BIOS / BootLoader란?

BIOS란

BIOS(Basic Input Output System)는 부팅 과정에서 하드웨어 구성 요소를 초기화하고 테스트하는 등 컴퓨터의 기본 입출력 신호를 제어하는 펌웨어의 일종이다. BIOS는 컴퓨터의 메인 보드에 있는 ROM(Read Only Memory)에 저장되며 일반적으로 컴퓨터 전원이 켜질 때 실행되는 첫 번째 소프트웨어이다.

컴퓨터에 연결된 키보드, 램, 디스크 등의 하드웨어가 올바르게 동작하는지 테스트나 초기화를 진행하는 POST(Power On Self Test), 운영 체제 로드를 담당하는 부트 로더를 찾아 로드한다.

BIOS 특징

• 저장 위치: BIOS는 ROM, 플래시 메모리, 또는 EEPROM 같은 읽기 전용 메모리에 저장되어 있으며, 사용자가 쉽게 수정할 수 없다. 이는 BIOS의 안정성과 무결성을 보장하기 위함이다.
• POST 수행: 컴퓨터 전원이 켜지면 **전원 켜기 자가 테스트(POST)**를 수행하여 하드웨어 상태를 점검한 후 부트 로더를 로드한다.
• 하드웨어 초기화: BIOS는 부팅 과정에서 하드웨어를 초기화하고 테스트하며, 컴퓨터의 설정을 구성하는 설정 유틸리티를 제공한다.
• 하드웨어 상호작용: BIOS는 키보드, 디스플레이, 저장 장치 등의 기본적인 하드웨어 장치와 상호작용할 수 있는 인터페이스를 제공한다. 이는 운영체제가 로드되기 전까지 부트 로더에 간단한 서비스를 제공한다.
• 레거시 펌웨어: BIOS는 레거시 펌웨어이며, 대부분의 새 컴퓨터에서는 UEFI로 대체되고 있다. UEFI는 빠른 부팅, 대용량 하드 드라이브 지원, 향상된 보안 기능 등을 포함한 많은 이점을 제공한다.
• 운영체제 실행 불가: BIOS는 운영체제를 직접 실행하지 않는다. 주로 시스템을 부팅하고 기본적인 하드웨어 제어 서비스를 제공한다.
• 호환성 문제: BIOS는 특정 마더보드나 컴퓨터에 특화되어 있으며, 다른 시스템과 호환되지 않을 수 있다.
• 하드웨어와 통합: BIOS는 하드웨어와 밀접하게 통합되어 있으며, 잘못된 BIOS 버전이나 호환되지 않는 경우 시스템이 제대로 작동하지 않을 수 있다.

BOOTLOADER란

부트로더는 시스템을 시작시키고 운영체제 커널을 로드하는 것이다.

부트로더는 일반적으로 ROM 또는 플래시 메모리와 같은 장치의 영구 메모리 위치에 저장됩니다.

쉽게 설명한 것으로 예시마다 방법이 다르다.

부팅 절차

BL0, BL1, BL2는 부트로더의 단계로, 시스템의 부팅 프로세스를 여러 레벨로 나누어 처리한다.

 

iROM : CPU 내부에 존재하는 ROM 영역

iRAM : CPU 내부에 존재하는 RAM 영역

 

BL0 (Bootloader Level 0)

• BL0는 가장 첫 번째 부트로더 단계로, 시스템이 전원이 켜졌을 때 CPU가 가장 먼저 실행하는 코드이다. 이 단계는 ROM에 고정된 상태로 존재하며, 가장 기초적인 하드웨어 초기화 및 설정을 담당한다.

BL1 (Bootloader Level 1)

• BL1은 BL0 이후 실행되는 단계로, 더 많은 하드웨어 초기화와 메모리 설정을 수행한다. 이 단계에서는 주로 메모리 컨트롤러, RAM 초기화 등을 처리한다.

BL2 (Bootloader Level 2)

• BL2는 부트 프로세스에서 가장 중요한 단계 중 하나로, 실제로 운영체제 또는 애플리케이션을 메모리로 로드하는 역할을 한다. 이 단계에서 시스템은 운영체제를 실행할 준비를 완료한다.