BIOS (zkratka pro Basic Input / Output System), který tradičně prováděl inicializaci hardwaru během procesu zavádění, je tu s námi od 70. let a čas na jeho výměnu přišel před lety.

Dnes je de facto nástupcem systému BIOS Unified Extensible Firmware Interface (UEFI), který řeší několik technických nedostatků a obvykle poskytuje starší podporu pro služby BIOS. Ale na rozdíl od všeobecného přesvědčení, UEFI není jediná dostupná náhrada systému BIOS. K dispozici je také coreboot, což je softwarový projekt s otevřeným zdrojovým kódem, jehož cílem je nahradit BIOS lehkým firmwarem, který dělá jen minimum pro načtení a spuštění moderního 32bitového nebo 64bitového operačního systému.

V tomto článku vysvětlíme důvody, proč je BIOS zastaralý, a porovnáme coreboot s UEFI, abychom zjistili, jak tyto dvě náhrady BIOSu vznikly, čeho chtějí dosáhnout a jaké jsou jejich výhody a nevýhody.

Konec systému BIOS

Počítače se významně vyvinuly od doby, kdy americký počítačový vědec a podnikatel v oblasti mikropočítačů Gary Kildall vynalezl termín BIOS. V dnešní době je běžné bootovat nejen z pevných disků a optických médií, ale také z USB flash disků a vzdálených síťových zařízení. Je také běžné bootovat z pevných disků větších než 2.2 TB, což je pevný limit stanovený programem Master Boot Record (MBR), což je standardní typ zaváděcího sektoru systémů kompatibilních s IBM PC s BIOSem.

Kromě velmi omezené hardwarové podpory BIOS také nesplňuje aktuální bezpečnostní požadavky výrobců počítačů, kteří potřebují způsob, jak zajistit, aby se uživatel vždy zaváděl do operačního systému, který nebyl mezi bootováním upraven.

Nakonec je BIOS zastaralý také z hlediska jeho použitelnosti. Jeho textové uživatelské rozhraní je neohrabané a často je těžké se v něm orientovat. Mnoho implementací systému BIOS registruje vstup pouze tehdy, když pochází z klávesnice PS / 2 a vstup myši je prakticky neslýchaný.

Nástupci systému BIOS

V současné době existují tři hlavní nástupci systému BIOS: coreboot, libreboot a UEFI. Z nich je libreboot nejmladší a ve skutečnosti jde o distribuci corebootu bez proprietárního binárního kódu. Byla spuštěna v roce 2013 Leah Rowe a v současné době funguje s jakoukoli distribucí Linuxu, která pro grafiku používá nastavení režimu jádra (KMS). Kvůli úzkým vazbám librebootu na coreboot a jeho omezené podpoře o tom nebudeme dále hovořit v tomto článku.

coreboot

Na svých oficiálních webových stránkách je coreboot popisován jako „rozšířená platforma firmwaru, která poskytuje bleskově rychlé a bezpečné bootování na moderních počítačích a vestavěných systémech.„Coreboot byl původně vydán v roce 1999 s cílem vytvořit alternativu systému BIOS, která by začala rychle a inteligentně zpracovávala chyby.

Mezi hlavní přispěvatele do projektu patří AMD, MSI, Gigabyte, Coresystems a také Google, který částečně sponzoruje projekt coreboot a přijal jej za sedm po sobě jdoucích let pro Google Summer of Code.

V roce 2009 zakladatel společnosti Coreboot Ron Minnich řekl: „V současné době běží coreboot více než 10 milionů počítačů. Mnohé z nich jsou spotřebiče a set-top boxy. Věci, které mají být okamžité. Některé společnosti však nyní také prodávají servery se spuštěným jádrem. Případy použití jsou velmi rozšířené. Některé stroje s jádrovým spouštěním lovily doly v Afghánistánu, jiné zajišťovaly integritu a výkon dat ve velkých nemocnicích. Coreboot byl použit při testování systémů a zlepšování bezpečnosti automobilů a samozřejmě v několika superpočítačových klastrech s tisíci a tisíci uzlů.“

Mezi snadno dostupná zařízení podporující coreboot patří některé Chromebooky založené na x86, OLPC XO a Libreboot X200 a T400.

Ve srovnání s BIOSem provádí coreboot pouze hardwarovou inicializaci, zatímco tradiční BIOS také spouští operační systém. Po inicializaci hardwaru spustí coreboot samostatný program s názvem užitečné zatížení. Užitečným zatížením může být jakýkoli program. Kromě standardních zavaděčů, které mohou spustit operační systém, to může být ve skutečnosti samotné jádro operačního systému, což znamená, že je možné do bootovacího blesku vložit coreboot a jádro Linuxu a mít tak vždy k dispozici systém Linux.

UEFI

UEFI je založeno na původní specifikaci Extensible Firmware Interface (EFI) vyvinuté společností Intel v roce 2005, po vytvoření The Unified EFI Forum.

„Specifikace Unified EFI (UEFI) (dříve známá jako specifikace EFI) definuje rozhraní mezi operačním systémem a firmwarem platformy,“ popisuje specifikaci Intel. „Rozhraní se skládá z datových tabulek, které obsahují informace o platformě, volání zaváděcích služeb a volání runtime služeb, která jsou k dispozici operačnímu systému a jeho zavaděči. Poskytují standardní prostředí pro zavádění operačního systému a spouštění aplikací před spuštěním.“

Ve většině nových strojů nahradil systém UEFI systém BIOS jako složitější alternativu, přičemž každý výrobce počítačů implementoval standard konkrétním způsobem a vytvořil front-end specifický pro potřeby výrobce.

UEFI poskytuje prostředí před spuštěním s vlastním shellem, ovladači, aplikacemi, schopností procházet internet, vytvářet zálohy systému a provádět vzdálenou diagnostiku bez operačního systému, kromě mnoha dalších věcí. UEFI podporuje bootování z pevných disků až 9.4 ZB (1 ZB = 1 trilliongigabytes), což by na chvíli mělo stačit vzhledem k tomu, že se očekává, že celý internet bude kolem 8 ZB.

Ale navzdory všem výhodám, které má UEFI oproti BIOSu, mnoho aktivistů v oblasti digitálních práv to kritizovalo a tvrdí, že UEFI odstraňuje schopnost uživatele skutečně ovládat počítač kvůli funkci zvané Secure Boot, která zajišťuje, že se zařízení spouští pouze pomocí softwaru kterému důvěřuje výrobce originálního vybavení (OEM).

Některé stroje s funkcí Secure Boot znemožňují tuto funkci vypnout, takže každý, kdo vlastní takový stroj, je zaseknutý jakýmkoli operačním systémem dodaným se strojem. Vzhledem k tomu, jak málo notebooků je dodáváno s předinstalovaným Linuxem, měli by všichni uživatelé Linuxu, kteří si kupují notebook nebo stolní počítač, který není specificky inzerován jako vhodný pro Linux, zajistit, aby stroj umožňoval vypnout Secure Boot.

Závěr

Přestože je coreboot mnohem starší než UEFI, většina uživatelů počítačů sotva ví o jeho existenci, protože jej lze nalézt většinou ve vysoce specializovaných zařízeních, nikoli v laptopech a stolních počítačích. To znamená, že stroje s corebootem existují; jsou jen mnohem těžší najít.