UEFI проти BIOS: в чому різниця?

Отже, ви могли чути скорочення абревіатур BIOS та UEFI, особливо при спробі переключити операційні системи або возитися з розгоном.

І ви можете знати, що означають ці скорочення (уніфікований розширюваний інтерфейс мікропрограми та основна система введення / виведення відповідно). Але чи замислювались ви коли-небудь про те, як вони використовуються в комп’ютерній системі?

Давайте демістифікуємо ці терміни та їх значення зараз.

Процедура завантаження

Перш за все - я знаю, що ми відхиляємось від теми, але я обіцяю, що це допоможе вам з деякими концепціями пізніше.

Отже, як завантажується комп’ютер? Давайте підемо крок за кроком:

  1. Ви натискаєте кнопку живлення на своєму ноутбуці / робочому столі.
  2. Процесор запускається, але йому потрібні деякі інструкції для роботи (пам’ятайте, центральний процесор завжди повинен щось робити). Оскільки основна пам'ять на цьому етапі порожня, процесор відкладає завантаження інструкцій з мікросхеми мікропрограми на материнській платі і починає виконувати інструкції.
  3. Код вбудованого програмного забезпечення проводить самотестування при включенні (POST), ініціалізує залишкове обладнання, виявляє підключені периферійні пристрої (миша, клавіатура, маятник тощо) та перевіряє, чи всі підключені пристрої справні. Ви можете запам'ятати це як "звуковий сигнал", який використовували робочі столи після успішного проведення POST.
  4. Нарешті, код мікропрограми циклічно переглядає всі запам'ятовуючі пристрої та шукає завантажувач (зазвичай розташований у першому секторі диска). Якщо завантажувач знайдено, тоді прошивка передає йому контроль над комп’ютером.

Для цілей цієї статті нам не потрібно знати більше про цю тему. Але якщо вам цікаво, читайте далі (інакше ви можете перейти до наступного розділу).

  1. Отже, після завантаження завантажувача, його завданням є завантаження решти операційної системи. GRUB - це один із таких завантажувачів, який здатний завантажувати Unix-подібні операційні системи, а також здатний ланцюгово завантажувати ОС Windows. Завантажувач доступний лише в першому секторі диска, який становить 512 байт. Враховуючи складність сучасних операційних систем, деякі з цих завантажувачів, як правило, виконують багатоступеневе завантаження, де основний завантажувач завантажує завантажувач другого ступеня в середовищі, яке не обмежується 512 байтами.

  2. Потім завантажувач завантажує ядро ​​в пам'ять. Потім Unix-подібні операційні системи запускають initпроцес (головний процес, з якого інші процеси розгалужуються / виконуються) і, нарешті, ініціалізують рівні виконання.

  3. У Windows wininit.exeзавантажується разом з деякими іншими процесами, такими як services.exeуправління послугами, lsass.exeлокальна безпека та повноваження (подібні до рівнів запуску) та lsm.exeуправління локальними сесіями.

  4. Після всього цього та після ініціалізації деяких інших драйверів завантажується графічний інтерфейс користувача (GUI), і перед вами з'являється екран входу.

Це був дуже високий огляд процесу завантаження. Якщо вас цікавлять операційні системи, я рекомендую вам прочитати більше на osdev.net.

А тепер повернімось до нашої початкової теми.

BIOS:

BIOS розшифровується як Basic Input / Output System, прошивка, про яку ми говорили у вищезазначеній процедурі завантаження.

Він зберігається на EPROM (стирається програмована пам'ять, доступна лише для читання), що дозволяє виробнику легко виштовхувати оновлення.

Він надає безліч допоміжних функцій, які дозволяють читати завантажувальні сектори підключеного сховища та друкувати речі на екрані. Ви можете отримати доступ до BIOS на початкових етапах процедури завантаження, натиснувши del, F2або F10.

UEFI:

UEFI розшифровується як Unified Extensible Firmware Interface. Він виконує ту саму роботу, що і BIOS, але з однією основною відмінністю: він зберігає всі дані про ініціалізацію та запуск у файлі .efi, а не зберігає їх у мікропрограмі.

Цей файл .efi зберігається у спеціальному розділі, який називається EFI System Partition (ESP), на жорсткому диску. Цей розділ ESP також містить завантажувач.

UEFI був розроблений для подолання багатьох обмежень старого BIOS, зокрема:

  1. UEFI підтримує розміри накопичувачів до 9 цетабайт, тоді як BIOS підтримує лише 2,2 терабайта.
  2. UEFI забезпечує швидший час завантаження.
  3. UEFI має підтримку дискретного драйвера, тоді як BIOS підтримує підтримку дисків, що зберігається в ПЗУ, тому оновлення мікропрограми BIOS трохи ускладнено.
  4. UEFI пропонує захист, такий як "Безпечне завантаження", який запобігає завантаженню комп'ютера від несанкціонованих / неподписаних програм. Це допомагає запобігти руткітам, але також перешкоджає подвійному завантаженню, оскільки розглядає інші ОС як непідписані програми. В даний час підписаними ОС є лише Windows та Ubuntu (повідомте мене, якщо я помиляюся).
  5. UEFI працює в 32-бітному або 64-бітному режимі, тоді як BIOS працює в 16-бітному режимі. Таким чином, UEFI може надати графічний інтерфейс (навігація за допомогою миші) на відміну від BIOS, який дозволяє здійснювати навігацію лише за допомогою клавіатури.

Можливо, вам не знадобиться UEFI

Хоча всі сучасні комп'ютери за замовчуванням оснащені UEFI, деякі причини, чому ви можете вибрати BIOS замість UEFI:

  1. Якщо ви новачок і вам байдуже возитися з будь-яким типом прошивки, BIOS для вас.
  2. Якщо у вас менше 2 ТБ на жорсткий диск або розділ, ви можете скористатися BIOS.
  3. BIOS дозволяє запускати кілька операційних систем, не змінюючи жодних налаштувань. Це може бути проблемою безпеки з сучасної точки зору, але, привіт, без проблем для користувача.
  4. BIOS надає системну інформацію операційній системі. Отже, якщо ваша ОС працює в 16-бітному режимі, вона не вимагає написання коду для взаємодії з апаратним забезпеченням. Він може безпосередньо використовувати методи, надані BIOS. В іншому випадку, якщо ОС перемикається на 32-бітний або 64-бітний режим, вона повинна забезпечити власні підпрограми для взаємодії з апаратним забезпеченням.
  5. Якщо ви віддаєте перевагу інтерфейсу на основі клавіатури та тексту, а не навігації за допомогою миші та графічного інтерфейсу, тоді BIOS для вас.

UEFI враховує ці обмеження та надає застарілий режим. У ньому ви можете запускати все, ніби у вас є прошивка BIOS. Але майте на увазі, що Intel оголосила, що не підтримуватиме традиційні BIOS з 2020 року.

Висновок

Ця публікація дала вам огляд відмінностей між BIOS та UEFI. Він також радить вам, коли вибрати один із них і чим вони відрізняються один від одного.

Якщо у вас виникнуть запитання, я завжди буду доступний у Twitter. Спасибі за ваш час.