Qu’est ce que le BIOS/UEFI ?

Le BIOS sous l'acronyme « Basic Input/Output System » en français « Système Élémentaire d'Entrée/Sortie », et UEFI sous l'acronyme « Unified Extensible Firmware Interface », sont tous deux des types de micrologiciels (Firmware) qui sont présents sur les cartes mères des ordinateurs en mémoire non volatile, c’est à dire qu’une fois l’ordinateur éteint, celui-ci ne s’efface pas.

Le BIOS est également le tout premier programme chargé en mémoire lors du démarrage d’un PC, essentiel pour lancer l'initialisation du système. Ces micrologiciels, qu'il s'agisse d'un BIOS ou d'un UEFI, sont le cœur même de l’ordinateur, ils sont donc essentiels pour démarrer l’ordinateur et ainsi de pouvoir charger l’OS (Operating System), l’initialisation et la configuration du matériel.

Étapes de démarrage du BIOS

La mise sous tension de l'ordinateur

Lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton d'alimentation de l'ordinateur, le bloc d'alimentation commence à fournir de l'électricité à tous les composants de l'ordinateur.

Exécution du BIOS

Le BIOS est un programme qui est stocké dans la mémoire ROM (Read-Only Memory) qui est sur la carte mère. Une fois que le processeur (CPU) reçoit du courant, il commence à exécuter le premier code, qui est celui du BIOS.

Par la suite le BIOS effectue une série de test du nom de POST (Power-On Self Test) afin de vérifier que tout le matériel de base de l'ordinateur est bien fonctionnel. Lors de ce test, le BIOS va entre autres réaliser :

• Une vérification de la mémoire RAM afin qu'elle soit bien fonctionnelle.
• Une vérification des périphériques tels que le clavier, la souris, la carte graphique et le stockage interne.
• Si le POST est réussi, le BIOS continue son processus de démarrage. En revanche si le POST rencontre une erreur (par exemple, un problème de RAM), des signaux sonores avec des bips, ou des messages d’erreur peuvent être affichés à l’écran.

Identification des périphériques de démarrage

Le BIOS recherche les périphériques de stockage, comme les disques durs, les SSD, ou bien encore les lecteur USB pour y trouver un système d'exploitation à charger. Il suit l’ordre de démarrage défini dans ses paramètres pour déterminer quel périphérique vérifier en premier. Le BIOS doit ensuite localiser un programme spécifique appelé bootloader pour charger le système d'exploitation.

Pour être détecté, le bootloader doit être placé dans le secteur de démarrage et doit faire exactement 512 octets, et se terminant par une signature binaire spécifique (1010101001010101) qu'on peut également l'écrire en hexadécimal (0xAA55). Si cette signature est présente, le BIOS exécute alors le bootloader, qui se charge de démarrer le noyau du système d'exploitation.

Charger le système d'exploitation

Le bootloader, comme GRUB pour Linux ou le Windows Boot Manager, a pour rôle de charger le noyau du système d'exploitation en mémoire RAM, ou toutes les instructions spécifiques au système d’exploitation particulier sont exécutées.

Le relais au système d'exploitation

Une fois le noyau de l'OS chargé, le bootloader laisse le contrôle au système d'exploitation, qui prend alors le relais pour continuer le processus de démarrage et finaliser l'initialisation de la machine.

La différence entre BIOS et UEFI

Le BIOS est le premier micrologiciel a avoir été créé, quant à l’UEFI, est une version plus récente, moderne, avancée, et considérée comme "Next Gen". La différence entre les deux firmware se trouve principalement dans leurs conceptions et leurs fonctionnalités. A noter également que l'UEFI a été développé pour répondre aux limitations du BIOS :

Date d’origine

Le BIOS, est née dans les années 1980, à une époque où les interfaces graphiques étaient une chose très peu courante. Le BIOS fonctionne sous format 16 bits et repose sur une interface utilisateur très simple et peu ergonomique à cette époque et qui est souvent en mode textuel.

Le UEFI, quant à lui, est apparu dans les années 2000, qui est une évolution du BIOS. Le UEFI fonctionne principalement sous format 32 ou 64 bits et qui offre une interface graphique plus ergonomique pour une meilleure expérience utilisateur, elle apporte également beaucoup plus de paramètres et de configuration.

Vitesse de démarrage

L'UEFI est également plus rapide au démarrage que le BIOS, notamment grâce a des optimisations dans la manière ou il initialise les composants.

Gestion des disques

Le BIOS utilise la table de partitionnement MBR (Master Boot Record). MBR est la plus ancienne table, mais le problème de cette table de partitionnement est le fait qu'il soit limité dans la capacité a gérer des disques supérieur à 2.2 To et il ne prend en charge que jusqu'à 4 partitions primaires. Supposons nous que vous ayez un disque dur de 4 To de capacité de stockage, il sera uniquement possible d'utiliser les 2.2 To, et donc les 1.8 To restants seront inaccessibles.

L'UEFI utilise la table de partitionnement GPT (Globally Unique IDentifier Partition Table). Cette table de partitionnement est la plus récente et est beaucoup moins limité a gérer des disques étant donné que sa capacité maximale est jusqu'à 9.4 Zo (Zetta octets) soit l'équivalent de 9.4 milliard de Go (Giga octets), et il peut prendre en charge jusqu'à 128 partitions primaires. Chaque partition GPT a également un GUID unique qui permet une gestion plus robuste.

Comment puis-je accéder au BIOS/UEFI ?

L’accès à la configuration du BIOS dépend du fabriquant de la carte mère ainsi que du modèle de l’ordinateur. Enfin pour accéder au BIOS, il s’agit simplement d’appuyer sur une touche spécifique du clavier immédiatement après le démarrage de l’ordinateur (entre l’auto-test de mise sous marche et le démarrage du système d’exploitation), lors de cette période, vous pouvez apercevoir le logo de la carte mère, et la touche qui permet d’accéder au BIOS. Pour ce qui en est des touches, voici les plus courantes : F1 (Lenovo ou IBM), F2, F10, F12, DEL (Asus, MSI, Gigabyte, etc.) et Esc (ordinateur portable comme HP).

En résumé du BIOS

Taches principales du BIOS

Le BIOS joue un rôle essentiel pour le bon fonctionnement de la carte mère.

Il vérifie et initialise tous les composants matériel au démarrage, cela peut inclure le chipset de la carte mère, et certains périphériques. Cette procédure est connue sous le nom de POST (Power-On Self Test).

Depuis l'interface du BIOS, l'utilisateur peut configurer certains paramètres matériels, comme l'ordre du boot, l'horloge du système, ou encore les périphériques. Certains paramètres varie en fonction du fabriquant de la carte mère.

Il gère les interruptions matérielles, ce qui permet d'assurer la communication entre le matériel et le logiciel du système.

Il démarre le système d'exploitation dans l'ordre croissant des périphériques disponibles.