BIOS (een acroniem voor Basic Input/Output System), dat traditioneel hardware-initialisatie uitvoerde tijdens het opstartproces, is bij ons sinds de jaren 70, en de tijd om het te vervangen is jaren geleden aangebroken.

Tegenwoordig is de de facto opvolger van BIOS Unified Extensible Firmware Interface (UEFI), die verschillende technische tekortkomingen verhelpt, terwijl het doorgaans legacy-ondersteuning biedt voor BIOS-services. Maar in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is UEFI niet de enige beschikbare BIOS-vervanging. Er is ook coreboot, een open source softwareproject dat tot doel heeft het BIOS te vervangen door een lichtgewicht firmware die slechts het absolute minimum doet om een ​​modern 32-bits of 64-bits besturingssysteem te laden en uit te voeren.

In dit artikel leggen we de redenen uit waarom BIOS verouderd is en vergelijken we coreboot met UEFI om te zien hoe deze twee BIOS-vervangingen zijn ontstaan, wat ze willen bereiken en wat hun voor- en nadelen zijn.

Het einde van BIOS

Computers zijn aanzienlijk geëvolueerd sinds Gary Kildall, een Amerikaanse computerwetenschapper en microcomputerondernemer, de term BIOS uitvond. Tegenwoordig is het gebruikelijk om niet alleen op te starten vanaf harde schijven en optische media, maar ook vanaf USB-flashstations en externe netwerkapparaten. Het is ook gebruikelijk om op te starten vanaf harde schijven groter dan 2 ".2 TB, een harde limiet die wordt opgelegd door de Master Boot Record (MBR), het standaardtype opstartsector van IBM PC-compatibele systemen met BIOS.

Naast zeer beperkte hardware-ondersteuning, voldoet BIOS ook niet aan de huidige beveiligingsvereisten van computerfabrikanten, die een manier nodig hebben om ervoor te zorgen dat de gebruiker altijd opstart in een besturingssysteem waarmee niet is geknoeid tussen het opstarten.

Ten slotte is BIOS ook verouderd in termen van bruikbaarheid. De gebruikersinterface met alleen tekst is onhandig en vaak moeilijk te navigeren. Veel BIOS-implementaties registreren invoer alleen als deze afkomstig is van een PS/2-toetsenbord, en muisinvoer is vrijwel ongehoord.

Opvolgers van BIOS

Er zijn momenteel drie belangrijke opvolgers van BIOS: coreboot, libreboot en UEFI. Hiervan is libreboot de jongste, en het is eigenlijk een distributie van coreboot zonder propriëtaire binaire code. Het werd in 2013 gelanceerd door Leah Rowe en het werkt momenteel met elke Linux-distributie die de kernelmodusinstelling (KMS) voor de grafische weergave gebruikt. Vanwege de nauwe banden van libreboot met coreboot en de beperkte ondersteuning, zullen we dit in dit artikel niet verder bespreken.

coreboot

Op de officiële website wordt coreboot beschreven als "een uitgebreid firmwareplatform dat een bliksemsnelle en veilige opstartervaring biedt op moderne computers en embedded systemen."Coreboot werd oorspronkelijk uitgebracht in 1999, met als doel een BIOS-alternatief te creëren dat snel zou starten en fouten intelligent zou afhandelen.

Enkele van de belangrijkste bijdragers aan het project zijn AMD, MSI, Gigabyte, Coresystems en ook Google, die het coreboot-project gedeeltelijk sponsort en het zeven opeenvolgende jaren heeft geaccepteerd voor de Google Summer of Code.

In 2009 zei coreboot-oprichter Ron Minnich: "Er zijn tegenwoordig meer dan 10 miljoen computers waarop coreboot draait. Velen van hen zijn apparaten en settopboxen. Dingen die verondersteld worden instant-on te zijn. Maar sommige bedrijven verkopen nu ook servers waarop coreboot draait. De use-cases zijn zeer wijdverbreid. Sommige coreboot-machines jaagden op mijnen in Afghanistan, andere zorgden ervoor dat de gegevensintegriteit en prestaties in grote ziekenhuizen gegarandeerd zijn. Coreboot is gebruikt bij het testen van systemen en het verbeteren van de beveiliging van auto's, en natuurlijk in een flink aantal supercomputerclusters met duizenden en duizenden knooppunten.”

Onder de meer gemakkelijk verkrijgbare apparaten die coreboot ondersteunen, zijn enkele op x86 gebaseerde Chromebooks, de OLPC XO en de Libreboot X200 en T400.

Vergeleken met BIOS voert coreboot alleen hardware-initialisatie uit, terwijl traditionele BIOS ook het besturingssysteem start. Na de hardware-initialisatie start coreboot een apart programma met de naam payload. De payload kan elk programma zijn. Naast de standaard bootloaders die het besturingssysteem kunnen starten, kan het eigenlijk de kernel van het besturingssysteem zelf zijn, wat betekent dat het mogelijk is om coreboot en de Linux-kernel in de bootflash te plaatsen om een ​​altijd beschikbaar Linux-systeem te hebben.

UEFI

UEFI is gebaseerd op de originele Extensible Firmware Interface (EFI)-specificatie, ontwikkeld door Intel in 2005, na de oprichting van The Unified EFI Forum.

"De Unified EFI (UEFI)-specificatie (voorheen bekend als de EFI-specificatie) definieert een interface tussen een besturingssysteem en platformfirmware", beschrijft de specificatie Intel. “De interface bestaat uit datatabellen met platformgerelateerde informatie, opstartserviceaanroepen en runtime-serviceaanroepen die beschikbaar zijn voor het besturingssysteem en de lader. Deze bieden een standaardomgeving voor het opstarten van een besturingssysteem en het uitvoeren van pre-boot-toepassingen.”

In de meeste nieuwe machines heeft UEFI BIOS vervangen als een complexer alternatief, waarbij elke computerfabrikant de standaard op een bepaalde manier implementeert om een ​​front-end te creëren die specifiek is voor de behoeften van de fabrikant.

UEFI biedt een pre-boot-omgeving met onder andere een eigen shell, stuurprogramma's, applicaties, de mogelijkheid om op internet te surfen, systeemback-ups te maken en diagnose op afstand uit te voeren zonder besturingssysteem. UEFI ondersteunt opstarten vanaf harde schijven zo groot als 9.4 ZB (1 ZB = 1 biljoen gigabyte), wat genoeg zou moeten zijn voor een tijdje, aangezien het hele internet naar verwachting rond de 8 ZB zal zijn.

Maar ondanks alle voordelen die UEFI heeft ten opzichte van BIOS, hebben veel activisten voor digitale rechten het bekritiseerd en beweren dat UEFI de gebruiker de mogelijkheid ontneemt om de computer echt te besturen vanwege een functie genaamd Secure Boot, die ervoor zorgt dat een apparaat opstart met alleen software dat wordt vertrouwd door de Original Equipment Manufacturer (OEM).

Sommige machines met de Secure Boot-functie maken het onmogelijk om de functie uit te schakelen, dus iedereen die een dergelijke machine bezit, zit vast met welk besturingssysteem dan ook dat bij de machine is geleverd. Gezien het aantal laptops waarop Linux vooraf is geïnstalleerd, moeten alle Linux-gebruikers die een laptop of desktopcomputer kopen die niet specifiek als Linux-vriendelijk wordt geadverteerd ervoor zorgen dat de machine het mogelijk maakt om Secure Boot uit te schakelen.

Conclusie

Hoewel coreboot veel ouder is dan UEFI, weten de meeste computergebruikers nauwelijks van het bestaan ​​​​ervan omdat het meestal te vinden is op zeer gespecialiseerde apparaten, niet op laptops en desktopcomputers. Dat gezegd hebbende, er bestaan ​​wel machines met coreboot; ze zijn gewoon veel moeilijker te vinden.