BIOS & UEFI unter Linux verstehen

Inhaltsverzeichnis

Bevor ein Betriebssystem starten kann, übernimmt die Firmware des Rechners die Kontrolle. Historisch war dies das BIOS, heute ist es fast überall UEFI. Für Administratoren ist das Verständnis dieser Grundlagen entscheidend, da Bootprobleme oft schon hier entstehen. Auch in der LPIC-1-Prüfung sind die Unterschiede prüfungsrelevant.

BIOS – klassischer Start

BIOS (Basic Input/Output System) ist die ältere Firmware. Es führt beim Einschalten den POST (Power-On Self Test) durch, initialisiert Basis-Hardware wie RAM und Tastatur und sucht anschließend im Master Boot Record (MBR) der ersten Festplatte nach einem Bootloader.

  • 16-Bit-Umgebung, begrenzter Adressraum
  • MBR auf den ersten 512 Byte einer Festplatte
  • Unterstützt Partitionen bis max. 2 TB (klassische Limitierung)

UEFI – moderner Standard

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) ist der Nachfolger des BIOS. Es bietet eine grafische Konfiguration, 64-Bit-Modus und vor allem Unterstützung für moderne Hardware.

  • Lädt Bootloader aus einer EFI-System-Partition (ESP) mit FAT32-Dateisystem
  • Unterstützt sehr große Datenträger > 2 TB (GPT-Partitionstabellen)
  • Ermöglicht Secure Boot (Signaturprüfung von Bootloadern/Kernels)
  • Bietet Treiberunterstützung bereits in der Firmware (z. B. Netzwerk)

Praktische Befehle

lsblk                # zeigt Partitionen und ob eine EFI-Partition existiert
blkid | grep EFI     # prüft auf EFI-System-Partition (FAT32, Typ "EFI System")
dmesg | grep -i efi  # zeigt Kernelmeldungen zu UEFI
efibootmgr           # zeigt/ändert Boot-Einträge in UEFI (Root-Rechte nötig)

Lerneinheit – Übungsfragen im LPIC-Stil

Frage 1 (Einzelauswahl)
Was ist der typische Speicherort des Bootloaders bei einem klassischen BIOS-System?
A) EFI-System-Partition
B) /etc/default/grub
C) Master Boot Record (MBR)
D) /boot/initramfs

Frage 2 (Mehrfachauswahl)
Welche Eigenschaften treffen auf UEFI zu?
A) Unterstützung von GPT-Partitionstabellen
B) Nutzung einer EFI-System-Partition
C) Begrenzung auf 2 TB Festplattengröße
D) Möglichkeit von Secure Boot

Frage 3 (Befehlseingabe)
Ein Admin möchte prüfen, ob das System im UEFI-Modus gebootet wurde. Gib einen passenden Befehl ein.

Frage 4 (Einzelauswahl)
Was ist ein Vorteil von UEFI gegenüber BIOS?
A) Läuft ausschließlich im 16-Bit-Modus
B) Unterstützt nur MBR-Partitionen
C) Hat native Unterstützung für große Festplatten und Secure Boot
D) Kann nur mit IDE-Laufwerken umgehen

Frage 5 (Mehrfachauswahl)
Welche Werkzeuge helfen bei der Analyse von BIOS/UEFI unter Linux?
A) lsblk
B) efibootmgr
C) dmesg | grep efi
D) top

Lösungen & Begründungen

Frage 1: C) Master Boot Record. BIOS lädt den Bootloader aus dem MBR.

Frage 2: A), B), D). UEFI unterstützt GPT, nutzt ESP und bietet Secure Boot. Die 2 TB-Grenze gilt nur für BIOS/MBR.

Frage 3 (Musterlösung):

dmesg | grep -i efi

Wenn das System im UEFI-Modus läuft, erscheinen entsprechende Kernelmeldungen. Alternativ: ls /sys/firmware/efi prüfen.

Frage 4: C) UEFI bringt moderne Features wie große Datenträgerunterstützung und Secure Boot.

Frage 5: A), B), C). top ist ein Prozessmonitor und hat nichts mit Firmware zu tun.

Mini-Lernkarte

  • BIOS: MBR, max. 2 TB, 16-Bit, veraltet
  • UEFI: ESP (FAT32), GPT, Secure Boot, moderne Features
  • Befehle: lsblk, blkid, dmesg | grep efi, efibootmgr

Fazit

BIOS und UEFI bilden den Ausgangspunkt jedes Systemstarts. BIOS ist historisch und limitiert, UEFI ist Standard in modernen Systemen. Wer die Unterschiede kennt, kann Boot-Probleme besser eingrenzen und weiß, wie Bootloader im richtigen Modus eingebunden werden. Das ist sowohl in der LPIC-1-Prüfung als auch in der Praxis unverzichtbar.

Andreas Moor
Andreas Moor
@blog@andreas-moor.de

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