Para o seu computador ser inicializado corretamente, é necessário saber se todo o conjunto de hardware está em bom estado de modo que não aconteça nada fatal. Para isso, existe a BIOS (Basic Input/Output System), um pequeno conjunto de instruções em um chip, diretamente responsável com o hardware e, consequentemente, com o boot. Antes de dar início ao carregamento do sistema operacional, ele verifica se processador, cooler, memória e disco rígido estão em condições ideais de funcionamento.
As placas-mãe são constantemente atualizadas, isso é impossível de ser notado. Suporte a novos componentes, como HDDs com altas capacidades, SSDs, CPUs com vários núcleos, memórias cada vez maiores e mais rápidas. Porém, a legada BIOS continua sendo praticamente a mesma coisa de 30 anos atrás, com seu espaço de endereçamento de 1 MB, 16 bits e dependência de PC-AT (nomenclatura dada na época para computadores pessoais de “tecnologia avançada”, Personal Computer – Advanced Technology) e finalmente sua sucessora já está sendo testada em diversas placas-mãe e se chama UEFI, Unified Extensible Firmware Interface.
Extensible Firmware Interface, a predecessora
A Extensible Firmware Interface (EFI) foi desenvolvida pela Intel em meados de 1990, durante o desenvolvimento do Intel-HP Itanium. Como essa linha era pensada para os altos recursos necessitados pela plataforma de servidores, a BIOS claramente não se mostrava suficiente para manter tudo em cima. Por isso, um projeto chamado de Intel Boot Initiative começou a ser desenvolvido, o qual foi renomeado posteriormente para Extensible Firmware Interface. Ele foi atualizado durante o tempo; no final de 2000 a especificação 1.02, já era usada nos primeiros servidores e workstations da Intel. Em 2002 os primeiros Itanium II da HP podiam rodar a especificação 1.10 e inicializar o Linux, Windows, BSD e HP-UX.
Atualmente o EFI é usado, e uma das empresas que estão ligadas a ele é a Apple, que começou a utilizar a EFI no início de 2006 nos Macs, quando surgiram os primeiros baseados na arquitetura Intel e os PowerPCs começaram a cair em desuso. Sistemas IA-64 (Itanium) também usam, e é por isso que existem versões específicas de sistemas operacionais para eles. O Linux permite o carregamento por EFI desde 2000 através de um adicional, e o Windows possui versões especiais, como o Windows Server 2003/2008 IA-64.
Ao acessar uma interface EFI, é notável a diferença e o avanço óbvio em relação à BIOS, uma interface mais amigável flexível, que pode ser usada com dispositivo apontador. Além disso, ela ainda permite o boot em HDs com mais de 2,2 TB e arquitetura independente de drivers e processador. Mais futuramente, em 2005, a EFI deu lugar para a…
Unified Extensible Firmware Interface, a atual
A Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) chegou para ser a “segunda iteração” da especificação EFI. Ela é gerenciada pelo UEFI Forum, que é uma aliança entre várias fabricantes em prol da modernização do processo de boot. Entre elas, fazem parte: AMD, American Megatrends, Apple, Dell, HP, IBM, Insyde Software, Intel, Lenovo, Microsoft, e Phoenix Technologies.
A primeira especificação da UEFI veio após a EFI 1.10, que era a versão final pronta da Intel. Após isso, a empresa resolveu contribuir para a Unified EFI Forum, onde foi feita a evolução para a UEFI; porém, a EFI original continua pertencentente toda e completamente à Intel e ainda licenciada para fabricantes por ela.
A EFI, ou UEFI, veio para repor a legada BIOS em sistemas Itanium, mas também x86 e x86-64. Atualmente ela já está disponível no mercado em algumas placas mais recentes. A ASUS, por exemplo, chama a tecnologia de “ASUS UEFI BIOS”, e a MSI de “Click BIOS”. Apesar de terem o nome “BIOS”, tecnicamente não são uma BIOS, porém, eles resolveram manter essa nomenclatura pelo legado deixado pela marca e pela funcionalidade similar.
A mais recente especificação UEFI é a 2.3.1, lançada em 2011. Com o tempo, a UEFI foi ganhando novos recursos, como login através de rede, criptografia e suporte a processadores ARM.
Para esquematizar partições, em vez de usar a antiga MBR (Master Boot Record) a EFI/UEFI usa GPT (GUID Partition Table), que praticamente desaparece com todas as limitações da primeira. A MBR limita os HDs a terem no máximo quatro partições e 2 TiB (Tebibytes) de espaço, o que dá aproximadamente 2,2 TB. Já a GPT permite um disco único com tamanho de 8 ZiB (Zebibytes), aproximadamente 8,4 ZB, 9444732965 TB.
O processo de boot pela UEFI
A UEFI define um gerenciador de boot, uma definição que envolve carregar o loader do sistema operacional e seus drivers. A configuração é gerenciada por um set de informações NVRAM variáveis, incluindo variáveis de boot e locais dos loaders do sistema operacional. Esses carregadores (loaders) de sistema operacional ficam localizados em um determinado caminho que pode ser acessado pelo firmware. Esse tipo de informação pode estar localizada em sistemas de arquivos FAT32, FAT16 ou FAT12, suportados pelo firmware. Bootloaders presentes no sistema e em dispositivos removíveis bootáveis podem ser detectados normalmente pelo firmware.
Observando o processo de defasagem da BIOS, é notável o esforço usado no desenvolvimento da EFI/UEFI para resolver os problemas deixados pela antecessora nestes últimos 30 anos. O Windows 8 já está preparado para suportar UEFI e graças as tecnologias atuais presentes nela, é possível iniciar o sistema em menos de 15 segundos.
