Le BIOS (acronyme de Basic Input/Output System), qui effectuait traditionnellement l'initialisation matérielle pendant le processus de démarrage, nous accompagne depuis les années 70, et le moment de le remplacer est venu il y a des années.

Aujourd'hui, le successeur de facto du BIOS est Unified Extensible Firmware Interface (UEFI), qui résout plusieurs lacunes techniques tout en fournissant généralement une prise en charge héritée des services BIOS. Mais contrairement à la croyance populaire, UEFI n'est pas le seul remplacement du BIOS disponible. Il y a aussi coreboot, qui est un projet de logiciel open source qui vise à remplacer le BIOS par un micrologiciel léger qui ne fait que le strict minimum pour charger et exécuter un système d'exploitation 32 bits ou 64 bits moderne.

Dans cet article, nous expliquons les raisons pour lesquelles le BIOS est obsolète et comparons coreboot avec UEFI pour voir comment ces deux remplacements de BIOS ont vu le jour, ce qu'ils veulent accomplir et quels sont leurs avantages et inconvénients.

La fin du BIOS

Les ordinateurs ont considérablement évolué depuis que Gary Kildall, informaticien et entrepreneur en micro-informatique américain, a inventé le terme BIOS. De nos jours, il est courant de démarrer non seulement à partir de disques durs et de supports optiques, mais également à partir de clés USB et de périphériques réseau distants. Il est également courant de démarrer à partir de disques durs de plus de 2.2 To, qui est une limite stricte imposée par le Master Boot Record (MBR), le type standard de secteur de démarrage des systèmes IBM compatibles PC avec BIOS.

Outre une prise en charge matérielle très limitée, le BIOS ne répond pas non plus aux exigences de sécurité actuelles des fabricants d'ordinateurs, qui ont besoin d'un moyen de s'assurer que l'utilisateur démarre toujours dans un système d'exploitation qui n'a pas été altéré entre les démarrages.

Enfin, le BIOS est également obsolète en termes de convivialité. Son interface utilisateur en texte uniquement est maladroite et souvent difficile à naviguer. De nombreuses implémentations du BIOS n'enregistrent l'entrée que lorsqu'elle provient d'un clavier PS/2, et l'entrée de la souris est pratiquement inconnue.

Successeurs du BIOS

Il existe actuellement trois principaux successeurs du BIOS : coreboot, libreboot et UEFI. Parmi ceux-ci, libreboot est le plus jeune, et il s'agit en fait d'une distribution de coreboot sans code binaire propriétaire. Il a été lancé en 2013 par Leah Rowe, et il fonctionne actuellement avec n'importe quelle distribution Linux qui utilise le paramètre de mode noyau (KMS) pour les graphiques. En raison des liens étroits de libreboot avec coreboot et de son support limité, nous n'en discuterons pas plus loin dans cet article.

coreboot

Sur son site officiel, coreboot est décrit comme « une plate-forme de firmware étendue qui offre une expérience de démarrage rapide et sécurisée sur les ordinateurs modernes et les systèmes embarqués." Coreboot a été initialement publié en 1999, dans le but de créer une alternative au BIOS qui démarrerait rapidement et gérerait les erreurs intelligemment.

Parmi les principaux contributeurs au projet figurent AMD, MSI, Gigabyte, Coresystems, ainsi que Google, qui sponsorise en partie le projet coreboot et l'a accepté sept années consécutives pour le Google Summer of Code.

En 2009, le fondateur de coreboot, Ron Minnich, a déclaré : « Il y a plus de 10 millions d'ordinateurs exécutant le coreboot de nos jours. Beaucoup d'entre eux sont des appareils et des décodeurs. Des trucs qui sont censés être instantanés. Mais certaines entreprises vendent également des serveurs exécutant coreboot maintenant. Les cas d'utilisation sont très répandus. Certaines machines de démarrage chassaient des mines en Afghanistan, d'autres s'assuraient que l'intégrité des données et les performances dans les grands hôpitaux sont garanties. Coreboot a été utilisé dans les tests de systèmes et l'amélioration de la sécurité des voitures, et bien sûr dans quelques super clusters informatiques avec des milliers et des milliers de nœuds."

Parmi les appareils les plus facilement disponibles qui prennent en charge le coreboot figurent certains Chromebooks basés sur x86, l'OLPC XO et les Libreboot X200 et T400.

Par rapport au BIOS, coreboot ne fait que l'initialisation matérielle, alors que le BIOS traditionnel démarre également le système d'exploitation. Après l'initialisation matérielle, coreboot démarre un programme distinct appelé payload. La charge utile peut être n'importe quel programme. Outre les chargeurs de démarrage standard qui peuvent démarrer le système d'exploitation, il peut en fait être le noyau du système d'exploitation lui-même, ce qui signifie qu'il est possible de mettre le coreboot et le noyau Linux dans le flash de démarrage pour avoir un système Linux toujours disponible.

UEFI

UEFI est basé sur la spécification d'origine Extensible Firmware Interface (EFI) développée par Intel en 2005, après la formation de The Unified EFI Forum.

"La spécification Unified EFI (UEFI) (anciennement connue sous le nom de spécification EFI) définit une interface entre un système d'exploitation et le micrologiciel de la plate-forme", décrit la spécification Intel. « L'interface se compose de tables de données contenant des informations relatives à la plate-forme, des appels de service de démarrage et des appels de service d'exécution disponibles pour le système d'exploitation et son chargeur. Ceux-ci fournissent un environnement standard pour démarrer un système d'exploitation et exécuter des applications de pré-démarrage."

Dans la plupart des nouvelles machines, l'UEFI a remplacé le BIOS en tant qu'alternative plus complexe, chaque fabricant d'ordinateurs implémentant la norme d'une manière particulière pour créer une interface spécifique aux besoins du fabricant.

UEFI fournit un environnement de pré-démarrage avec son propre shell, ses pilotes, ses applications, la possibilité de naviguer sur Internet, de créer des sauvegardes du système et d'effectuer des diagnostics à distance sans système d'exploitation, entre autres choses. UEFI prend en charge le démarrage à partir de disques durs jusqu'à 9.4 ZB (1 ZB = 1 trillongigaoctets), ce qui devrait suffire pendant un certain temps étant donné que l'ensemble d'Internet devrait être d'environ 8 ZB.

Mais malgré tous les avantages de l'UEFI par rapport au BIOS, de nombreux militants des droits numériques l'ont critiqué, affirmant que l'UEFI supprime la capacité de l'utilisateur à vraiment contrôler l'ordinateur grâce à une fonctionnalité appelée Secure Boot, qui garantit qu'un appareil démarre en utilisant uniquement un logiciel qui est approuvé par le fabricant d'équipement d'origine (OEM).

Certaines machines dotées de la fonction de démarrage sécurisé rendent impossible la désactivation de la fonction, de sorte que quiconque possède une telle machine est bloqué avec le système d'exploitation fourni avec la machine. Compte tenu du peu d'ordinateurs portables livrés avec Linux préinstallé, tous les utilisateurs de Linux qui achètent un ordinateur portable ou un ordinateur de bureau qui n'est pas spécifiquement annoncé comme compatible avec Linux doivent s'assurer que la machine permet de désactiver le démarrage sécurisé.

Conclusion

Même si coreboot est beaucoup plus ancien que UEFI, la plupart des utilisateurs d'ordinateurs connaissent à peine son existence car il se trouve principalement dans des appareils hautement spécialisés, et non dans des ordinateurs portables et des ordinateurs de bureau. Cela dit, les machines avec coreboot existent ; ils sont juste beaucoup plus difficiles à trouver.