Tradicionalmente, sistemas UNIX e Linux utilizavam o Basic Input/Output System (BIOS) para o processo de inicialização. No entanto, em configurações contemporâneas, a Interface de Firmware Extensível Unificada (UEFI) amplamente substituiu o BIOS. Este artigo explora as diferenças entre UEFI e BIOS e suas implicações para sistemas Linux.
BIOS (Sistema Básico de Entrada/Saída)
O BIOS é um programa pré-instalado armazenado em um chip na placa-mãe do computador. É o primeiro software a ser executado quando o computador é ligado, sendo responsável pela inicialização do sistema, verificações de hardware e facilitação do processo de inicialização do sistema operacional. Apesar de sua ampla utilização, o BIOS possui limitações, como tempos de inicialização lentos e restrições de tamanhos de disco rígido.
UEFI (Interface de Firmware Extensível Unificada)
A UEFI é uma substituição moderna para o BIOS, fornecendo uma interface de firmware mais capaz. Ela inicializa componentes de hardware durante o processo de inicialização e oferece recursos adicionais, como uma interface amigável ao usuário, tempos de inicialização mais rápidos, suporte para discos rígidos grandes e funcionalidade de inicialização segura para proteger contra malware no momento da inicialização. A UEFI está se tornando cada vez mais o padrão para instalações de sistemas operacionais, incluindo distribuições Linux.
Verificando a Arquitetura da CPU
Uma maneira de verificar a arquitetura da CPU é usando o comando lscpu, que fornece informações detalhadas sobre a(s) CPU(s) no sistema. Por exemplo:
$ lscpu
Arquitetura: x86_64
Modo(s) de operação da CPU: 32-bit, 64-bit
Tamanhos de endereço: 46 bits físico, 48 bits virtual
Ordem dos bytes: Little Endian
...Arquitetura x86
A família de conjuntos de instruções x86, originalmente desenvolvida pela Intel e licenciada para a AMD, inclui processadores de 32 bits (x86) e 64 bits (x64). CPUs x86 são encontradas principalmente em desktops, laptops e servidores, embora a eficiência energética seja uma preocupação devido à dependência substancial da execução fora de ordem.
Arquitetura ARM
ARM, uma família de arquiteturas de Conjunto de Instruções Reduzidas (RISC), prioriza o consumo mínimo de energia. Chips baseados em ARM são prevalentes em dispositivos portáteis como smartphones e sistemas embarcados. Apesar de sua simplicidade, as arquiteturas ARM não estão imunes a vulnerabilidades como Spectre.
Componentes do Kernel
O kernel Linux atua como intermediário entre hardware e aplicativos. Componentes-chave incluem Gerenciamento de Processos, Gerenciamento de Memória, Rede, Sistemas de Arquivos e Gerenciamento de Dispositivos.
Gerenciamento de Processos
Processos e threads são gerenciados pelo kernel. Um processo é uma unidade voltada para o usuário criada a partir de um programa executável, enquanto um thread é uma unidade de execução dentro de um processo. Sessões, grupos de processos e processos individuais do Linux são identificados por identificadores únicos (SID, PGID, PID) e gerenciados adequadamente.
Sessões
Uma sessão no contexto de um sistema operacional Linux pode conter um ou mais grupos de processos e representa uma unidade substancial voltada para o usuário. Pode ter um terminal (tty) opcional associado a ela. O kernel distingue cada sessão usando um identificador único conhecido como ID da sessão (SID).
Grupos de Processos
Um grupo de processos em um sistema operacional Linux pode incluir um ou mais processos individuais. Dentro de uma sessão, no máximo um grupo de processos pode ser designado como o grupo de processos em primeiro plano. O kernel reconhece cada grupo de processos por meio de um identificador único denominado ID do Grupo de Processos (PGID).
Processos
Os processos são abstrações que reúnem vários recursos. Esses recursos podem incluir um espaço de endereço, um ou mais threads, soquetes e mais. O kernel fornece acesso a esses recursos por meio do diretório /proc/self para o processo atual. Cada processo é identificado de forma única pelo kernel por meio de um número denominado ID do Processo (PID).
Tarefas
Dentro do kernel, existe uma estrutura de dados chamada task_struct, definida em sched.h, que serve como núcleo para a implementação de processos e threads. Esta estrutura de dados contém informações relacionadas ao agendamento, identificadores como PID e PGID, manipuladores de sinais e outros dados relacionados a desempenho e segurança, entre outras coisas. Basicamente, todas as unidades mencionadas são construídas e/ou fundamentadas em tarefas. No entanto, é importante observar que as tarefas não são expostas como tal além do kernel.
Em resumo, a transição de BIOS para UEFI representa um avanço significativo no firmware do sistema, oferecendo funcionalidade e recursos de segurança aprimorados. Compreender as arquiteturas de CPU e os componentes do kernel é essencial para gerenciar efetivamente sistemas Linux.
Sou um profissional na área de Tecnologia da informação, especializado em monitoramento de ambientes, Sysadmin e na cultura DevOps. Possuo certificações de Segurança, AWS e Zabbix.