkerhed og selvfølgelig i et par supercomputerklynger med tusinder og tusinder af noder.”

Blandt de lettere tilgængelige enheder, der understøtter coreboot, er nogle x86-baserede Chromebooks, OLPC XO og Libreboot X200 og T400.

Sammenlignet med BIOS initialiserer coreboot kun hardware, mens traditionel BIOS også starter operativsystemet. Efter hardwareinitialiseringen starter coreboot et separat program kaldet nyttelast. Nyttelasten kan være ethvert program. Udover de standard bootloadere, der kan starte operativsystemet, kan det faktisk være selve operativsystemets kerne, hvilket betyder, at det er muligt at sætte coreboot og Linux-kernen i boot-flashen for at have et altid tilgængeligt Linux-system.

UEFI

UEFI er baseret på den oprindelige EFI-specifikation (Extensible Firmware Interface) udviklet af Intel i 2005 efter dannelsen af ​​The Unified EFI Forum.

“Unified EFI (UEFI) Specification (tidligere kendt som EFI Specification) definerer en grænseflade mellem et operativsystem og platform firmware,” beskriver specifikationen Intel. ”Interfacet består af datatabeller, der indeholder platformrelateret information, boot-serviceopkald og runtime-serviceopkald, der er tilgængelige for operativsystemet og dets loader. Disse giver et standardmiljø til at starte et operativsystem og køre pre-boot-applikationer.”

I de fleste nye maskiner har UEFI erstattet BIOS som et mere komplekst alternativ, hvor hver computerproducent implementerer standarden på en bestemt måde for at skabe en front-end, der er specifik for producentens behov.

UEFI giver et pre-boot-miljø med sin egen skal, drivere, applikationer, muligheden for at surfe på Internettet, oprette sikkerhedskopier af systemet og udføre fjerndiagnosticering uden et operativsystem, blandt mange andre ting. UEFI understøtter opstart fra harddiske så store som 9.4 ZB (1 ZB = 1 billiongigabytes), hvilket skulle være nok et stykke tid i betragtning af at hele Internettet forventes at være omkring 8 ZB.

Men på trods af alle de fordele, UEFI har i forhold til BIOS, har mange digitale rettighedsaktivister kritiseret det og hævdet, at UEFI fjerner brugerens mulighed for virkelig at kontrollere computeren på grund af en funktion kaldet Secure Boot, som sørger for, at en enhed starter kun ved hjælp af software der er tillid til af den originale udstyrsproducent (OEM).

Nogle maskiner med Secure Boot-funktionen gør det umuligt at slukke for funktionen, så enhver, der ejer en sådan maskine, sidder fast med det operativsystem, der fulgte med maskinen. I betragtning af hvor få bærbare computere der er forudinstalleret med Linux, skal alle Linux-brugere, der køber en bærbar computer eller en stationær computer, der ikke specifikt er annonceret som Linux-venlig, sikre, at maskinen gør det muligt at slå Secure Boot fra.

Konklusion

Selvom coreboot er meget ældre end UEFI, ved de fleste computerbrugere næppe om dens eksistens, fordi det hovedsageligt kan findes i højt specialiserede enheder, ikke bærbare computere og stationære computere. Når det er sagt, findes der maskiner med coreboot; de er bare meget sværere at finde.