Bab 1: Senjakala BIOS Legacy dan Fajar Baru UEFI

Dunia sistem informasi telah lama berada di bawah bayang-bayang BIOS (Basic Input/Output System). Sejak diperkenalkan pertama kali pada tahun 1975 oleh IBM, BIOS telah menjadi standar emas untuk mengawali kehidupan sebuah komputer. Namun, seiring dengan pesatnya perkembangan hardware, keterbatasan BIOS mulai menjadi penghalang bagi inovasi sistem operasi modern. Artikel pertama ini akan membedah mengapa transisi ke UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) bukan sekadar tren, melainkan kebutuhan evolusioner.

1. Akar Sejarah: Mengapa BIOS Terhenti?

BIOS diciptakan pada era di mana memori berukuran kilobyte dan harddisk belum ditemukan. Ia bekerja dalam 16-bit Real Mode. Artinya, CPU hanya dapat mengakses alamat memori maksimal 1 MB pertama.

Bagi sistem operasi modern seperti Windows 11, Linux Kernel terbaru, atau proyek RezaOS yang sedang kita kembangkan, batasan 1 MB ini adalah siksaan. Untuk mengakses memori yang lebih besar, seorang pengembang OS harus melakukan “tarian” rumit di level Assembly untuk berpindah dari Real Mode ke Protected Mode (32-bit), baru kemudian ke Long Mode (64-bit).

2. Keterbatasan Arsitektur BIOS

Ada tiga masalah utama yang membuat BIOS dianggap “usang” untuk hardware masa kini:

  • Batasan Sektor MBR: BIOS mengandalkan Master Boot Record (MBR) yang hanya mendukung kapasitas penyimpanan maksimal 2.2 Terabyte. Di era storage berbasis NVMe dan SSD berkapasitas besar, batasan ini sangat menghambat.
  • Ketergantungan Hardware: BIOS sangat bergantung pada interupsi hardware (seperti INT 10h untuk video atau INT 13h untuk disk). Kode BIOS sering kali ditulis dalam Assembly yang spesifik untuk satu jenis chipset, membuatnya sulit untuk dipindahkan ke arsitektur lain (seperti ARM).
  • Kecepatan Serial: BIOS melakukan inisialisasi hardware secara serial (satu per satu). Ini menjelaskan mengapa proses POST (Power-On Self-Test) pada komputer lama terasa sangat lambat.

3. UEFI: Sistem Operasi di Dalam Firmware

UEFI hadir untuk menggantikan BIOS dengan pendekatan yang benar-benar berbeda. Jika BIOS adalah sekumpulan kode Assembly statis, UEFI adalah sebuah Sistem Operasi kecil yang berjalan di dalam firmware.

UEFI membawa paradigma C-Programming ke dalam firmware. Ia tidak lagi peduli dengan sektor 0 pada disk. Ia bekerja dengan sistem file (FAT32) dan mampu menjalankan file biner berekstensi .EFI yang kompleks.

4. Perbandingan Fundamental: BIOS vs UEFI

Berikut adalah tabel komparasi detail untuk memberikan gambaran teknis bagi pengembang OS:

FiturBIOS (Legacy)UEFI
Mode Operasi CPU16-bit Real Mode32/64-bit Long Mode
Bahasa PemrogramanMayoritas AssemblyBahasa C
Akses MemoriMaksimal 1 MBSesuai Kapasitas RAM
Skema PartisiMBR (Max 4 Partisi Utama)GPT (Hingga 128 Partisi)
Interaksi HardwareInterrupt (Software Interrupt)Protocol-based API
Kemampuan NetworkSangat TerbatasNative Network Stack (PXE/HTTP)

5. Signifikansi bagi RezaOS

Dalam pengembangan RezaOS, penggunaan UEFI memberikan kita keuntungan strategis sejak detik pertama booting:

  1. Direct 64-bit: Kita tidak perlu lagi menulis kode untuk melompati Real Mode ke Long Mode. Saat efi_main dipanggil, CPU sudah berada dalam performa maksimalnya.
  2. Modern Graphics: Melalui GOP (Graphics Output Protocol), kita bisa menampilkan logo OS dengan resolusi tinggi tanpa harus berurusan dengan register VGA yang membingungkan.
  3. Abstraksi Hardware: UEFI menyediakan Boot Services yang memungkinkan kita membaca file dari disk atau mengalokasikan RAM hanya dengan memanggil fungsi C, bukan menulis driver disk yang rumit di tahap awal.

Kesimpulan

UEFI adalah jembatan yang membawa hardware modern ke tangan pengembang sistem operasi dengan cara yang lebih elegan, aman, dan cepat. Dengan memahami senjakala BIOS, kita menghargai betapa besarnya lompatan teknologi yang kita gunakan di dalam RezaOS.


Next Step: Pada artikel selanjutnya (Bab 2), kita akan membedah secara mendalam tentang MBR vs GPT, serta bagaimana UEFI menemukan file bootloader kita di dalam tumpukan data storage.