BIOS (en förkortning för Basic Input / Output System), som traditionellt utförde hårdvarainitialisering under startprocessen har varit med sedan 70-talet, och tiden för att ersätta den har kommit för flera år sedan.

Idag är de facto-efterträdaren till BIOS Unified Extensible Firmware Interface (UEFI), som åtgärdar flera tekniska brister samtidigt som det vanligtvis tillhandahåller äldre support för BIOS-tjänster. Men i motsats till vad många tror är UEFI inte den enda BIOS-ersättaren som finns tillgänglig. Det finns också coreboot, som är ett program med öppen källkod som syftar till att ersätta BIOS med en lätt firmware som bara gör det minsta för att ladda och köra ett modernt 32-bitars eller 64-bitars operativsystem.

I den här artikeln förklarar vi skälen till varför BIOS är föråldrad och jämför coreboot med UEFI för att se hur dessa två BIOS-ersättare kom till, vad de vill åstadkomma och vad är deras fördelar och nackdelar.

Slutet på BIOS

Datorer har utvecklats avsevärt sedan Gary Kildall, en amerikansk datavetare och mikrodatorentreprenör, uppfann termen BIOS. Numera är det vanligt att starta från inte bara hårddiskar och optiska media utan också från USB-flashenheter och fjärranslutna nätverksenheter. Det är också vanligt att starta från hårddiskar större än 2.2 TB, vilket är en hård gräns som införs av Master Boot Record (MBR), standardtypen boot-sektor för IBM PC-kompatibla system med BIOS.

Förutom mycket begränsat hårdvarustöd uppfyller BIOS inte heller nuvarande säkerhetskrav hos datortillverkare, som behöver ett sätt att säkerställa att användaren alltid startar i ett operativsystem som inte har manipulerats mellan stövlarna.

Slutligen är BIOS också föråldrat när det gäller användbarhet. Dess enda textgränssnitt är klumpigt och ofta svårt att navigera. Många BIOS-implementeringar registrerar ingång bara när det kommer från ett PS / 2-tangentbord, och musinmatning är praktiskt taget oerhört.

Efterföljare till BIOS

Det finns för närvarande tre huvudsakliga efterträdare till BIOS: coreboot, libreboot och UEFI. Av dessa är libreboot den yngsta, och det är faktiskt en distribution av coreboot utan egen binär kod. Det lanserades 2013 av Leah Rowe, och det fungerar för närvarande med alla Linux-distributioner som använder KMS-läge (KMS) för grafiken. På grund av libreboots nära band till coreboot och dess begränsade stöd kommer vi inte att diskutera det vidare i den här artikeln.

coreboot

På sin officiella webbplats beskrivs coreboot som ”en utökad firmwareplattform som ger en blixtsnabb och säker startupplevelse på moderna datorer och inbäddade system.”Coreboot släpptes ursprungligen 1999, med målet att skapa ett BIOS-alternativ som skulle starta snabbt och hantera fel på ett intelligent sätt.

Några av de viktigaste bidragsgivarna till projektet inkluderar AMD, MSI, Gigabyte, Coresystems och även Google, som delvis sponsrar coreboot-projektet och har accepterat det på sju år i rad för Google Summer of Code.

2009 sa coreboot-grundaren Ron Minnich: ”Det finns mer än 10 miljoner datorer som kör coreboot där ute idag. Många av dem är apparater och digitalboxar. Saker som ska vara direkt på. Men vissa företag säljer också servrar som kör coreboot nu. Användningsfallet är mycket vidsträckt. Vissa coreboot-maskiner jagade gruvor i Afghanistan, andra såg till att dataintegriteten och prestandan på stora sjukhus är garanterad. Coreboot har använts i systemtestning och förbättrad säkerhet för bilar, och naturligtvis i ett par superdatorkluster med tusentals och tusentals noder.”

Bland de mer lättillgängliga enheterna som stöder coreboot är några x86-baserade Chromebooks, OLPC XO och Libreboot X200 och T400.

Jämfört med BIOS startar coreboot bara hårdvaruinitiering, medan traditionellt BIOS startar också operativsystemet. Efter hårdvaruinitieringen startar coreboot ett separat program som kallas nyttolast. Nyttolasten kan vara vilket program som helst. Förutom de vanliga startladdarna som kan starta operativsystemet kan det faktiskt vara själva operativsystemets kärna, vilket innebär att det är möjligt att sätta coreboot och Linux-kärnan i startblixten för att ha ett alltid tillgängligt Linux-system.

UEFI

UEFI baseras på den ursprungliga EFI-specifikationen (Extensible Firmware Interface) som utvecklades av Intel 2005, efter bildandet av The Unified EFI Forum.

"Unified EFI (UEFI) Specification (tidigare känd som EFI Specification) definierar ett gränssnitt mellan ett operativsystem och plattforms firmware", beskriver specifikationen Intel. "Gränssnittet består av datatabeller som innehåller plattformsrelaterad information, starttjänstsamtal och körtidsanrop som är tillgängliga för operativsystemet och dess laddare. Dessa ger en standardmiljö för att starta ett operativsystem och köra applikationer före start.”

I de flesta nya maskiner har UEFI ersatt BIOS som ett mer komplext alternativ, där varje datortillverkare implementerar standarden på ett visst sätt för att skapa en front-end som är specifik för tillverkarens behov.

UEFI tillhandahåller en pre-boot-miljö med ett eget skal, drivrutiner, applikationer, möjligheten att surfa på Internet, skapa systembackups och utföra fjärrdiagnostik utan operativsystem, bland många andra saker. UEFI stöder uppstart från hårddiskar så stora som 9.4 ZB (1 ZB = 1 billiongigabyte), vilket borde räcka ett tag med tanke på att hela Internet förväntas vara cirka 8 ZB.

Men trots alla fördelar som UEFI har jämfört med BIOS har många digitala rättighetsaktivister kritiserat det och hävdat att UEFI tar bort användarens förmåga att verkligen styra datorn på grund av en funktion som heter Secure Boot, som ser till att en enhet startar med endast programvara som tillverkaren (Original Equipment Equipment) litar på.

Vissa maskiner med Secure Boot-funktionen gör det omöjligt att stänga av funktionen, så alla som äger en sådan maskin sitter fast med vilket operativsystem som medföljer maskinen. Med tanke på hur få bärbara datorer som levereras med Linux-förinstallerade, bör alla Linux-användare som köper en bärbar dator eller en stationär dator som inte specifikt annonseras som Linux-vänliga säkerställa att maskinen gör det möjligt att stänga av Secure Boot.

Slutsats

Även om coreboot är mycket äldre än UEFI, vet de flesta datoranvändare knappt om dess existens eftersom det mestadels finns i högspecialiserade enheter, inte bärbara datorer och stationära datorer. Med det sagt finns det maskiner med coreboot; de är bara mycket svårare att hitta.