什么是UEFI,它与BIOS有何不同?

BIOS即将失效:英特尔已经宣布计划在2020年之前用所有芯片组上的UEFI完全替换它。但是UEFI是什么?它与我们都熟悉的BIOS有何不同?

UEFI和BIOS都是低级软件,可在启动操作系统之前在启动PC时启动,但UEFI是一种更现代的解决方案,支持更大的硬盘驱动器,更快的启动时间,更多安全功能以及(方便地)图形和鼠标游标。

我们已经看到带有UEFI的较新PC仍将其称为“ BIOS”,以避免使习惯于传统PC BIOS的人们感到困惑。即使您的PC使用“ BIOS”一词,您今天购买的现代PC也几乎肯定带有UEFI固件而不是BIOS。这就是为什么。

什么是BIOS?

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BIOS是基本输入输出系统的缩写。它是位于计算机主板上芯片中的低级软件。 BIOS将在计算机启动时加载,BIOS负责唤醒计算机的硬件组件,确保它们正常运行,然后运行引导Windows或任何其他已安装操作系统的引导程序。

您可以在BIOS设置程序屏幕中配置各种设置。诸如计算机的硬件配置,系统时间和启动顺序之类的设置位于此处。您可以通过在计算机启动时按特定的键(在不同的计算机上有所不同,但通常是Esc,F2,F10或Delete)来访问此屏幕。保存设置后,设置将保存到主板本身的内存中。当您启动计算机时,BIOS将使用保存的设置对PC进行配置。

在引导操作系统之前,BIOS会通过POST或开机自检。它检查以确保您的硬件配置有效并且可以正常工作。如果有问题,您会看到一条错误消息或听到一系列神秘的哔声代码。您必须在计算机手册中查找不同的哔哔声的含义。

当您的计算机引导时(以及POST完成后),BIOS将查找存储在引导设备中的主引导记录或MBR,并使用它来启动引导加载程序。

您可能还会看到缩写词CMOS,它表示互补金属氧化物半导体。这是指由电池供电的内存,BIOS在其中将各种设置存储在主板上。由于在现代系统中此方法已被闪存(也称为EEPROM)取代,因此实际上不再准确。

为什么BIOS过时

BIOS已经存在很长时间了,并且发展不大。甚至在1980年代发布的MS-DOS PC都有BIOS!

当然,随着时间的流逝,BIOS不断发展和完善。开发了一些扩展,包括ACPI,高级配置和电源接口。这使BIOS可以更轻松地配置设备并执行高级电源管理功能,例如睡眠。但是,自MS-DOS时代以来,BIOS的进步和改进几乎不如其他PC技术那么快。

传统的BIOS仍然存在严重的局限性。它只能从2.1 TB或更小的驱动器启动。 3 TB驱动器现在很常见,带有BIOS的计算机无法从它们启动。该限制是由于BIOS的主启动记录系统的工作方式而引起的。

BIOS必须在16位处理器模式下运行,并且只有1 MB的空间可以执行。BIOS难以一次初始化多个硬件设备,这导致在现代计算机上初始化所有硬件接口和设备时引导过程变慢。个人电脑。

BIOS已经需要更换很长时间了。英特尔早在1998年就开始研究可扩展固件接口(EFI)规范。苹果在2006年改用Mac上的Intel体系结构时选择了EFI,但其他PC制造商没有效仿。

2007年,英特尔,AMD,微软和PC制造商就新的统一可扩展固件接口(UEFI)规范达成了一致。这是由统一扩展固件接口论坛管理的行业范围内的标准,并非仅由英特尔推动。 Windows Vista Service Pack 1和Windows 7向Windows引入了UEFI支持。您现在可以购买的绝大多数计算机现在使用UEFI,而不是传统的BIOS。

UEFI如何在BIOS上进行替换和改进

UEFI取代了PC上的传统BIOS。无法在现有PC上从BIOS切换到UEFI。与大多数新计算机一样,您需要购买支持并包括UEFI的新硬件。大多数UEFI实施都提供BIOS仿真,因此您可以选择安装并引导希望使用BIOS而不是UEFI的旧操作系统,因此它们是向后兼容的。

有关的:分区驱动器时,GPT和MBR有什么区别?

此新标准避免了BIOS的限制。 UEFI固件可以从2.2 TB或更大的驱动器启动-实际上,理论极限为9.4 ZB。这大约是Internet上所有数据的估计大小的三倍。这是因为UEFI使用GPT分区方案而不是MBR。它还以更标准化的方式启动,启动EFI可执行文件,而不是运行驱动器主启动记录中的代码。

UEFI可以在32位或64位模式下运行,并且具有比BIOS更多的可寻址地址空间,这意味着您的引导过程更快。这也意味着UEFI设置屏幕可以比BIOS设置屏幕更流畅,包括图形和鼠标光标支持。但是,这不是强制性的。许多PC仍带有文本模式UEFI设置界面,其外观和工作方式类似于旧的BIOS设置屏幕。

UEFI包含其他功能。它支持安全启动,这意味着可以检查操作系统的有效性,以确保没有恶意软件篡改启动过程。它可以直接在UEFI固件本身中支持联网功能,这可以帮助进行远程故障排除和配置。使用传统的BIOS,您必须坐在物理计算机的前面才能对其进行配置。

也不只是BIOS的替代品。 UEFI本质上是一个运行在PC固件之上的微型操作系统,它的功能远远超过BIOS。它可能存储在主板上的闪存中,也可能在引导时从硬盘驱动器或网络共享中加载。

具有UEFI的不同PC将具有不同的接口和功能。这完全取决于您的PC制造商,但是每台PC的基本知识都是相同的。

如何在现代PC上访问UEFI设置

如果您是普通的PC用户,则使用UEFI切换到计算机不会有明显的变化。新计算机的启动和关闭速度将比BIOS更快,并且可以使用2.2 TB或更大容量的驱动器。

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如果您需要访问低级设置,则可能会有细微的差别。您可能需要通过Windows启动选项菜单访问UEFI设置屏幕,而不是在计算机启动时按任何键。由于PC现在可以如此快速地启动,因此PC制造商不希望通过等待您是否按下某个键来减慢启动过程。但是,我们还看到带有UEFI的PC允许您以相同的方式访问BIOS,方法是在启动过程中按一个键。

UEFI是一项重大升级,但它很大程度上是在后台进行的。大多数PC用户永远不会注意到(或需要在意)他们的新PC使用UEFI而不是传统BIOS。它们会更好地工作,并支持更多现代硬件和功能。

有关更多详细信息,请阅读Red Hat关于UEFI引导过程如何不同的说明的Adam Williamson。您还可以阅读官方的UEFI常见问题解答。

图片来源:Wikimedia Commons


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