什么是UEFI,和BIOS有什么不同?

BIOS很快就会死光:Intel已经宣布计划在2020年之前将所有芯片组完全替换为UEFI 。但UEFI是什么,它与我们熟悉的BIOS有什么不同呢?

UEFI和BIOS都是在引导操作系统之前启动电脑时启动的低级软件,但是UEFI是一个更现代化的解决方案,支持更大的硬盘驱动器,更快的启动时间,更多的安全功能以及方便的图形和鼠标游标。

我们已经看到UEFI附带的新电脑仍然将其称为“BIOS”,以避免让习惯于传统PC BIOS的用户感到困惑。 即使您的电脑使用“BIOS”一词,您今天购买的现代PC几乎肯定会附带UEFI固件,而不是BIOS。 这是为什么。

什么是BIOS?

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

您可以在BIOS设置屏幕中配置各种设置。 您的计算机硬件配置,系统时间和引导顺序等设置位于此处。 您可以通过在计算机启动时按下特定的按键来访问此屏幕 - 在不同的计算机上不同,但通常按Esc,F2,F10或Delete键。 保存设置后,保存到主板本身的内存中。 当您启动计算机时,BIOS将使用保存的设置配置您的PC。

在启动操作系统之前,BIOS会通过POST或Power-On Self Test。 它会检查以确保您的硬件配置有效且正常工作。 如果出现问题,您会看到一条错误消息或者听到一连串的哔哔声代码。 您将不得不查看电脑手册中不同的哔哔声序列。

当您的计算机启动并在POST完成后,BIOS会查找引导设备上存储的主引导记录(MBR),并使用它来启动引导加载程序。

您也可以看到缩写CMOS,代表互补金属氧化物半导体。 这是指BIOS在主板上存储各种设置的电池备份内存。 这实际上不再准确,因为在现代系统中这种方法已被闪存(也被称为EEPROM)取代。

为什么BIOS过时了

BIOS已经存在了很长一段时间,并没有发展太多。 即使在20世纪80年代发布的MS-DOS电脑也有BIOS!

当然,随着时间的推移BIOS已经发展和改进。 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,如睡眠 但是自从MS-DOS以来,BIOS没有像其他PC技术那样先进和改进。

传统的BIOS仍然有严重的局限性。 它只能从2.1 TB或更少的驱动器启动。 3TB驱动器现在很常见,而带有BIOS的计算机无法从它们启动。 这种限制是由于BIOS的主引导记录系统的工作原理。

BIOS必须以16位处理器模式运行,并且只有1 MB空间可供执行。它一次初始化多个硬件设备时出现问题,导致在初始化所有硬件接口和设备时启动过程较慢PC。

BIOS需要更换很长一段时间。 英特尔早在1998年就开始了可扩展固件接口(EFI)规范的制定工作。2006年,苹果电脑公司在其Mac电脑上选择了英特尔架构,但其他个人电脑制造商却没有遵循。

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)规范达成一致。 这是由统一扩展固件接口论坛管理的行业标准,并不完全由英特尔推动。 Windows Vista Service Pack 1和Windows 7引入了对UEFI的支持。现在可以购买的绝大多数计算机现在都使用UEFI而不是传统的BIOS。

UEFI如何在BIOS中替代和改进

UEFI取代了PC上的传统BIOS。 在现有的PC上无法从BIOS切换到UEFI。 您需要购买支持并包含UEFI的新硬件,就像大多数新电脑一样。 大多数UEFI实现提供了BIOS仿真,因此您可以选择安装和引导旧BIOS,而不是UEFI,因此它们向后兼容。

这个新标准避免了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,理论限制为9.4 zettabytes。 这大概是互联网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引导,启动EFI可执行文件,而不是从驱动器的主引导记录运行代码。

UEFI可以运行在32位或64位模式下,具有比BIOS更多的可寻址地址空间,这意味着启动过程更快。 这也意味着UEFI设置屏幕可以比BIOS设置屏幕更清晰,包括图形和鼠标光标支持。 但是,这不是强制性的。 许多PC仍然带有文本模式的UEFI设置界面,看起来和旧BIOS设置屏幕一样。

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引导过程。 它可以支持UEFI固件本身的网络功能,这有助于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前对其进行配置。

这不仅仅是一个BIOS的替代品。 UEFI本质上是一个微小的操作系统,可以在PC的固件上运行,而且它可以做比BIOS更多的操作。 它可以存储在主板上的闪存中,也可以在启动时从硬盘或网络共享中加载。

与UEFI不同的电脑将有不同的接口和功能。 这完全取决于您的个人电脑制造商,但每台电脑的基本知识都是一样的。

如何访问现代PC上的UEFI设置

如果您是普通PC用户,切换到使用UEFI的计算机将不会有明显变化。 新计算机的启动和关闭速度比使用BIOS更快,您可以使用2.2 TB或更大的驱动器。

如果您需要访问低级设置,则可能会有细微差别。 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下某个键。 现在个人电脑的启动速度如此之快,个人电脑制造商不希望通过等待查看是否按下某个键来减慢启动过程。 但是,我们也看到了带有UEFI的PC,通过在启动过程中按下某个键,您可以以相同的方式访问BIOS。

虽然UEFI是一个很大的升级,但主要是在后台。 大多数PC用户永远不会注意到或者需要关心他们的新PC使用UEFI而不是传统的BIOS。 他们会更好地工作,并支持更现代的硬件和功能。

有关更详细的信息,请阅读Red Hat 关于UEFI引导过程如何不同的解释的Adam Williamson。 您也可以阅读官方的UEFI FAQ

图片来源: 维基共享资源

什么是UEFI,如何与BIOS不同?

新的计算机使用UEFI固件而不是传统的BIOS。 两者都是在启动操作系统之前启动PC时启动的低级软件,但是UEFI是一个更现代化的解决方案,支持更大的硬盘驱动器,更快的启动时间,更多的安全功能以及方便的图形和鼠标光标。

我们已经看到UEFI发布的更新的电脑仍然将其称为“BIOS”,以避免将习惯于传统PC BIOS的用户混淆。 即使您的PC使用术语“BIOS”,您今天购买的现代电脑几乎肯定会携带UEFI固件而不是BIOS。

什么是BIOS?

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的低级软件。 BIOS在您的计算机启动时加载,并且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或任何其他操作系统的引导加载程序。

您可以在BIOS设置屏幕中配置各种设置。 像您计算机的硬件配置,系统时间和引导顺序等设置位于此处。 您可以通过按下不同计算机上的特定键(通常为Esc,F2,F10或Delete)来访问此屏幕,同时计算机启动。 保存设置时,会将其保存到主板本身的内存中。 当您启动计算机时,BIOS将使用保存的设置配置您的PC。

在引导操作系统之前,BIOS会进行POST或开机自检。 它检查以确保您的硬件配置有效并正常工作。 如果出现问题,您会看到一条错误信息或者听到一系列隐藏的哔声代码。 你必须在电脑的手册中查找不同的哔哔声。

当您的计算机启动时,POST完成后,BIOS将查找存储在引导设备上的主引导记录或MBR,并使用它来启动引导加载程序。

您也可以看到首字母缩略词CMOS,代表互补金属氧化物半导体。 这是指BIOS在主板上存储各种设置的电池备份内存。 这实际上不是准确的,因为这种方法已被现代系统中的闪存(也称为EEPROM)所取代。

为什么BIOS过时了

BIOS已经存在了很长时间,并没有发展很多。 即使在80年代发布的MS-DOS PC都有一个BIOS!

当然,随着时间的推移,BIOS已经发展和改进。 开发了一些扩展,包括ACPI,高级配置和电源接口。 这允许BIOS更容易地配置设备并执行高级电源管理功能,如睡眠 但是,自从MS-DOS之后,BIOS还没有像其他PC技术一样高达和提升。

传统的BIOS仍然存在严重的局限性。 它只能从2.1 TB或更少的驱动器启动。 3 TB驱动器现在很常见,并且带有BIOS的计算机无法从中启动。 该限制是由于BIOS的主引导记录系统的工作原理。

BIOS必须以16位处理器模式运行,并且只能执行1 MB的空间。它无法同时初始化多个硬件设备,导致在初始化现代的所有硬件接口和设备时引导过程较慢PC。

BIOS需要更换很长时间。 英特尔于1998年开始在可扩展固件接口(EFI)规范方面开展工作。苹果公司在2006年转向使用英特尔架构的Mac机时,选择了EFI,但是其他PC​​制造商没有遵循。

2007年,英特尔,AMD,微软和PC制造商商定了新的统一可扩展固件接口(UEFI)规范。 这是由统一扩展固件接口论坛管理的全行业标准,不仅仅由英特尔推动。 UEFI支持被Windows Vista Service Pack 1和Windows 7引入Windows。目前,您可以购买的绝大多数计算机现在都使用UEFI而不是传统的BIOS。

UEFI如何替代和改进BIOS

UEFI取代了PC上的传统BIOS。 在现有的PC上无法从BIOS切换到UEFI。 大多数新电脑都需要购买支持和包括UEFI的新硬件。 大多数UEFI实现提供BIOS仿真,因此您可以选择安装和引导期望BIOS而不是UEFI的旧操作系统,以便它们向后兼容。

这个新标准避免了BIOS的限制。 UEFI固件可以从2.2 TB或更大的驱动器启动 - 实际上理论上的限制是9.4千兆字节。 这大概是互联网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,而不是从驱动器的主引导记录运行代码。

UEFI可以以32位或64位模式运行,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设置屏幕可能比BIOS设置屏幕更亮,包括图形和鼠标光标支持。 但是,这并不是强制性的。 许多电脑仍然配有文字模式的UEFI设置界面,它们看起来像旧的BIOS设置屏幕一样工作。

UEFI包装其他功能。 它支持安全引导 ,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引导过程。 它可以支持UEFI固件本身的网络功能,这有助于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前进行配置。

这不仅仅是BIOS更换。 UEFI本质上是一个运行在PC固件上的小型操作系统,它可以比BIOS更多。 它可能存储在主板上的闪存中,或者可以在启动时从硬盘驱动器或网络共享加载。

具有UEFI的不同PC将具有不同的接口和特征。 这完全取决于您的PC制造商,但每个PC上的基本知识将是一样的。

如何在现代PC上访问UEFI设置

如果您是普通PC用户,则切换到具有UEFI的计算机将不会发生明显变化。 您的新电脑将比BIOS快速启动和关闭,您可以使用2.2 TB或更大的驱动器。

如果您需要访问低级设置,可能会有一些微小的差异。 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下键。 随着PC启动速度如此之快,PC制造商不希望通过等待看按键是否减慢启动过程。 但是,我们也看到有UEFI的PC允许您以相同的方式访问BIOS,在启动过程中按一下键。

虽然UEFI是一个很大的升级,但它主要是在后台。 大多数PC用户永远不会注意到 - 或者需要关心,他们的新PC使用UEFI而不是传统的BIOS。 他们只是工作更好,并支持更多的现代硬件和功能。

有关更详细的信息,请阅读Red Hat 关于UEFI启动过程如何不同的说明的Adam Williamson 您也可以阅读官方UEFI常见问题

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什么是UEFI,它与BIOS有什么不同?

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虽然大多数人可能熟悉PC的BIOS,但他们可能不知道它是什么或它做什么。 由于UEFI准备就绪,让我们对这两种技术进行一次怪异的回顾。

了解BIOS(基本输入/输出系统)

bios

(图片来自richardmasoner

BIOS(发音为“bye-ose”)是计算机的基本输入输出系统。 它是一个低级的软件,这是如此重要的整体,驻留在内置于主板的芯片。 当您的计算机启动时,BIOS的工作是唤醒各种组件,并确保它们正常工作,然后它将关闭功能到您的操作系统或另一个引导加载程序。 “很久以前,计算机使用非常不同的和专有的方式来做到这一点,但随着时间的推移,IBM的5150成为一个标准的基础硬件兼容性。 它使用的Intel 8088处理器是16位的,因此BIOS本身是16位的,并且允许1MB的地址空间。 它还使用主引导记录(MBR)指定计算机的分区表,该分区表反过来告诉BIOS操作系统在哪里。

POSTing是一个由BIOS管理的进程。 这是一个开机自检,它检查组件的有效性和正确的功能。 如果出现错误,您将看到显示错误或听到一串隐藏的哔声代码。 您也可以看到首字母缩略词CMOS。 这是指与BIOS一起使用的非易失性RAM结合使用的电池备份存储器。 它实际上不再准确,因为在当代系统中这种方法已经被闪存(也称为EEPROM)取代。

phoenix bios

总而言之,这是一个好的系统。 它提供了一个接口,您可以从其中启用/禁用各个组件和高级硬件选项。 当然,与硅世界中的一切一样,与正在开发的新硬件相比,BIOS也被淘汰了。 为了弥补其很多缺点,开发了扩展。 其中最主要的例子是高级配置和电源接口(ACPI),该接口用于帮助设备配置和高级电源管理功能。 但是,随着时间的推移,它需要被一个全新的系统克服的限制。

继任者:UEFI

统一的可扩展固件接口,也称为UEFI(发音为“oofy”或“U effy”)最初由英特尔开发,以规避其64位基于Itanium的服务器的这些问题。 随着时间的推移,它被重新命名为Intel Boot Initiative,并提供给统一的EFI论坛,该论坛规范了它的规范。 UEFI给预引导环境带来了一些重大变化。

视觉

EFI的许多实现看起来像传统的BIOS,但是其他实现基本上定制了可视化布局。 虽然漂亮的图片不是真的必要,它们可以真正有助于超频等。 看看差异:

ASUS-EFI-01

正如你所看到的,它很容易使用,鼠标能力,并有很大的潜力。

msi click bios

MSI称其版本为“EFI Click BIOS”。

16位与32位和64位

虽然BIOS仅限于16位进程和1MB内存寻址,但UEFI不受此限制。 它可以在32位和64位模式下工作,允许更多的RAM通过更复杂的过程来解决。 它也可以是独立于架构的,并为组件提供驱动程序,这些驱动程序也与您拥有的CPU类型无关。

引导

MBR限于每个磁盘4个主分区,可引导磁盘的大小限制为2.2 TB。 UEFI使用GUID分区表,它利用全局唯一ID来寻址分区,并允许从大到9.4 ZB的硬盘引导。 一个太字节(技术上,tebibyte)是1024 GB,zettabyte(zebibyte)是1024x1024x1024 GB。 似乎相当未来的时刻,没有? 而且好处不止于此; UEFI允许更多的引导选项,不规定特定的文件系统,并具有出色的网络引导能力。 OS引导加载程序还可以充当UEFI的扩展,UEFI本身可以充当正确的引导加载程序。

扩展

UEFI支持不依赖于16位运行时环境的旧的扩展,如ACPI。 隐藏的哔声代码错误也是过去的事情,因为扩展可以更好地测试组件(除非更加可怕的错误,像一个坏的处理器)。 此外,它支持硬盘上基于EFI的分区,制造商可以使用这些分区添加更多功能。 华硕的Splashtop即插即用操作系统就是一个很好的例子。 虽然它适用于BIOS,UEFI可以提供更好的启动时间和加载类似的东西。

从BIOS到UEFI

ASUS-EFI-05

它的潜力是什么使UEFI如此有前途。 不是一切都是最优的,但它已经在BIOS级别运行,因此制造商已经开始使用它更多的在主板上。 他们可以使用较早的扩展与新系统,直到较新的系统可以接管,较旧的视觉风格也可以在临时使用。 这种开关在过去几年中以不断增加的速度推出。 不可能把UEFI放在基于BIOS的主板上,但是很可能是当你在未来几年购买一个新的系统或者升级时,你将会进行切换,甚至可能没有意识到。 这是一个缓慢的开关,但它似乎是一个不可避免的。

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