- UEFI sebahagian besarnya menggantikan BIOS Legasi dan MBR, menyediakan a boot Lebih pantas, lebih selamat dan fleksibel terima kasih kepada penggunaan pembahagian sistem GPT dan EFI.
- Proses but UEFI dimulakan perkakasan, mencari ESP, melaksanakan pengurus but EFI dan memuatkan kernel sistem pengendalian dengan sokongan untuk berbilang but dan But Selamat.
- GPT mengatasi batasan MBR dengan membenarkan lebih banyak partition, cakera yang sangat besar dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi melalui salinan berlebihan dan checksum CRC.
- Mod BIOS legasi masih diperlukan untuk sistem lama atau persekitaran rangkaian tertentu, tetapi apabila boleh, adalah disyorkan untuk menggunakan UEFI asli dengan cakera GPT.
Jika anda gemar bermain-main dengan komputer dan memahami apa yang sedang berlaku dari saat anda menekan butang kuasa sehingga anda melihat desktopCepat atau lambat anda akan menemui dua kata kunci: BIOS dan UEFIKedengarannya sama, tetapi di sebaliknya terdapat anjakan paradigma dalam cara PC anda dimulakan dan dilindungi.
Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, kita telah beralih daripada perisian tegar yang sangat terhad kepada persekitaran yang lebih lengkap, yang mampu mengurus cakera besar, but lebih pantas dan memuatkan berbilang cakera. OS dan memohon mekanisme keselamatan canggih seperti Boot selamatSemua ini berkisar tentang piawaian UEFI dan bagaimana ia (sebahagian besarnya) telah menggantikan BIOS Legacy lama dan skema partition MBR klasik.
BIOS, MBR, UEFI dan GPT: menyusun atur konsep
Sebelum membincangkan secara terperinci tentang aliran but UEFI, adalah wajar untuk menjelaskan apakah setiap komponen tersebut, kerana BIOS, UEFI, MBR dan GPT sering dicampuradukkan dan digunakan secara bergantian, sedangkan pada hakikatnya ia adalah perkara yang berbeza berfungsi bersama semasa permulaan.
El Legasi BIOS Sistem Input/Output Asas (BIOS) ialah firmware klasik yang digunakan oleh papan induk x86 sejak tahun 80-an. Ia terletak pada ROM atau cip flash pada papan induk dan merupakan perkara pertama yang dilaksanakan oleh CPU semasa permulaan, lama sebelum sistem pengendalian dimainkan. Tujuannya adalah untuk memulakan perkakasan asas dan menyerahkan kawalan kepada kod but kecil yang terletak pada cakera, secara tradisinya dalam sektor but. Rekod But Induk (MBR).
El MBR Ia merupakan sektor fizikal pertama bagi unit penyimpanan (512 bait yang terkenal). Dalam sektor itu, terdapat dua perkara penting: sekeping kod but minimum (pengurus but pertama) dan jadual partition dalam format MBR. Kod ini adalah apa yang BIOS muatkan ke dalam memori dan laksanakan, dan dari situ, pengurus but peringkat kedua dirangkaikan bersama, seperti BOOTMGR, GRUB, LILO atau Syslinux.
Gabungan BIOS + MBR sudah memadai selama bertahun-tahun, tetapi ia hadir dengan batasan yang ketara: maksimum empat partition utama, had praktikal kira-kira 2,2 TB setiap cakera, dan ketiadaan mekanisme pengesahan keselamatan dan integriti moden. Apabila cakera menjadi lebih besar dan pengurusan but menjadi lebih kompleks, batasan ini menjadi satu masalah. untuk pengguna rumah dan persekitaran profesional.
Untuk mengatasi halangan-halangan ini, pendekatan baharu telah muncul UEFI dan GPTUEFI (Unified Extensible Firmware Interface) bukan sekadar "BIOS baharu", tetapi spesifikasi firmware moden, yang direka oleh konsortium pengeluar (IntelAMD, Microsoft, HP dan lain-lain) untuk menyediakan persekitaran yang lebih fleksibel, boleh diperluas dan selamat. Sementara itu, GPT (GUID Partition Table) ialah sistem pembahagian yang disertakan dengan UEFI dan jauh ketinggalan daripada batasan MBR.
Apakah UEFI dan bagaimana ia berkaitan dengan firmware?
UEFI ialah spesifikasi yang menerangkan antara muka antara firmware papan induk dan sistem pengendalianIa tidak menentukan bagaimana semua firmware harus dilaksanakan secara dalaman, tetapi ia menentukan perkhidmatan mana yang harus didedahkan dan bagaimana ia berkomunikasi dengan sistem pengendalian dan aplikasi EFI.
Dalam praktiknya, apabila orang ramai bercakap tentang "memasukkan BIOS" pada PC moden, mereka hampir selalu memasuki persekitaran UEFI, walaupun pengeluar masih memanggilnya BIOS kerana kebiasaan dan untuk mengelakkan kekeliruan pengguna. Persekitaran UEFI ini disimpan pada cip pada papan induk dan dijalankan daripada memori tidak meruap, biasanya disandarkan oleh bateri sel butang dan NVRAM yang mengekalkan konfigurasi walaupun peralatan dimatikan.
UEFI bertindak sebagai lapisan sistem pengendalian mini: ia menyediakan perkhidmatan but, perkhidmatan masa jalan, pemacunya sendiri untuk peranti tertentu dan keupayaan untuk membaca beberapa sistem fail, terutamanya FAT dalam Partition Sistem EFI (ESP)Disebabkan ini, ia tidak lagi bergantung sepenuhnya pada MBR dan tidak memerlukan kod but untuk berada dalam sektor 512-bait.
Perlu dijelaskan bahawa UEFI tidak sepenuhnya "menghapuskan" BIOS dalam erti kata tradisional: spesifikasinya tertumpu pada antara muka, bukan keseluruhan firmware. Tetapi dalam praktiknya, komputer moden dijual dengan Firmware UEFI yang juga melaksanakan mod keserasian untuk terus menyokong but Legacy apabila diperlukan.
Itulah sebabnya kita sering berbincang tentang UEFI-BIOS atau BIOS UEFI: perisian tegar yang mendedahkan antara muka UEFI moden, tetapi mengekalkan pilihan untuk bertindak seperti BIOS Legacy melalui CSM (Modul Sokongan Keserasian) yang terkenal.
GPT: skema pembahagian yang disertakan dengan UEFI
Kaki besar meja yang satu lagi ialah GPT (Jadual Partition GUID)Walaupun MBR hanya membenarkan empat partition utama dan mempunyai had kira-kira 2,2 TB, GPT menggunakan pengecam unik global (GUID) untuk setiap partition dan menyimpan maklumat partition dengan alamat LBA 64-bit.
Dengan GPT, anda boleh menentukan lebih banyak partition (biasanya sehingga 128 entri secara lalai, boleh dikembangkan bergantung pada alat), tanpa perlu membuat partition lanjutan atau logik. Tambahan pula, saiz cakera boleh alamat maksimum secara teorinya melonjak ke tahap zettabait, jauh melebihi keperluan semasa, tetapi menjamin bahawa Kita tidak akan gagal dalam jangka pendek atau sederhana.
Satu lagi perbezaan penting ialah GPT Ia menyimpan salinan berlebihan jadual pengepala dan partitionnya. pada permulaan dan penghujung cakera, bersama-sama dengan semakan CRC. Ini membolehkan pengesanan kerosakan dan, dalam banyak kes, pemulihan. Dalam MBR, jika sektor 512-bait itu rosak, anda boleh kehilangan akses kepada keseluruhan cakera dengan mudah.
Secara ringkasnya, UEFI dan GPT membentuk tandem yang menyediakan kapasiti yang lebih besar, lebih banyak sekatan, lebihan dan pengesahan integriti, sesuatu yang asas dalam rekod moden, NVMe SSD berprestasi tinggi dan sistem dengan berbilang sistem pengendalian.
Penerangan tentang proses but dalam sistem UEFI
Sekarang setelah konsepnya jelas, mari kita masuk ke inti persoalannya: apakah sebenarnya yang dilakukan oleh komputer dengan UEFI dari saat anda menghidupkannya sehingga skrin log masuk muncul? Aliran kerjanya berbeza daripada model BIOS + MBR klasik, walaupun pada pandangan pertama pengguna hanya menyedari bahawa ia akan boot. lebih pantas dan dengan lebih sedikit cerita pelik.
1. Menghidupkan dan memulakan perisian tegar
Apabila anda menekan butang kuasa, CPU mencari kod firmware pada alamat memori tetap dan mula menjalankan persekitaran UEFI yang disimpan di sana. NVRAM atau memori kilat papan indukTidak seperti Legacy BIOS, UEFI boleh beroperasi dalam 32 atau 64 bit dari awal, membolehkannya menggunakan lebih banyak memori dan berfungsi dengan struktur data yang lebih kompleks.
Dalam fasa ini, POST (Ujian Kendiri Kuasa-Hidup) dijalankan. UEFI menyemak komponen penting seperti CPU, RAM, GPU, storan dan port. USBkipas dan peranti kritikal lain. Jika sesuatu gagal, peralatan biasanya akan mengeluarkan bunyi bip ralat atau kod paparan pada skrin sebelum bergerak ke hadapan.
2. Memuatkan Pemacu dan Perkhidmatan UEFI
Setelah semakan asas selesai, firmware UEFI memuatkan pemacunya sendiri untuk peranti tertentu (contohnya, beberapa pengawal rangkaian atau storan) dan mendayakannya. perkhidmatan permulaan dan masa jalanPerkhidmatan ini akan boleh diakses oleh pengurus but dan kernel sistem pengendalian semasa fasa awal.
Konfigurasi yang disimpan dalam NVRAM juga terpakai di sini: perintah butPilihan keselamatan seperti But Selamat, senarai aplikasi EFI yang dibenarkan, dsb. Perubahan seperti memilih sama ada untuk menggunakan mod UEFI atau mod Legacy/CSM, atau mendayakan atau melumpuhkan But Selamat, disimpan tepat dalam memori tidak meruap ini.
3. Lokasi Pemisahan Sistem EFI (ESP)
Dalam sistem UEFI standard, perisian tegar mencari pada peranti storan untuk partition dengan GUID tertentu yang menandakannya sebagai dan bukannya terus ke MBR. Pemisahan Sistem EFI (ESP)Partition ini biasanya diformatkan dalam FAT dan mengandungi fail boleh laku EFI (fail .efi) untuk pengurus but dan utiliti.
Dalam ESP, laluan but lalai ditakrifkan, biasanya /EFI/But/bootx64.efi dalam sistem 64-bit. Selain itu, NVRAM menyimpan entri but tambahan: contohnya, entri untuk Pengurus Boot Windows, satu lagi untuk GRUB pada distro Linux, satu lagi untuk alat diagnostik, dsb. Pengurus but UEFI dalaman boleh menunjukkan pilihan ini kepada anda dalam menu atau mengikut susunan yang telah dikonfigurasikan terlebih dahulu.
4. Pelaksanaan pengurus but EFI
Sebaik sahaja peranti dan entri but dipilih (sama ada mengikut konfigurasi atau pilihan pengguna), firmware akan memuatkan aplikasi EFI yang sepadan ke dalam memori, contohnya pengurus but bagi Windows atau GRUB dalam mod UEFIdan memindahkan kawalan kepadanya.
Perbezaan utama berbanding model MBR ialah kita tidak lagi terhad kepada 512 bait kod awal atau jadual partition tunggal yang tegar. Pengurus but EFI boleh membaca jadual GPT secara langsung, mengakses sistem fail yang berbeza pada ESP dan menawarkan menu yang menarik secara visual dan boleh dikonfigurasikan. berbilang butSemua ini disokong oleh perkhidmatan yang ditawarkan oleh UEFI.
5. Memuatkan kernel sistem pengendalian
Pengurus but bertanggungjawab untuk mencari kernel sistem pengendalian (dan, jika berkenaan, initrd atau initramfs dalam sistem seperti Unix), muatkannya ke dalam memori dan berikan parameter but dan maklumat perkakasan. Pada peringkat ini, ia masih boleh bergantung pada perkhidmatan UEFI untuk membaca cakera, merujuk jadual ACPI, dsb.
Sebaik sahaja kernel mengambil alih, ia akan memulakan permulaan peranti yang lebih maju, memuatkan pemacu tertentu, memasang sistem fail pengguna dan memulakan perkhidmatan sistem. Akhir sekali, persekitaran grafik atau konsol yang anda gunakan setiap hari dilancarkan dan dipaparkan. skrin log masuk atau desktop.
BIOS Legacy vs UEFI: Perbezaan Fungsi dan Penggunaan
Ia memperkenalkan penambahbaikan yang sangat spesifik Perbezaan ini melangkaui sekadar perubahan nama: pada zahirnya, kedua-duanya "melakukan perkara yang sama": memulakan perkakasan dan memulakan sistem pengendalian. Tetapi UEFI memperkenalkan penambahbaikan yang sangat spesifik yang mengubah landskap dengan ketara.
Di satu pihak, UEFI membenarkan uruskan cakera yang lebih besar daripada 2 TB tanpa TrikIni penting dalam PC, stesen kerja dan pelayan moden. Tambahan pula, antara muka bukan lagi skrin biru atau hitam yang dikawal sepenuhnya oleh papan kekunci, tetapi sebaliknya persekitaran grafik yang lebih mesra pengguna, biasanya dengan sokongan tetikus dan navigasi gaya menu.
Tambahan pula, UEFI menggabungkan mekanisme seperti Secure Boot, yang Sahkan tandatangan komponen but Untuk mengelakkan malware ia menyelinap masuk semasa fasa awal sebelum antivirus atau firewall bermula. Sebaliknya, BIOS tradisional jauh lebih terdedah dalam hal ini dan menyebabkan proses but terdedah kepada Kit but UEFI dan serangan aras rendah yang lain.
Satu lagi perkara penting ialah fleksibiliti dalam berbilang boot. Dengan BIOS + MBR, pengurus boot perlu mengurus MBR, partition aktif dan pelbagai rantai boot. Dengan UEFI + GPT, setiap sistem boleh mempunyai fail .efi sendiri pada ESP dan firmware itu sendiri tahu cara mengendalikannya. beberapa entri but yang bersih dan teratur.
Oleh itu, jika perkakasan anda membenarkannya, cadangan umum adalah untuk sentiasa menggunakan mod UEFI natif dan bukannya mod BIOS legasi. Anda akan mendapat kapasiti, prestasi, keselamatan dan kemudahan penggunaan semasa mengurus sistem pengendalian.
But secara khusus dalam mod UEFI atau BIOS dan kawal WinPE
Jika anda menggunakan Windows PE atau pemasang Windows tersuai, anda boleh menentukan mod yang anda mahu komputer anda but. Apabila anda mengakses menu but firmware, anda biasanya akan melihat entri pendua untuk peranti yang sama: contohnya, “UEFI: Pemacu USB” dan “BIOS: Pemacu USB”Memilih satu atau yang lain menentukan mod firmware di mana WinPE atau pemasang akan dijalankan.
Sesetengah peranti hanya menyokong salah satu daripada dua mod. Peranti lain membenarkan kedua-duanya, tetapi jika anda ingin memaksa imej untuk but dalam hanya satu mod tertentu, anda boleh mencuba dengan mengalih keluar fail tertentu daripada media: alih keluar fail bootmgr dari root untuk memaksa but UEFI, atau padam folder EFI supaya ia hanya boot ke dalam BIOS.
Satu lagi teknik yang digunakan dalam penggunaan korporat adalah dengan menyediakan pemacu cakera terlebih dahulu dengan format yang sesuai: GPT untuk UEFI dan MBR untuk BIOSJika anda cuba memasang Windows pada cakera GPT dengan boot dalam mod BIOS, pemasangan akan gagal, dan ini berfungsi sebagai "keselamatan" untuk mengelakkan pencampuran mod.
Dalam WinPE, sebagai tambahan kepada nilai pendaftaran PEFirmwareType, anda boleh menggunakan arahan wpeutil Kemas KiniMaklumatBut dan skrip kelompok yang menganalisis output pertanyaan reg untuk membuat keputusan automatik, seperti melancarkan aliran pembahagian atau yang lain bergantung pada mod semasa; anda juga boleh bergantung pada alat untuk Analisis permulaan Windows menggunakan BootTrace dan memperhalusi langkah-langkah tertentu.
Semua ini amat relevan apabila anda ingin menyeragamkan penggunaan [yang berikut] merentasi semua pasukan anda. UEFI + GPT dengan But Selamatyang kini merupakan kombinasi yang disyorkan oleh Microsoft dan kebanyakan pengeluar untuk memanfaatkan sepenuhnya keupayaan keselamatan dan pengurusan perkakasan.
Penulis yang bersemangat tentang dunia bait dan teknologi secara umum. Saya suka berkongsi pengetahuan saya melalui penulisan, dan itulah yang akan saya lakukan dalam blog ini, menunjukkan kepada anda semua perkara yang paling menarik tentang alat, perisian, perkakasan, trend teknologi dan banyak lagi. Matlamat saya adalah untuk membantu anda mengemudi dunia digital dengan cara yang mudah dan menghiburkan.