Ce este BIOS și UEFI. Cum pornește computerul. UEFI Boot - ce este

Ambele programe sunt exemple de software de nivel scăzut care rulează atunci când computerul pornește înainte ca sistemul de operare să se încarce. UEFI este o soluție mai nouă, acceptă hard disk-uri mai mari, pornește mai repede, este mai sigură - și, foarte convenabil, are o interfață grafică și suport pentru mouse.

Unele computere mai noi livrate cu UEFI încă se referă la acesta ca „BIOS”, pentru a nu deruta un utilizator obișnuit cu BIOS-urile tradiționale ale PC-urilor. Dar chiar dacă îl vedeți menționat, știți că noul dvs. computer va fi echipat cel mai probabil cu UEFI, nu cu BIOS.

Ce este un BIOS?

BIOS este un sistem de intrare-ieșire de bază, un sistem de intrare-ieșire de bază. Acesta este un program de nivel scăzut stocat pe un cip de pe placa de bază a computerului. BIOS-ul se încarcă atunci când computerul este pornit și este responsabil pentru trezirea componentelor hardware ale acestuia, asigurându-vă că acestea funcționează corect și apoi lansarea bootloader-ului care pornește sistemul de operare Windows sau orice alt sistem de operare pe care l-ați instalat.

Pe ecranul de configurare BIOS, puteți modifica multe opțiuni. Configurația hardware a computerului, ora sistemului, ordinea de pornire. Acest ecran poate fi apelat la începutul pornirii computerului prin apăsarea unei anumite taste - este diferit pe diferite computere, dar tastele Esc, F2, F10, Delete sunt adesea folosite. Când salvați o setare, o stocați în memoria plăcii de bază. Când computerul pornește, BIOS-ul îl va configura așa cum este specificat în setările salvate.

Înainte de a încărca sistemul de operare, BIOS-ul trece prin POST, sau Power-On Self Test, după pornire. Verifică dacă hardware-ul este configurat corect și dacă funcționează. Dacă ceva nu este în regulă, veți vedea o serie de mesaje de eroare pe ecran sau veți auzi un scârțâit misterios de la unitatea de sistem. Ce înseamnă exact semnalele sonore este descris în instrucțiunile pentru computer.

Când computerul pornește, la sfârșitul POST, BIOS-ul caută Master Boot Record sau MBR - Master Boot Record. Este stocat pe dispozitivul de pornire și este folosit pentru a porni bootloader-ul sistemului de operare.

Este posibil să fi văzut și abrevierea CMOS, care înseamnă Complementary Metal-Oxide-Semiconductor - o structură complementară metal-oxid-semiconductor. Se referă la memoria în care BIOS-ul stochează diverse setări. Utilizarea sa a devenit învechită, deoarece această metodă a fost deja înlocuită cu memoria flash (numită și EEPROM).

De ce BIOS-ul este învechit?

BIOS-ul există de mult timp și a evoluat puțin. Chiar și computerele MS-DOS lansate în anii 1980 aveau un BIOS.

Desigur, de-a lungul timpului, BIOS-ul încă s-a schimbat și s-a îmbunătățit. Extensiile sale au fost dezvoltate, în special, ACPI, Advanced Configuration și Power Interface (Advanced Configuration and Power Management Interface). Acest lucru a permis BIOS-ului să configureze mai ușor dispozitivele și o gestionare mai avansată a energiei, cum ar fi hibernarea. Dar BIOS-ul nu a evoluat la fel de mult ca alte tehnologii informatice de la MS-DOS.

BIOS-ul tradițional are încă limitări serioase. Poate porni doar de pe hard disk-uri cu o capacitate maximă de 2,1 TB. Acum, discurile de 3 TB sunt deja omniprezente, iar un computer cu BIOS nu va porni de pe ele. Aceasta este o limitare BIOS MBR.

BIOS-ul trebuie să funcționeze în modul procesor pe 16 biți și doar 1 MB de memorie îi este disponibil. Are probleme la inițializarea mai multor dispozitive în același timp, ceea ce duce la un proces de boot lent, în timpul căruia sunt inițializate toate interfețele hardware și dispozitivele.

BIOS-ul este de mult așteptat pentru o înlocuire. Intel a început să lucreze la Extensible Firmware Interface (EFI) încă din 1998. Apple a ales EFI când a trecut la arhitectura Intel pe Mac-urile sale în 2006, dar alți producători nu au urmat exemplul.

În 2007, Intel, AMD, Microsoft și producătorii de PC-uri au convenit asupra unei noi specificații Unified Extensible Firmware Interface (UEFI), o interfață unificată de firmware extensibilă. Acesta este un standard industrial menținut de forumul UEFI și nu este doar specific Intel. Suportul UEFI în Windows a fost introdus cu Windows Vista Service Pack 1 și Windows 7. Majoritatea computerelor pe care le puteți cumpăra astăzi folosesc UEFI în loc de BIOS.

Cum UEFI înlocuiește și îmbunătățește BIOS-ul


UEFI înlocuiește BIOS-ul tradițional pe computere. Nu există nicio modalitate de a schimba BIOS-ul în UEFI pe un computer existent. Trebuie să cumpărați hardware care acceptă UEFI. Cele mai multe versiuni UEFI acceptă emularea BIOS, astfel încât să puteți instala și rula sisteme de operare vechi care așteaptă BIOS în loc de UEFI - astfel încât acestea sunt compatibile cu versiunea inversă.

Noul standard ocolește restricțiile BIOS. Firmware-ul UEFI poate porni de pe unități mai mari de 2,2 TB - limita teoretică pentru acestea este de 9,4 zettabytes. Aceasta este de aproximativ trei ori cantitatea de date de pe Internet astăzi. UEFI acceptă astfel de volume datorită utilizării partiționării GPT în loc de MBR. De asemenea, are un proces de boot standardizat și rulează executabile EFI în loc de codul MBR.

UEFI poate rula în moduri de 32 de biți sau 64 de biți, iar spațiul său de adrese este mai mare decât cel al BIOS-ului, ceea ce înseamnă că pornește mai rapid. De asemenea, înseamnă că ecranele de configurare UEFI pot fi făcute mai frumoase decât BIOS-ul, inclusiv suport pentru grafică și mouse. Dar acest lucru este opțional. Multe computere încă mai rulează UEFI în modul text, care arată și funcționează la fel ca vechile ecrane BIOS.

Există multe alte funcții încorporate în UEFI. Acceptă Secure Boot, în care puteți verifica dacă niciun program malware nu a schimbat boot-ul sistemului de operare. Poate suporta funcționarea în rețea, ceea ce permite configurarea și depanarea de la distanță. În cazul BIOS-ului tradițional, trebuia să stai chiar în fața computerului pentru a configura computerul.

Și nu este doar o înlocuire a BIOS-ului. UEFI este un sistem de operare mic care rulează peste firmware-ul PC-ului, deci este capabil de mult mai mult decât BIOS. Poate fi stocat în memoria flash de pe placa de bază sau încărcat de pe un hard disk sau rețea.

Calculatoare diferite au interfețe și proprietăți UEFI diferite. Totul depinde de producătorul computerului, dar caracteristicile de bază sunt aceleași pentru toată lumea.

Cum să accesați setările UEFI pe un computer modern

Dacă sunteți un utilizator obișnuit, nu veți observa trecerea la un computer cu UEFI. Pornirea și închiderea computerului vor fi mai rapide și veți avea, de asemenea, acces la unități mai mari de 2,2 TB.

Dar procedura de accesare a setărilor va fi ușor diferită. Este posibil să aveți nevoie de meniul de pornire Windows pentru a accesa ecranul de setări UEFI. Producătorii de PC-uri nu au vrut să încetinească pornirea rapidă a computerului așteptând o apăsare a tastei. Dar am întâlnit și astfel de UEFI-uri în care producătorii au lăsat posibilitatea de a introduce setările în același mod ca în BIOS - prin apăsarea unei taste în timpul pornirii.

UEFI este o actualizare mare, dar s-a întâmplat în liniște. Majoritatea utilizatorilor de PC-uri nu vor observa acest lucru și nu trebuie să-și facă griji că noul lor computer utilizează UEFI în loc de BIOS-ul obișnuit. PC-urile pur și simplu vor funcționa mai bine și vor suporta hardware și funcții mai moderne.

O explicație mai detaliată a diferențelor în procesul de boot UEFI poate fi găsită în

EFI(E xtensible F irmware eu interfata)- interfata pentru centralizarea echipamentelor in momentul pornirii sistemului. Reglează procesele care au loc între sistemul de operare și firmware care controlează funcțiile de nivel scăzut ale echipamentului. EFI pornește computerul și apoi transferă controlul către încărcătorul sistemului de operare. Este un înlocuitor logic pentru interfața BIOS folosită în mod tradițional de computerele compatibile cu PC-urile IBM.

Intel a dezvoltat prima specificație EFI. Ulterior, interfața și-a schimbat numele: se numește cea mai recentă versiune a standardului UEFI (U nificat E xtensible F irmware eu interfață). Astăzi, standardul UEFI este dezvoltat de Unified EFI Forum.

Standardul EFI are suport pentru un meniu grafic, precum și câteva caracteristici suplimentare (de exemplu, Aptio sau Great Wall UEFI).

Poveste

Inițial, standardul EFI a fost destinat utilizării în primele sisteme Intel-HP Itanium care au apărut la mijlocul anilor '90. Caracteristicile limitate pe care PC-BIOS le-a demonstrat (cod de 16 biți, memorie adresabilă de 1 MB, limitări hardware IBM PC / AT etc.) au fost inacceptabile pentru utilizare pe platforme de server mari, iar Itanium a fost planificat pentru acest lucru.

Este de remarcat faptul că EFI a fost inițial numit Inițiativa Intel Boot, a fost redenumit ulterior.

Specificații

Istoria standardului EFI a început odată cu lansarea versiunii 1.01, dar nu a cunoscut o utilizare pe scară largă, deoarece a fost retras rapid de pe piață din cauza problemelor legale asociate cu utilizarea mărcii.

Ulterior, la 1 decembrie 2002, a fost introdusă versiunea EFI 1.10, care includea modelul de driver EFI, precum și câteva îmbunătățiri „cosmetice” față de versiunea 1.02.

În 2005, Intel a atribuit specificația EFI Forumului UEFI, care a devenit ulterior responsabil pentru dezvoltarea ulterioară a interfeței. În același timp, standardul EFI a fost redenumit Unified EFI (UEFI), pentru a sublinia schimbarea care a avut loc. Este de remarcat faptul că, în ciuda schimbării numelui, ambii termeni sunt încă folosiți liber în majoritatea documentelor până în prezent.

Pe 7 ianuarie 2007, Forumul UEFI a lansat versiunea 2.1 a UEFI, care a introdus criptografia îmbunătățită, autentificarea rețelei și o arhitectură actualizată a interfeței cu utilizatorul.

Interfața EFI conține tabele care includ o mulțime de date diferite: informații despre platformă, servicii de boot și runtime disponibile pentru încărcătorul sistemului de operare și sistemul de operare însuși. Unele extensii BIOS (ACPI sau SMBIOS) sunt de asemenea incluse în EFI - nu necesită o interfață de rulare pe 16 biți.

Servicii

EFI definește serviciile de boot care includ suport pentru:

  • consolă text și grafică;
  • blocuri;
  • servicii de fișiere;

interfața definește și serviciile de rulare (data, ora și memorie).

Drivere de dispozitiv

Standardul EFI, pe lângă driverele standard, specifice arhitecturii, definește și un mediu de driver independent de platformă. acest mediu se numește Cod de octet EFI(EBC). Specificația UEFI necesită ca software-ul de sistem să aibă un interpret pentru orice imagini EBC încărcate (de fapt sau potențial) în mediu.

Astfel, EBC poate fi corelat cu ușurință cu Open Firmware-ul independent de hardware utilizat în computerele Apple Macintosh și Sun Microsystems SPARC.

Unele dintre tipurile de drivere EFI specifice arhitecturii pot fi furnizate cu interfețe pentru a utiliza sistemul de operare, permițând sistemului de operare însuși să folosească EFI ca grafică de bază și suport de rețea înainte ca driverele să fie încărcate.

Administrator de descărcări

Managerul de boot EFI este utilizat pentru a selecta și apoi a porni un sistem de operare. Astfel, necesitatea unui algoritm de boot specific este eliminată: bootloader-ul este o aplicație EFI.

Suport pentru unitate

În plus față de metoda standard de partiționare a discurilor (MBR), EFI are suport pentru tabelul de partiții GUID (GPT). Această schemă este liberă de orice restricții specifice MBR. Standardul EFI nu conține o descriere pentru sistemele de fișiere, dar implementările EFI au în general suport pentru sistemul de fișiere FAT32.

coajă

Mediul shell deschis al standardului permite utilizatorului să îl încarce pentru a efectua anumite operațiuni. Acest lucru este mult mai convenabil: utilizatorul este scutit de încărcarea directă a sistemului de operare în sine. Un shell este o aplicație EFI simplă care poate fi stocată în ROM-ul platformei (sau pe un dispozitiv separat ale cărui drivere se află în ROM-ul).

În plus, utilizatorul poate folosi shell-ul pentru a rula alte aplicații EFI (de exemplu, configurarea sau instalarea sistemului de operare sau diagnosticarea, configurarea sau actualizarea firmware-ului). De asemenea, funcțiile shell-ului includ redarea suporturilor CD/DVD, fără a încărca sistemul de operare. În plus, shell-ul EFI vă permite să copiați sau să mutați fișiere și directoare în linia de comandă, atâta timp cât lucrați pe sisteme de fișiere acceptate. De asemenea, puteți încărca/descărca drivere. În cele din urmă, shell-ul poate folosi întreaga stivă TCP/IP.

Shell-ul EFI are suport pentru scripturi sub formă de fișiere cu extensia .nsh (analog cu un fișier batch în DOS).

Numele comenzilor sunt adesea împrumutate de la interpreții de linie de comandă (COMMAND.COM sau shell Unix). Shell-ul EFI poate acționa pe deplin ca o alternativă și un analog cu drepturi depline al interpretului de linie de comandă sau al interfeței text BIOS.

Extensii

Extensiile EFI sunt încărcate de pe aproape orice dispozitiv de stocare nevolatil care este conectat la un PC.


Implementarea

Cadrul de inovare a platformei Intel

Intel Platform Innovation Framework („Intel Innovation Toolkit”) este un set de specificații lansat de Intel în colaborare cu EFI. În acest caz, EFI definește interfața dintre sistemul de operare și firmware și este la latitudinea setului de instrumente să definească structura utilizată pentru a crea software-ul încorporat. Această definiție este făcută la un nivel mai scăzut decât funcțiile găsite în EFI.

De exemplu, trusa de instrumente include toți pașii care trebuie depășiți pentru a inițializa corect computerul din momentul în care acesta este pornit. Aceste capabilități software integrate interne nu fac parte din specificația EFI, dar sunt incluse în Specificația de inițializare a platformei a Asociației UEFI. Acest set de instrumente a fost testat pe platformele XScale, Itanium și IA-32.

Compatibilitatea cu sistemul de operare, în cazul platformei x86, se realizează prin utilizarea modul de suport pentru compatibilitate(CSM), care conține un program pe 16 biți (CSM16), care este implementat de producătorul BIOS-ului. Include, de asemenea, un strat special, ale cărui funcții includ conectarea CSM16 cu setul de instrumente.

Intel este autorul unei implementări unice de instrumente cu numele de cod „Tiano”. Este o implementare completă a software-ului încorporat cu suport EFI. Îi lipsește partea tradițională de 16 biți a CSM-ului, dar oferă interfețele necesare pentru suplimentele implementate de furnizorii de BIOS. Intel nu distribuie implementarea completă a Tiano utilizatorilor finali. O parte din această implementare a fost lansată ca cod sursă pentru proiectul TianoCore, cum ar fi Kit de dezvoltare EFI(EDK). Această implementare include EFI și ceva cod de inițializare hardware, dar ascunde și caracteristicile software-ului încorporat în sine.

Produsele construite pe standardul EFI pot fi achiziționate prin furnizori terți de BIOS, cum ar fi American Megatrends (AMI) și Insyde Software. Unele implementări se bazează în întregime pe Tiano, în timp ce altele sunt conforme cu specificațiile, dar nu se bazează pe implementarea Intel.

Platforme care folosesc EFI; instrumente aferente

În 2000, Intel a dezvoltat sisteme construite pe platforma Itanium. Au avut suport pentru EFI 1.02.

În 2002, Hewlett-Packard a lansat sisteme construite pe platforma Itanium 2. Aceștia au suportat versiunea EFI 1.10 și au putut să pornească sistemele de operare Windows, Linux, FreeBSD și HP-UX.

Sistemele Itanium sau Itanium 2 livrate cu software integrat compatibil EFI trebuie să respecte specificația DIG64.

În noiembrie 2003, Gateway a dezvăluit Gateway 610 Media Center, care a fost primul sistem x86 construit pe Windows. A folosit un software încorporat care se baza pe un set de instrumente, InsydeH2O de la Insyde Software. Suportul pentru BIOS a fost furnizat prin Compatibility Support Module (CSM).

În ianuarie 2006, Apple introduce primele sale PC-uri Macintosh construite pe platforma Intel. Sistemele folosesc EFI și instrumente aferente pentru a înlocui Open Firmware-ul care a fost folosit pe sistemele anterioare ale platformei PowerPC.

Pe 5 aprilie 2006, Apple introduce Boot Camp, un pachet standard care vă permite să creați un disc de driver pentru Windows XP. În plus, noul pachet a inclus un instrument de partiționare a discului care vă permite să instalați Windows XP, lăsând în funcțiune actualul Mac OS X. În plus, a fost lansată o actualizare de firmware. A adăugat suport pentru BIOS pentru implementarea EFI. Liniile ulterioare de modele de computere Macintosh au fost lansate cu software actualizat și încorporat. Deci, astăzi, toate computerele Macintosh au capacitatea de a porni sisteme de operare compatibile cu BIOS.

Plăcile de bază de marcă „Intel” sunt produse în principal cu software încorporat construit pe baza unor instrumente (de exemplu, DP35DP). Astfel, în 2005 au fost produse peste 1 milion de sisteme Intel. Producția de noi telefoane mobile, computere desktop și servere care rulează pe setul de instrumente a început în 2006. De exemplu, toate plăcile de bază construite pe chipset-ul Intel 945 folosesc instrumente în munca lor. Cu toate acestea, software-ul încorporat, în general, nu include suport EFI, este limitat doar la suportul BIOS.

Din 2005, standardul EFI a fost implementat în arhitecturi non-PC (de exemplu, sisteme încorporate construite pe baza XScale). EDK include o țintă NT32 separată care permite pluginului EFI și aplicațiilor sale să ruleze în aplicațiile Windows. În 2007, Hewlett-Packard a introdus imprimanta din seria 8000. A fost prima imprimantă care dispune de firmware compatibil EFI. În 2008, MSI a introdus o linie de plăci de bază bazate pe chipset-ul Intel P45, care aveau suport EFI.

Sisteme de operare

  • Începând cu anii 2000, sistemele de operare GNU/Linux au folosit adesea EFI pentru a porni.
  • Din 2002, sistemele de operare HP-UX folosesc EFI ca mecanism de pornire în sistemele construite pe platforma IA-64. Sistemele de operare OpenVMS au adoptat standardul de la începutul anului 2005.
  • Apple a adoptat standardul EFI lansând o linie de computere construite pe arhitectura Intel. Mac OS X 10.4 (Tiger) pentru Intel și Mac OS X 10.5 (Leopard) aveau suport pentru EFI v1.10 nu numai în modul pe 32 de biți, ci și în procesoarele pe 64 de biți. Deci, folosind bootloader-ul EFI, instalarea Microsoft Windows 7 pe computerele Apple a rămas imposibilă, deoarece acest sistem de operare necesită UEFI sau o versiune mai nouă.
  • Microsoft Windows are suport EFI pentru arhitecturi pe 64 de biți. Microsoft observă că lipsa suportului EFI pe procesoarele pe 32 de biți se datorează lipsei de intrare din partea producătorilor de computere. Migrarea Microsoft la sistemele de operare pe 64 de biți nu permite utilizarea EFI 1.10 deoarece extensiile pe 64 de biți nu sunt acceptate de mediul procesorului. Suportul x86-64 este inclus în UEFI 2.0. Versiunile Itanium ale Windows 2000 (Advanced Server Limited Edition și Datacenter Server Limited Edition) au suport EFI 1.1. Au suport EFI definit pentru platforma respectivă prin specificația DIG64. Dezvoltatorii Microsoft au introdus suport UEFI în sistemele de operare Windows pe 64 de biți, începând cu Windows Server 2008 și Windows Vista Service Pack 1.

Defecte

Standardul EFI a fost supus unor furtuni asurzitoare de critici pentru complicarea sistemului. Mulți experți au remarcat că EFI nu oferă sistemului de operare avantaje cheie, dar, în același timp, îl complică semnificativ. În plus, implementările alternative de BIOS care sunt complet open source (OpenBIOS și coreboot) au fost abandonate în favoarea EFI.

În septembrie 2011, Microsoft a anunțat că condițiile de certificare a computerelor compatibile cu Microsoft Windows 8 ar putea duce la producerea ulterioară a dispozitivelor care în niciun caz nu vor suporta niciun alt sistem de operare. Microsoft a explicat că ar putea fi posibil ca furnizorii să adauge alte semnături. Puțin mai târziu, aceasta a devenit o cerință obligatorie de certificare. Cu toate acestea, în ceea ce privește dispozitivele pe ARM, în cazul acestora, cerința este următoarea: dezactivați complet funcția „secure boot”. În acest caz, instalarea altor sisteme de operare nu mai este posibilă.

Majoritatea utilizatorilor și-au actualizat computerele: au achiziționat noi unități de sistem, plăci de bază sau laptop-uri în ultimii patru ani.

O caracteristică notabilă a noilor mașini este că sistemul I/O învechit nu mai este utilizat, înlocuit cu un firmware îmbunătățit numit UEFI.

Are un număr mare de avantaje față de BIOS, pe care le vom lua în considerare astăzi.

Să ne oprim asupra ei mai detaliat: vom afla ce este și de ce utilizatorilor nu le place atât de mult.

Evoluția software-ului de sistem

De mai bine de două decenii, BIOS-ul a fost folosit ca un software de nivel scăzut folosit la pornirea unui computer pentru a-și testa hardware-ul, transferând controlul hardware-ului pe cel principal, care selectează și pornește bootloader-ul sistemului de operare dorit.

Cu acesta, utilizatorii pot gestiona un număr mare de parametri ai componentelor hardware.

CMOS- un element electronic cu putere independentă sub formă de baterie, unde este stocată întreaga configurație curentă a computerului.

BIOS-ul a apărut la sfârșitul anilor 80. Da, a fost îmbunătățit și actualizat în mod regulat, modificat pentru a satisface nevoile utilizatorilor și dezvoltatorilor, oferindu-le posibilitatea de a controla modurile de funcționare ale echipamentelor și alimentarea cu energie, dar totul se termină în cele din urmă. Mai mult, sistemul de intrare/ieșire este componenta care a suferit cele mai puține modificări în aproape trei decenii în domeniul tehnologiei informației.

BIOS-ul are multe dezavantaje:

  • nu acceptă pornirea de pe hard disk-uri mai mari de 2 TB- ați cumpărat un hard disk nou de 3 sau 4 TB, dar nu veți putea instala sistemul de operare pe el, aceasta este o limitare tehnologică a recordului de boot master (nimeni în anii 80 nu credea că HDD-urile ar putea fi de asemenea). un volum incredibil);
  • BIOS-ul funcționează în modul pe 16 biți(în ciuda faptului că practic toate procesoarele moderne sunt pe 64 și 32 de biți) când se utilizează doar 1024 KB de memorie;
  • procesul de inițializare simultană a mai multor dispozitive este acceptat, dar este foarte neterminat și problematic, ceea ce reduce viteza de pornire a computerului (fiecare componentă hardware și interfață este inițializată separat);
  • BIOS - un paradis pentru pirați- nu are mecanisme de protectie, ceea ce va permite sa incarcati orice sisteme de operare si drivere, inclusiv cele cu cod modificat si nesemnate (fara licenta).

Prima versiune a UEFI a fost dezvoltată de Intel pentru Itanium, dar ulterior a fost portată pe computerul IBM.

Acesta este un sistem de operare independent cu o interfață grafică, format din multe module și având acces nelimitat la resursele componentelor hardware.

Caracteristici ale noului EFI cu GUI:

  • codul său este scris în întregime în , ceea ce vă permite să creșteți performanța în timpul pornirii computerului prin utilizarea capacităților procesoarelor centrale pe 64 de biți;
  • spațiul de adresă al sistemului de operare este suficient pentru a suporta 8 * 10 18 octeți de spațiu pe disc (o astfel de rezervă va dura câteva decenii), în ciuda faptului că întreaga cantitate de informații digitale în acest moment este cu aproape trei ordine de mărime mai mică ;
  • Adresarea RAM - calculele teoretice arată că UEFI vă va permite să instalați până la 16 exaocteți de RAM (cu 9 ordine de mărime mai mult decât în ​​PC-urile moderne puternice);
  • încărcarea accelerată a sistemului de operare se realizează datorită inițializării paralele a componentelor hardware și încărcării driverelor;
  • driverele sunt încărcate în RAM înainte de pornirea sistemului de operare și nu depind de platformă;
  • în locul vechiului aspect al partiției, se folosește GPT progresiv, dar trebuie să îl utilizați;
  • Carcasa grafică convenabilă și plăcută acceptă controlul mouse-ului;
  • există utilități încorporate pentru diagnosticarea, modificarea configurației și actualizarea firmware-ului componentelor hardware;
  • suport pentru macrocomenzi în format .nsh;
  • arhitectură modulară - vă permite să vă încărcați propriile drivere sau să le descărcați de pe Internet;
  • una dintre cele mai semnificative și importante schimbări (în special pentru Microsoft) pe care UEFI le-a adus este prezența lui . Este chemat pentru a proteja Bootloader-ul de executarea codului rău intenționat, pentru a proteja sistemul de operare de viruși chiar înainte de a fi lansat prin exploatarea semnăturilor digitale.

Să vorbim mai detaliat despre ultima funcție.

încărcare sigură

Numele tehnologiei se traduce prin „pornire sigură” și este un protocol care face parte din specificația grafică EFI.

Fig. 4 - Verificarea modului Secure Boot prin linia de comandă în Windows 10

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) este un înlocuitor pentru BIOS-ul învechit. Această specificație a fost inventată de Intel pentru Itanium, numită atunci EFI (Extensible Firmware Interface) și ulterior portată pe x86, x64 și ARM. Este izbitor de diferit de BIOS atât în ​​procedura de boot în sine, cât și în modul în care interacționează cu sistemul de operare. Dacă ați cumpărat un computer în 2010 și mai târziu, atunci cel mai probabil aveți UEFI.
Principalele diferențe dintre UEFI și BIOS:
  • Suport GPT (GUID Partition Table).
GPT este o nouă metodă de partiționare care înlocuiește MBR. Spre deosebire de MBR, GPT acceptă discuri mai mari de 2TB și un număr nelimitat de partiții, în timp ce MBR acceptă doar 4 fără cârje. UEFI acceptă FAT32 cu partiții GPT în mod implicit. MBR în sine nu acceptă UEFI, suportul și pornirea de la MBR sunt realizate de extensia CSM (Compatibility Support Module).
  • Asistență de service
Există două tipuri de servicii în UEFI: servicii de boot și servicii de rulare. Primele funcționează numai până când sistemul de operare este încărcat și oferă interacțiune cu terminale grafice și text, autobuze, dispozitive de blocare etc., în timp ce serviciile de rulare pot folosi sistemul de operare. Un exemplu de servicii de rulare este un serviciu variabil care stochează valori în NVRAM. Sistemul de operare Linux utilizează un serviciu variabil pentru a stoca depozitele de blocare care pot fi extrase după o repornire a computerului.
  • Arhitectură modulară
Puteți utiliza aplicațiile dvs. în UEFI. Puteți încărca driverele în UEFI. Nu chiar! Există un astfel de lucru ca UEFI Shell. Unii producători îl includ în UEFI, dar laptopul meu (Lenovo Thinkpad X220) nu îl are. Dar îl puteți descărca pur și simplu de pe Internet și îl puteți pune pe o unitate flash USB sau pe un hard disk. Exista si drivere pentru ReiserFS, ext2/3/4 si poate si altele, nu am intrat prea mult. Acestea pot fi încărcate din UEFI Shell și pot trece prin întinderile sistemului dvs. de fișiere direct din UEFI.
UEFI acceptă, de asemenea, rețea, așa că dacă găsiți un driver UEFI pentru placa dvs. de rețea sau dacă este activat de producătorul plăcii de bază, puteți da ping la 8.8.8.8 de la Shell.
În general, specificația UEFI prevede interacțiunea driverelor UEFI din sistemul de operare, de exemplu. dacă sistemul de operare nu are un driver pentru o placă de rețea și este încărcat în UEFI, atunci sistemul de operare va putea folosi placa de rețea prin UEFI, dar nu am văzut astfel de implementări.
  • Manager de descărcare încorporat
În general, UEFI nu necesită un bootloader dacă doriți să porniți multiplu. Puteți adăuga propriile elemente de meniu, iar acestea vor apărea în meniul de pornire UEFI, chiar lângă discuri și unități flash. Acest lucru este foarte convenabil și vă permite să încărcați Linux fără un bootloader, dar imediat kernel-ul. Astfel, este posibil să instalați Windows și Linux fără bootloadere terțe.
Cum funcționează încărcarea UEFI?
Dintr-o partiție GPT cu ID EF00 și sistem de fișiere FAT32, fișierul \efi\boot\boot[nume arhitectură].efi este încărcat și lansat implicit, de exemplu \efi\boot\bootx64.efi
Acestea. pentru a crea, de exemplu, o unitate flash USB bootabilă cu Windows, trebuie doar să marcați unitatea flash USB în GPT, să creați o partiție FAT32 pe ea și să copiați pur și simplu toate fișierele din imaginea ISO. Nu mai există sectoare de boot, uită de ele.
Pornirea în UEFI este mult mai rapidă, de exemplu, pornirea laptopului meu ArchLinux de la butonul de pornire la o stare complet funcțională durează doar 30 de secunde. Din câte știu, Windows 8 are și optimizări foarte bune ale vitezei de pornire în modul UEFI.

încărcare sigură

Am văzut o mulțime de întrebări pe internet, cum ar fi:
„Am auzit că Microsoft implementează Secure Boot în Windows 8. Această tehnologie împiedică executarea codului neautorizat, cum ar fi încărcătoarele de boot, pentru a proteja utilizatorul de malware. Și există o campanie de la Free Software Foundation împotriva Secure Boot și mulți oameni au fost împotriva ei. Dacă cumpăr un computer cu Windows 8, pot instala Linux sau alt sistem de operare? Sau această tehnologie vă permite doar să rulați Windows?

Să începem cu faptul că această tehnologie nu a fost inventată de Microsoft, dar este inclusă în specificația UEFI 2.2. Dacă ai activat Secure Boot, nu înseamnă că nu vei putea rula un sistem de operare non-Windows. De fapt, computere și laptopuri certificate pentru a rula Windows 8 obligat au capacitatea de a dezactiva Secure Boot și capacitatea de a gestiona cheile, așa că nu ai de ce să-ți faci griji. Pornirea securizată necomutabilă este disponibilă numai pe Tablete ARM cu Windows preinstalat!

Ce oferă Secure Boot? Protejează împotriva execuției codului nesemnat nu numai în etapa de pornire, ci și în etapa de execuție a sistemului de operare, de exemplu, atât Windows, cât și Linux verifică semnăturile driverului/modulului kernel, astfel încât codul rău intenționat nu poate fi executat în modul kernel. Dar acest lucru este adevărat numai dacă nu există acces fizic la computer, deoarece, în majoritatea cazurilor, în timpul accesului fizic, cheile pot fi înlocuite cu ale tale.

Există 2 moduri în Secure Boot: Setup și User. Primul mod este pentru configurare, din care puteți înlocui PK (Platform Key, implicit este de la OEM), KEK (Key Exchange Keys), db (allowed key database) și dbx (revoked key database). Poate că nu există un KEK și totul poate fi semnat de PK, dar nimeni nu face asta, un fel. PK este cheia principală prin care este semnat KEK, la rândul lor, db și dbx sunt semnate prin chei de la KEK (pot fi mai multe dintre ele). Pentru a putea rula un fișier .efi semnat din modul Utilizator, acesta trebuie să fie semnat cu o cheie care este în db și nu în dbx.

Pentru Linux, există 2 pre-încărcătoare care acceptă Secure Boot: Shim și PRELoader. Sunt asemănătoare, dar există mici nuanțe.
Există 3 tipuri de chei în Shim: chei Secure Boot (cele din UEFI), chei Shim (pe care le puteți genera singur și să le specificați la compilare) și MOK-uri (Machine Owner Key, stocate în NVRAM). Shim nu folosește un mecanism de boot UEFI, așa că un bootloader care nu acceptă Shim și nu știe nimic despre MOK nu va putea executa codul (astfel, bootloader-ul gummiboot nu va funcționa). PRELoader, pe de altă parte, își construiește mecanismele de autentificare în UEFI și nu există probleme.
Shim depinde de MOK, adică binarele trebuie modificate (semnate) înainte de a putea fi executate. PRELoader, pe de altă parte, „îți amintește” binarele corecte, tu îi spui dacă ai încredere în ele sau nu.
Ambele pre-încărcătoare sunt compilate cu o semnătură validă de la Microsoft, așa că nu este necesară schimbarea cheilor UEFI.

Secure Boot este conceput pentru a proteja împotriva bootkit-urilor, de atacuri precum Evil Maid și, în opinia mea, o face eficient.
Vă mulțumim pentru atenție!

Mulți utilizatori cred că computerul pornește folosind sistemul de operare, dar de fapt acest lucru este doar parțial adevărat. În acest articol, veți afla cum pornește de fapt un computer și vă veți familiariza cu concepte atât de importante precum BIOS, CMOS, UEFI și altele.

Introducere

Pentru mulți oameni, lucrul cu un computer începe după încărcarea sistemului de operare. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece în marea majoritate a timpului, computerele moderne sunt într-adevăr utilizate folosind shell-ul grafic convenabil al Windows sau al oricărui alt sistem de operare. În acest mediu prietenos pentru noi, nu rulăm doar programe, aplicații sau jocuri, dar efectuăm și setări, precum și configuram parametrii sistemului pentru propriile noastre nevoi.

Dar, în ciuda întregii sale multifuncționalități, sistemul de operare nu poate face totul și, în unele puncte cheie, este pur și simplu neputincios. În special, acest lucru se aplică la pornirea inițială a computerului, care are loc complet fără participarea ei. Mai mult decât atât, lansarea sistemului de operare în sine depinde în mare măsură de succesul acestei proceduri, care poate să nu apară în cazul unor probleme.

Pentru unii, aceasta poate fi o știre, dar, în realitate, Windows nu este responsabil pentru încărcarea computerului „de la și către”, îl continuă doar la o anumită etapă și se termină. Jucătorul cheie aici este un firmware complet diferit - BIOS-ul, scopul și principalele funcții ale cărora le vom discuta în acest material.

Ce este un BIOS și de ce este necesar

Componentele cheie ale oricărui dispozitiv de calculator sunt o mulțime de procesor și RAM, iar acest lucru nu este un accident. Procesorul este numit pe bună dreptate inima și creierul oricărui PC, deoarece îi sunt alocate toate operațiunile matematice principale. În acest caz, toate comenzile și datele pentru calcule, CPU-ul poate lua doar din RAM. El trimite acolo și rezultatele muncii sale. Cu orice alte stocări de informații, de exemplu, cu hard disk-urile, procesorul nu interacționează direct.

Aici se află principala problemă. Pentru ca procesorul să poată începe să execute comenzi ale sistemului de operare, acestea trebuie să fie în RAM. Dar când computerul este pornit, memoria RAM este goală, deoarece este volatilă și nu poate stoca informații atunci când computerul este oprit. În același timp, singure, fără participarea sistemului, dispozitivele computerizate nu pot plasa în memorie datele necesare. Și aici ne confruntăm cu o situație paradoxală. Se pare că pentru a încărca sistemul de operare în memorie, sistemul de operare trebuie să fie deja în RAM.

Pentru a rezolva această situație, chiar și în zorii erei computerelor personale, inginerii IBM au propus utilizarea unui mic program special numit BIOS, numit uneori bootloader.

Cuvânt BIOS(BIOS) este o abreviere a patru cuvinte în limba engleză Basic Input/Output System, care tradus în rusă înseamnă: „Sistem de bază de intrare/ieșire”. Acest nume a fost dat unui set de firmware responsabil pentru funcționarea funcțiilor de bază ale adaptoarelor video, afișajelor, unităților de disc, unităților de disc, tastaturi, șoareci și alte dispozitive de bază de intrare/ieșire.

Principalele funcții ale BIOS-ului sunt pornirea inițială a PC-ului, testarea și configurarea inițială a echipamentelor, distribuirea resurselor între dispozitive și activarea procedurii de pornire a sistemului de operare.

Unde este stocat BIOS-ul și ce este CMOS

Având în vedere că BIOS-ul este responsabil pentru etapa inițială a pornirii computerului, indiferent de configurația acestuia, acest program ar trebui să fie disponibil pentru dispozitivele de bază imediat după apăsarea butonului de pornire a computerului. De aceea, nu este stocat pe hard disk, ca majoritatea aplicațiilor convenționale, ci este scris pe un cip special de memorie flash situat pe placa de sistem. Astfel, accesarea BIOS-ului și pornirea computerului este posibilă chiar dacă nici un mediu de stocare nu este conectat la computer.

Primele computere au folosit pentru a stoca BIOS-ul pe cipuri de memorie doar pentru citire (ROM sau ROM), pe care codul programului în sine a fost scris o singură dată din fabrică. Ceva mai târziu, au început să fie folosite cipuri EPROM și EEROM, în care era posibil, dacă era necesar, să se suprascrie BIOS-ul, dar numai cu ajutorul unor echipamente speciale.

În computerele personale moderne, BIOS-ul este stocat în microcircuite bazate pe memorie flash, care poate fi rescrisă folosind programe speciale direct pe un computer de acasă. Această procedură este de obicei numită clipindși este necesar să actualizeze firmware-ul la versiuni noi sau să-l înlocuiască în caz de deteriorare.

Multe cipuri BIOS nu sunt lipite pe placa de bază, ca toate celelalte componente, ci sunt instalate într-un slot mic special, care vă permite să-l înlocuiți în orice moment. Adevărat, este puțin probabil ca această caracteristică să vă fie utilă, deoarece cazurile care necesită înlocuirea unui cip BIOS sunt foarte rare și aproape niciodată nu apar în rândul utilizatorilor casnici.

Memoria flash pentru stocarea BIOS poate avea capacități diferite. Pe vremuri, acest volum era destul de mic și nu se ridica la mai mult de 512 KB. Versiunile moderne ale programului au devenit ceva mai mari și au un volum de câțiva megaocteți. Dar, în orice caz, pe fondul aplicațiilor moderne și al fișierelor multimedia, acesta este doar o minuscule.

În unele plăci de bază avansate, producătorii pot instala nu unul, ci două cipuri BIOS simultan - un principal și unul de rezervă. În acest caz, dacă se întâmplă ceva cu cipul principal, computerul va porni din backup.

Pe lângă memoria flash, care stochează BIOS-ul propriu-zis, pe placa de bază există un alt tip de memorie care este furnizat pentru a stoca setările de configurare pentru acest program. Se realizează folosind un semiconductor complementar de oxid metalic sau CMOS(Semiconductor de oxid de metal complementar). Această abreviere se numește memorie specializată, care conține date despre pornirea computerului folosit de BIOS.

Memoria CMOS este alimentată de o baterie instalată pe placa de bază. Din acest motiv, atunci când computerul este deconectat de la priză, toate setările BIOS-ului sunt salvate. Pe computerele mai vechi, funcțiile memoriei CMOS au fost atribuite unui cip separat. În PC-urile moderne, face parte din chipsetul.

Procedura POST și pornirea inițială a computerului

Acum să vedem cum arată procesul inițial de pornire a computerului și ce rol joacă BIOS-ul în el.

După apăsarea butonului de alimentare de pe computer, sursa de alimentare pornește mai întâi, începând să furnizeze tensiune plăcii de bază. Dacă este normal, atunci chipsetul dă o comandă pentru a reseta memoria internă a procesorului central și a o porni. După aceea, procesorul începe să citească și să execute secvenţial comenzile stocate în memoria sistemului, al căror rol este jucat de cipul BIOS.

La început, procesorul primește o comandă pentru a efectua un autotest al componentelor computerului ( POST- Puterea de autotestare). Procedura POST include mai multe etape, a căror trecere poate fi văzută pe ecranul computerului imediat după pornire. Secvența a ceea ce se întâmplă înainte de începerea încărcării sistemului de operare este următoarea:

1. În primul rând, sunt determinate principalele dispozitive ale sistemului.

3. Al treilea pas este configurarea setului logic al sistemului sau, mai simplu, chipset-ului.

4. Apoi se caută și se identifică placa video. Dacă un adaptor video extern (autonom) este instalat în computer, atunci acesta va avea propriul său BIOS, pe care BIOS-ul sistemului principal îl va căuta într-o anumită gamă de adrese de memorie. Dacă se găsește un adaptor grafic extern, atunci primul lucru pe care îl veți vedea pe ecran va fi o imagine cu numele plăcii video, generată de BIOS-ul acesteia.

5. După ce a găsit adaptorul grafic, acesta începe să verifice integritatea setărilor BIOS și starea bateriei. În acest moment, una după alta, aceleași inscripții albe misterioase încep să apară pe ecranul monitorului, provocând uimire în rândul utilizatorilor neexperimentați din cauza lipsei de înțelegere a ceea ce se întâmplă. Dar, de fapt, nimic supranatural nu se întâmplă în acest moment, așa cum veți vedea acum singur. Prima inscripție, cea mai de sus, de regulă, conține sigla dezvoltatorilor BIOS și informații despre versiunea sa instalată.

6. Apoi începe testarea procesorului central, după care afișajul arată date despre cipul instalat: numele producătorului, modelul și frecvența acestuia.

7. În continuare, începe testarea memoriei RAM. Dacă totul merge bine, atunci cantitatea totală de RAM instalată este afișată pe ecran cu inscripția OK.

8. La sfârșitul testului principalelor componente ale PC-ului începe căutarea tastaturii și testarea altor porturi de intrare/ieșire. În unele cazuri, în această etapă, computerul poate opri pornirea dacă sistemul nu poate detecta tastatura conectată. În acest caz, un avertisment despre acest lucru va fi afișat imediat pe ecran.

9. În continuare, începe detectarea unităților conectate la computer, inclusiv unităților optice, hard disk-urilor și unităților flash. Informațiile despre dispozitivele găsite sunt afișate pe ecran. În cazul în care pe placa de bază sunt instalate mai multe controlere de la diferiți producători, procedura de inițializare a acestora poate fi afișată pe diferite ecrane.

Ecran de definire a controleruluiSerialATA, care are propriul săuBIOS, cu ieșirea tuturor dispozitivelor conectate la acesta.

10. În etapa finală, se realizează distribuirea resurselor între dispozitivele interne găsite ale PC-ului. În computerele mai vechi, după aceea, este afișat un tabel rezumativ cu toate echipamentele detectate. La mașinile moderne, tabelul nu mai este afișat pe afișaj.

11. În cele din urmă, dacă procedura POST a avut succes, BIOS-ul începe să caute în unitățile conectate Zona principală de încărcare(MBR), care conține informații despre pornirea sistemului de operare și dispozitivul de pornire la care trebuie transferat controlul suplimentar.

În funcție de versiunea de BIOS instalată pe computer, procedura POST poate avea loc cu ușoare modificări față de ordinea de mai sus, dar, în general, toți pașii principali pe care i-am indicat vor fi executați la pornirea fiecărui PC.

Program de configurare BIOS

BIOS-ul este un sistem configurabil și are propriul program de configurare a anumitor parametri ai hardware-ului PC-ului, numit Utilitar de configurare BIOS sau Utilitar de configurare CMOS. Este apelat prin apăsarea unei taste speciale în timpul procedurii POST. Pe computerele desktop, tasta Del este folosită cel mai des în acest scop, iar pe laptopuri, F2.

Interfața grafică a utilitarului de configurare hardware este foarte austeră și nu s-a schimbat prea mult din anii 80. Toate setările de aici sunt efectuate numai folosind tastatura - mouse-ul nu este furnizat.

CMOS / BIOS Setup are o mulțime de setări, dar cele mai populare de care poate avea nevoie un utilizator obișnuit includ: setarea orei și datei sistemului, alegerea ordinii dispozitivelor de pornire, activarea/dezactivarea echipamentelor suplimentare încorporate în placa de bază (sunet, video). sau adaptoare de rețea), controlul sistemului de răcire și monitorizarea temperaturii procesorului, precum și schimbarea frecvenței magistralei sistemului (overclocking).

Pentru diferite modele de plăci de bază, numărul de setări BIOS care pot fi configurate poate varia foarte mult. Cea mai largă gamă de setări au, de obicei, plăci de bază pentru desktop scumpe, destinate pasionaților, jucătorilor și overclockerilor. Arsenalul slab, de regulă, aparține plăcilor de bază bugetare concepute pentru instalare în computere de birou. Marea majoritate a dispozitivelor mobile nu strălucește, de asemenea, cu o varietate de setări BIOS. Vom vorbi mai detaliat despre diferitele setări BIOS și impactul lor asupra funcționării computerului într-un articol separat.

Dezvoltare și actualizare BIOS

De regulă, aproape fiecare model de placă de bază are propria sa versiune BIOS, care ține cont de caracteristicile sale tehnice individuale: tipul de chipset utilizat și tipurile de echipamente periferice lipite.

Dezvoltarea BIOS-ului poate fi împărțită în două faze. În primul rând, este creată o versiune de bază a firmware-ului, în care sunt implementate toate funcțiile, indiferent de modelul chipset-ului. Până în prezent, dezvoltarea unor astfel de versiuni este realizată în principal de American Megatrends (AMIBIOS) și Phoenix Technologies, care în 1998 au absorbit jucătorul major de atunci pe această piață - Award Software (AwardBIOS, Award Modular BIOS, Award WorkstationBIOS).

În a doua etapă, producătorii de plăci de bază sunt implicați în dezvoltarea BIOS-ului. În acest moment, versiunea de bază este modificată și îmbunătățită pentru fiecare model de placă specific, ținând cont de caracteristicile acestuia. În același timp, după ce placa de bază intră pe piață, munca la versiunea sa de BIOS nu se oprește. Dezvoltatorii lansează în mod regulat actualizări care pot remedia erorile găsite, pot adăuga suport pentru hardware nou și pot extinde funcționalitatea programului. În unele cazuri, actualizarea BIOS-ului vă permite să dați o nouă viață unei plăci de bază aparent învechite, de exemplu, adăugând suport pentru o nouă generație de procesoare.

Ce este UEFI BIOS

Principiile de bază ale BIOS-ului sistemului pentru computere desktop au fost formate în îndepărtații ani 80 ai secolului trecut. În ultimele decenii, industria calculatoarelor s-a dezvoltat rapid și în acest timp au existat situații în care modelele noi de dispozitive s-au dovedit a fi incompatibile cu anumite versiuni de BIOS. Pentru a rezolva aceste probleme, dezvoltatorii au fost nevoiți să modifice constant codul sistemului I/O de bază, dar în cele din urmă o serie de limitări software au rămas neschimbate din zilele primelor PC-uri de acasă. Această situație a dus la faptul că BIOS-ul în versiunea sa clasică a încetat în cele din urmă să îndeplinească cerințele hardware-ului computerelor moderne, împiedicând distribuția sa în sectorul de masă al computerelor personale. A devenit clar că ceva trebuia schimbat.

În 2011, odată cu lansarea plăcilor de bază pentru procesoarele Intel din generația Sandy Bridge, instalate în soclul LGA1155, a început introducerea în masă a unei noi interfețe software pentru pornirea unui computer, UEFI.

De fapt, prima versiune a acestei alternative la BIOS-ul obișnuit a fost dezvoltată și utilizată cu succes de Intel în sistemele de server la sfârșitul anilor 90. Apoi, noua interfață pentru pornirea unui PC se numea EFI (Extensible Firmware Interface), dar deja în 2005 noua sa specificație se numea UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Astăzi, aceste două abrevieri sunt considerate sinonime.

După cum puteți vedea, producătorii de plăci de bază nu s-au grăbit să treacă la noul standard, încercând să îmbunătățească până la ultimul variațiile tradiționale ale BIOS-ului. Dar întârzierea evidentă a acestui sistem, inclusiv interfața pe 16 biți, incapacitatea de a utiliza mai mult de 1 MB de spațiu de adresă de memorie, lipsa suportului pentru unități mai mari de 2 TB și alte probleme constante de compatibilitate insolubile cu noul hardware au devenit încă un argument serios pentru trecerea la o nouă soluție software.

Ce modificări a adus cu ea noua interfață de boot propusă de Intel și cu ce diferă de BIOS? Ca și în cazul BIOS-ului, sarcina principală a UEFI este să detecteze corect hardware-ul imediat după pornirea computerului și să transfere controlul computerului către sistemul de operare. Dar, în același timp, schimbările în UEFI sunt atât de profunde încât ar fi pur și simplu incorect să-l comparăm cu BIOS-ul.

BIOS-ul este un cod de program practic neschimbabil încorporat într-un microcircuit special și care interacționează direct cu hardware-ul computerului folosind propriile instrumente software. Procedura de pornire a unui computer folosind BIOS-ul este simplă: de îndată ce computerul este pornit, verifică hardware-ul și încarcă drivere universale simple pentru componentele hardware principale. După aceea, BIOS-ul găsește încărcătorul sistemului de operare și îl activează. Următorul pas este încărcarea sistemului de operare.

Sistemul UEFI poate fi numit un strat între componentele hardware ale computerului, cu propriul firmware, firmware și sistemul de operare, ceea ce îi permite să îndeplinească și funcțiile BIOS-ului. Dar, spre deosebire de BIOS, UEFI este o interfață programabilă modulară care include servicii de testare, de rulare și de pornire, drivere de dispozitiv, protocoale de comunicare, extensii funcționale și propriul său shell grafic, făcându-l să arate ca un sistem de operare foarte ușor. În același timp, interfața cu utilizatorul din UEFI este modernă, acceptă controlul mouse-ului și poate fi localizată în mai multe limbi, inclusiv rusă.

Un avantaj important al EFI este multi-platformă și independența față de arhitectura procesorului. Specificațiile acestui sistem îi permit să funcționeze cu aproape orice combinație de cipuri, fie că este vorba de arhitectură x86 (Intel, AMD) sau ARM. Mai mult, UEFI are acces direct la toate hardware-ul computerului și driverele independente de platformă, ceea ce face posibilă organizarea, de exemplu, a accesului la Internet sau a copierii de rezervă a discului fără a porni sistemul de operare.

Spre deosebire de BIOS, codul UEFI și toate informațiile sale de serviciu pot fi stocate nu numai într-un cip special, ci și pe secțiuni ale hard diskurilor interne și externe, precum și în stocarea de rețea. La rândul său, faptul că datele de boot pot fi plasate pe unități mari permite EFI să fie bogat în funcționalități printr-o arhitectură modulară. De exemplu, acestea pot fi instrumente avansate de diagnosticare, sau utilitare utile care pot fi folosite atât în ​​etapa de pornire a PC-ului, cât și după pornirea sistemului de operare.

O altă caracteristică cheie a UEFI este capacitatea de a lucra cu hard disk-uri de volume uriașe, marcate conform standardului GPT (Guid Partition Table). Acesta din urmă nu este suportat de nicio modificare a BIOS-ului, deoarece are adrese de sector pe 64 de biți.

Pornirea unui PC bazat pe UEFI, ca în cazul unui BIOS, începe cu inițializarea dispozitivelor. Dar, în același timp, această procedură este mult mai rapidă, deoarece UEFI poate determina mai multe componente simultan în modul paralel (BIOS inițializează pe rând toate dispozitivele). Apoi, se încarcă sistemul UEFI însuși, sub controlul căruia se efectuează orice set de acțiuni necesare (încărcarea driverelor, inițializarea unității de pornire, pornirea serviciilor de boot etc.) și numai după aceea sistemul de operare este pornit.

Poate părea că o astfel de procedură în mai mulți pași ar trebui să mărească timpul general de pornire a computerului, dar, de fapt, totul se întâmplă invers. Cu UEFI, sistemul pornește mult mai rapid datorită driverelor încorporate și propriului bootloader. Ca urmare, înainte de pornire, sistemul de operare primește informații complete despre hardware-ul computerului, ceea ce îi permite să pornească în câteva secunde.

În ciuda progresului UEFI, există încă o serie de limitări care împiedică dezvoltarea și distribuția activă a acestui bootloader. Faptul este că pentru a implementa toate caracteristicile noii interfețe de pornire, este necesar suportul complet al sistemelor de operare. Până în prezent, doar Windows 8 vă permite să utilizați pe deplin capacitățile UEFI. Suport limitat pentru noua interfață are versiuni pe 64 de biți de Windows 7, Vista și Linux pe kernel 3.2 și mai recent. Capacitățile UEFI sunt, de asemenea, utilizate în managerul de boot Camp de Apple pe propriile sisteme Mac OS X.

Ei bine, cum pornește un computer cu UEFI dacă folosește un sistem de operare neacceptat (WindowsXP, Windows 7 pe 32 de biți) sau un aspect al fișierelor (MBR)? Pentru astfel de cazuri, noua interfață de pornire are încorporată modul de suport pentru compatibilitate(Compatibility Support Module), care este în esență un BIOS tradițional. De aceea, puteți vedea câte computere moderne echipate cu plăci de bază UEFI pornesc în mod tradițional în modul de emulare BIOS. Cel mai adesea acest lucru se întâmplă deoarece proprietarii lor continuă să folosească partiții HDD cu MBR tradițional și nu doresc să treacă la partiționarea GPT.

Concluzie

Este clar că, spre deosebire de un BIOS tradițional, interfața UEFI este capabilă de mult mai mult decât doar procesul de pornire. Capacitatea de a lansa servicii și aplicații de lucru, atât în ​​stadiul inițial de pornire a computerului, cât și după lansarea sistemului de operare, deschide o gamă largă de noi oportunități atât pentru dezvoltatori, cât și pentru utilizatorii finali.

Dar, în același timp, este încă prematur să vorbim despre o respingere completă a sistemului I/O de bază în viitorul apropiat. În primul rând, trebuie să rețineți că, până acum, majoritatea computerelor rulează Windows XP și Windows 7 pe 32 de biți, care nu sunt acceptate de UEFI. Da, iar hard disk-urile marcate conform standardului GPT în cea mai mare parte pot fi găsite doar în modelele noi de laptopuri bazate pe Windows 8.

Așadar, atâta timp cât majoritatea utilizatorilor, din cauza obiceiurilor lor sau dintr-un alt motiv, sunt legați de versiunile vechi ale sistemului de operare și de modalitățile tradiționale de marcare a hard disk-urilor, BIOS-ul va rămâne sistemul principal de pornire a computerului.

  • Serghei Savenkov

    un fel de recenzie „rare”... parcă s-ar grăbi undeva