BIOS (uma sigla para Basic Input / Output System), que tradicionalmente executava a inicialização de hardware durante o processo de inicialização está conosco desde os anos 70, e a hora de substituí-lo chegou há anos.

Hoje, o sucessor de fato do BIOS é a Unified Extensible Firmware Interface (UEFI), que aborda várias deficiências técnicas ao mesmo tempo em que fornece suporte tradicional para serviços de BIOS. Mas ao contrário da crença popular, UEFI não é a única substituição de BIOS disponível. Há também o coreboot, que é um projeto de software de código aberto que visa substituir o BIOS por um firmware leve que faz apenas o mínimo para carregar e executar um sistema operacional moderno de 32 ou 64 bits.

Neste artigo, explicamos as razões pelas quais o BIOS está obsoleto e comparamos coreboot com UEFI para ver como essas duas substituições de BIOS surgiram, o que desejam alcançar e quais são suas vantagens e desvantagens.

O Fim da BIOS

Os computadores evoluíram significativamente desde que Gary Kildall, um cientista da computação americano e empresário do microcomputador, inventou o termo BIOS. Hoje em dia, é comum inicializar não apenas de discos rígidos e mídia óptica, mas também de unidades flash USB e dispositivos remotos de rede. Também é comum inicializar de discos rígidos maiores que 2.2 TB, que é um limite rígido imposto pelo Master Boot Record (MBR), o tipo padrão de setor de inicialização de sistemas compatíveis com IBM PC com BIOS.

Além do suporte de hardware muito limitado, o BIOS também não atende aos requisitos de segurança atuais dos fabricantes de computador, que precisam de uma maneira de garantir que o usuário sempre inicialize em um sistema operacional que não foi adulterado entre as inicializações.

Finalmente, o BIOS também está desatualizado em termos de usabilidade. Sua interface de usuário somente texto é desajeitada e muitas vezes difícil de navegar. Muitas implementações de BIOS registram entrada somente quando vem de um teclado PS / 2, e entrada de mouse é virtualmente inédita.

Sucessores do BIOS

Existem atualmente três sucessores principais do BIOS: coreboot, libreboot e UEFI. Destes, o libreboot é o mais novo e, na verdade, é uma distribuição do coreboot sem código binário proprietário. Foi lançado em 2013 por Leah Rowe e atualmente funciona com qualquer distribuição Linux que use configuração de modo kernel (KMS) para os gráficos. Por causa dos laços estreitos da libreboot com o coreboot e seu suporte limitado, não discutiremos isso mais neste artigo.

coreboot

Em seu site oficial, o coreboot é descrito como “uma plataforma de firmware estendida que oferece uma experiência de inicialização extremamente rápida e segura em computadores modernos e sistemas embarcados.”Coreboot foi lançado inicialmente em 1999, com o objetivo de criar uma alternativa de BIOS que começasse rapidamente e tratasse os erros de forma inteligente.

Alguns dos principais contribuintes do projeto incluem AMD, MSI, Gigabyte, Coresystems e também o Google, que patrocina parcialmente o projeto coreboot e o aceitou em sete anos consecutivos para o Google Summer of Code.

Em 2009, o fundador do coreboot, Ron Minnich, disse: “Existem mais de 10 milhões de computadores executando o coreboot atualmente. Muitos deles são aparelhos e decodificadores. Coisas que deveriam ser ativadas instantaneamente. Mas algumas empresas também vendem servidores que executam coreboot agora. Os casos de uso são muito difundidos. Algumas máquinas coreboot estavam caçando minas no Afeganistão, outras estavam garantindo a integridade dos dados e o desempenho em grandes hospitais. Coreboot tem sido usado em testes de sistemas e melhoria da segurança de carros e, claro, em alguns super clusters de computadores com milhares e milhares de nós.”

Entre os dispositivos mais prontamente disponíveis que suportam coreboot estão alguns Chromebooks baseados em x86, o OLPC XO e o Libreboot X200 e T400.

Comparado ao BIOS, o coreboot faz apenas a inicialização do hardware, enquanto o BIOS tradicional também inicia o sistema operacional. Após a inicialização do hardware, o coreboot inicia um programa separado chamado carga útil. A carga útil pode ser qualquer programa. Além dos bootloaders padrão que podem iniciar o sistema operacional, na verdade pode ser o próprio kernel do sistema operacional, o que significa que é possível colocar o coreboot e o kernel do Linux no boot flash para ter um sistema Linux sempre disponível.

UEFI

UEFI é baseado na especificação original Extensible Firmware Interface (EFI) desenvolvida pela Intel em 2005, após a formação do The Unified EFI Forum.

“A especificação Unified EFI (UEFI) (anteriormente conhecida como Especificação EFI) define uma interface entre um sistema operacional e o firmware da plataforma”, descreve a especificação Intel. “A interface consiste em tabelas de dados que contêm informações relacionadas à plataforma, chamadas de serviço de inicialização e chamadas de serviço de tempo de execução que estão disponíveis para o sistema operacional e seu carregador. Eles fornecem um ambiente padrão para inicializar um sistema operacional e executar aplicativos de pré-inicialização.”

Na maioria das novas máquinas, a UEFI substituiu o BIOS como uma alternativa mais complexa, com cada fabricante de computador implementando o padrão de uma maneira particular para criar um front-end específico para as necessidades do fabricante.

UEFI fornece um ambiente de pré-inicialização com seu próprio shell, drivers, aplicativos, a capacidade de navegar na Internet, criar backups do sistema e realizar diagnósticos remotos sem um sistema operacional, entre muitas outras coisas. UEFI suporta a inicialização a partir de discos rígidos de até 9.4 ZB (1 ZB = 1 trilhão de gigabytes), o que deve ser suficiente por um tempo, considerando que se espera que toda a Internet seja em torno de 8 ZB.

Mas, apesar de todas as vantagens da UEFI sobre o BIOS, muitos ativistas de direitos digitais a criticaram, alegando que a UEFI remove a capacidade do usuário de controlar verdadeiramente o computador por causa de um recurso chamado Secure Boot, que garante que um dispositivo inicialize usando apenas software que é confiável pelo fabricante de equipamento original (OEM).

Algumas máquinas com o recurso de inicialização segura tornam impossível desligar o recurso, de modo que qualquer um que possua tal máquina ficará preso a qualquer sistema operacional que veio com a máquina. Considerando como poucos laptops vêm com o Linux pré-instalado, todos os usuários do Linux que comprarem um laptop ou computador desktop que não seja especificamente anunciado como compatível com Linux devem garantir que a máquina possibilite o desligamento do Secure Boot.

Conclusão

Mesmo que o coreboot seja muito mais antigo que o UEFI, a maioria dos usuários de computador mal sabe sobre sua existência porque pode ser encontrado principalmente em dispositivos altamente especializados, não em laptops e computadores desktop. Dito isso, máquinas com coreboot existem; eles são muito mais difíceis de encontrar.