Het opstartproces is een universum op zich. Er zijn veel stappen nodig voordat uw besturingssysteem het overneemt en u een lopend systeem. In zekere zin is er een klein ingebed besturingssysteem bij dit hele proces betrokken. Hoewel het proces verschilt van het ene hardwareplatform tot het andere, en van het ene besturingssysteem tot het andere, laten we eens kijken naar enkele van de overeenkomsten die ons zullen helpen een praktisch begrip te krijgen van het opstartproces.

Laten we het eerst hebben over het normale, niet-UEFI, opstartproces. Wat gebeurt er tussen het moment waarop u op de aan/uit-knop drukt tot het punt waarop uw besturingssysteem opstart en u een inlogprompt krijgt?.

Legacy BIOS - Basis invoer-/uitvoersysteem

Stap 1: De CPU is bedraad om instructies uit te voeren van een fysiek onderdeel, NVRAM of ROM genaamd, bij het opstarten. Deze instructies vormen de firmware. En het is deze firmware waar het onderscheid tussen BIOS en UEFI wordt gemaakt. Laten we ons nu concentreren op BIOS.

Het is de verantwoordelijkheid van de firmware, het BIOS, om verschillende componenten die op het systeem zijn aangesloten, zoals schijfcontrollers, netwerkinterfaces, audio- en videokaarten, enz. Vervolgens probeert het de volgende set bootstrapping-code te vinden en te laden.

De firmware doorloopt opslagapparaten (en netwerkinterfaces) in een vooraf gedefinieerde volgorde en probeert een bootloader te vinden die erin is opgeslagen. Dit proces is niet iets waar een gebruiker zich normaal gesproken mee bezighoudt. Er is echter een rudimentaire gebruikersinterface die u kunt gebruiken om verschillende parameters met betrekking tot de systeemfirmware aan te passen, inclusief de opstartvolgorde.

U opent deze gebruikersinterface door de F12-, F2- of DEL-toets ingedrukt te houden terwijl het systeem opstart. Raadpleeg de handleiding van uw moederbord om naar een specifieke sleutel in uw geval te zoeken.

Stap 2: BIOS, neemt dan aan dat het opstartapparaat begint met een MBR (Master Boot Record) die een opstartlader van de eerste fase en een schijfpartitietabel bevat. Aangezien dit eerste blok, het opstartblok, klein is en de bootloader erg minimalistisch is en niet veel anders kan doen, bijvoorbeeld een bestandssysteem lezen of een kernel-image laden.

Dus de bootloader van de tweede fase wordt in het leven geroepen.

Stap 3: De bootloader van de tweede fase is verantwoordelijk voor het lokaliseren en laden van de juiste kernel van het besturingssysteem in het geheugen. Het meest voorkomende voorbeeld, voor Linux-gebruikers, is de GRUB-bootloader. In het geval dat u dual-boot gebruikt, biedt het u zelfs een eenvoudige gebruikersinterface om het juiste besturingssysteem te selecteren om te starten.

Zelfs als je een enkel besturingssysteem hebt geïnstalleerd, kun je met het GRUB-menu opstarten in de geavanceerde modus, of een beschadigd systeem redden door in te loggen in de modus voor één gebruiker. Andere besturingssystemen hebben verschillende bootloaders. FreeBSD wordt geleverd met een van zijn eigen Unices, net als andere Unices.

Stap 4: Zodra de juiste kernel is geladen, wacht er nog een hele lijst met userland-processen om te worden geïnitialiseerd. Dit omvat uw SSH-server, uw GUI, enz. Als u in de modus voor meerdere gebruikers werkt, of een reeks hulpprogramma's om problemen met uw systeem op te lossen als u in de modus voor één gebruiker werkt.

Er is hoe dan ook een init-systeem nodig om de initiële procescreatie en het voortgezette beheer van kritieke processen af ​​te handelen. Hier hebben we opnieuw een lijst met verschillende opties, van traditionele init-shellscripts die primitieve Unices gebruikten, tot immens complexe systemd-implementatie die de Linux-wereld heeft overgenomen en zijn eigen controversiële status in de gemeenschap heeft. BSD's hebben hun eigen variant van init die verschilt van de twee hierboven genoemde.

Dit is een kort overzicht van het opstartproces. Veel complexiteiten zijn weggelaten om de beschrijving vriendelijk te maken voor niet-ingewijden.

UEFI-specificaties

Het deel waar het verschil tussen UEFI en BIOS verschijnt, bevindt zich in het allereerste deel. Als de firmware van een modernere variant is, genaamd UEFI, of Unified Extensible Firmware Interface, biedt deze veel meer functies en aanpassingen. Het zou veel meer gestandaardiseerd moeten zijn, zodat moederbordfabrikanten zich geen zorgen hoeven te maken over elk specifiek besturingssysteem dat erop kan draaien en vice versa.

Een belangrijk verschil tussen UEFI en BIOS is dat UEFI een moderner GPT-partitioneringsschema ondersteunt en UEFI-firmware de mogelijkheid heeft om bestanden te lezen van een klein FAT-systeem.

Vaak betekent dit dat uw UEFI-configuratie en binaire bestanden op een GPT-partitie op uw harde schijf staan. Dit staat vaak bekend als ESP (EFI System Partition) gemonteerd op /efi, meestal.

Het hebben van een koppelbaar bestandssysteem betekent dat uw draaiende besturingssysteem hetzelfde bestandssysteem kan lezen (en gevaarlijk genoeg, het ook kan bewerken)!). Veel malware maakt gebruik van deze mogelijkheid om de firmware van uw systeem te infecteren, die zelfs na een herinstallatie van het besturingssysteem aanhoudt.

Omdat UEFI flexibeler is, is het niet meer nodig om een ​​tweede trap bootloader zoals GRUB . te hebben. Vaak, als je een enkel (goed ondersteund) besturingssysteem installeert, zoals Ubuntu-desktop of Windows met UEFI ingeschakeld, kun je wegkomen zonder GRUB of een andere tussenliggende bootloader te gebruiken.

De meeste UEFI-systemen ondersteunen echter nog steeds een oudere BIOS-optie, u kunt hierop terugvallen als er iets misgaat. Evenzo, als het systeem is geïnstalleerd met zowel BIOS- als UEFI-ondersteuning in gedachten, heeft het een MBR-compatibel blok in de eerste paar sectoren van de harde schijf. Evenzo, als u uw computer dubbel moet opstarten, of om andere redenen gewoon de tweede trap bootloader moet gebruiken, bent u vrij om GRUB of een andere bootloader te gebruiken die bij uw gebruik past.

Conclusie

UEFI was bedoeld om het moderne hardwareplatform te verenigen, zodat leveranciers van besturingssystemen zich er vrijelijk bovenop kunnen ontwikkelen. Het is echter langzaam een ​​beetje een controversieel stukje technologie geworden, vooral als je probeert om er een open source-besturingssysteem bovenop te gebruiken. Dat gezegd hebbende, het heeft zijn verdienste en het is beter om het bestaan ​​ervan niet te negeren.

Aan de andere kant zal het legacy BIOS ook in de toekomst nog minstens een paar jaar blijven bestaan. Het begrip ervan is even belangrijk voor het geval u terug moet vallen naar de BIOS-modus om problemen met een systeem op te lossen. Ik hoop dat dit artikel je goed genoeg heeft geïnformeerd over beide technologieën, zodat je de volgende keer dat je een nieuw systeem in het wild tegenkomt, de instructies van obscure handleidingen kunt volgen en je meteen thuis zult voelen.