Uefi или bios в чем разница
Что такое UEFI, и чем он отличается от BIOS?
Новые компьютеры используют прошивку UEFI вместо традиционного BIOS. Обе эти программы – примеры ПО низкого уровня, запускающегося при старте компьютера перед тем, как загрузится операционная система. UEFI – более новое решение, он поддерживает жёсткие диски большего объёма, быстрее грузится, более безопасен – и, что очень удобно, обладает графическим интерфейсом и поддерживает мышь.
Некоторые новые компьютеры, поставляемые с UEFI, по-прежнему называют его «BIOS», чтобы не запутать пользователя, привычного к традиционным PC BIOS. Но, даже встретив его упоминание, знайте, что ваш новый компьютер, скорее всего, будет оснащён UEFI, а не BIOS.
Что такое BIOS?
BIOS — это Basic Input-Output system, базовая система ввода-вывода. Это программа низкого уровня, хранящаяся на чипе материнской платы вашего компьютера. BIOS загружается при включении компьютера и отвечает за пробуждение его аппаратных компонентов, убеждается в том, что они правильно работают, а потом запускает программу-загрузчик, запускающую операционную систему Windows или любую другую, установленную у вас.
На экране настройки BIOS вы можете изменять множество параметров. Аппаратная конфигурация компьютера, системное время, порядок загрузки. Этот экран можно вызвать в начале загрузки компьютера по нажатию определённой клавиши – на разных компьютерах она разная, но часто используются клавиши Esc, F2, F10, Delete. Сохраняя настройку, вы сохраняете её в памяти материнской платы. При загрузке компьютера BIOS настроит его так, как указано в сохранённых настройках.
Перед загрузкой операционки BIOS проходит через POST, или Power-On Self Test, самотестирование после включения. Она проверяет корректность настройки аппаратного обеспечения и его работоспособность. Если что-то не так, на экране вы увидите серию сообщений об ошибках или услышите из системного блока загадочный писк. Что именно означают звуковые сигналы описано в инструкции к компьютеру.
При загрузке компьютера по окончанию POST BIOS ищет Master Boot Record, или MBR — главную загрузочную запись. Она хранится на загрузочном устройстве и используется для запуска загрузчика ОС.
Вы также могли видеть аббревиатуру CMOS, что расшифровывается, как Complementary Metal-Oxide-Semiconductor — комплементарная структура металл-оксид-полупроводник. Она относится к памяти, в которой BIOS хранит различные настройки. Использование её устарело, поскольку такой метод уже заменили флэш-памятью (также её называют EEPROM).
Почему BIOS устарел?
BIOS существует уже давно и эволюционировал мало. Даже у компьютеров с ОС MS-DOS, выпущенных в 1980-х, был BIOS.
Конечно, со временем BIOS всё-таки менялся и улучшался. Разрабатывались его расширения, в частности, ACPI, Advanced Configuration and Power Interface (усовершенствованный интерфейс управления конфигурацией и питанием). Это позволяло BIOS проще настраивать устройства и более продвинуто управлять питанием, например, уходить в спящий режим. Но BIOS развился вовсе не так сильно, как другие компьютерные технологии со времён MS-DOS.
У традиционного BIOS до сих пор есть серьёзные ограничения. Он может загружаться только с жёстких дисков объёмом не более 2,1 Тб. Сейчас уже повсеместно встречаются диски на 3 Тб, и с них компьютер с BIOS не загрузится. Это ограничение BIOS MBR.
BIOS должен работать в 16-битном режиме процессора и ему доступен всего 1 Мб памяти. У него проблемы с одновременной инициализацией нескольких устройств, что ведёт к замедлению процесса загрузки, во время которого инициализируются все аппаратные интерфейсы и устройства.
BIOS давно пора было заменить. Intel начала работу над Extensible Firmware Interface (EFI) ещё в 1998 году. Apple выбрала EFI, перейдя на архитектуру Intel на своих Маках в 2006-м, но другие производители не пошли за ней.
В 2007 Intel, AMD, Microsoft и производители PC договорились о новой спецификации Unified Extensible Firmware Interface (UEFI), унифицированный интерфейс расширяемой прошивки. Это индустриальный стандарт, обслуживаемый форумом UEFI и он зависит не только от Intel. Поддержка UEFI в ОС Windows появилась с выходом Windows Vista Service Pack 1 и Windows 7. Большая часть компьютеров, которые вы можете купить сегодня, используют UEFI вместо BIOS.
Как UEFI заменяет и улучшает BIOS
UEFI заменяет традиционный BIOS на PC. На существующем PC никак нельзя поменять BIOS на UEFI. Нужно покупать аппаратное обеспечение, поддерживающее UEFI. Большинство версий UEFI поддерживают эмуляцию BIOS, чтобы вы могли установить и работать с устаревшей ОС, ожидающей наличия BIOS вместо UEFI – так что обратная совместимость у них есть.
Новый стандарт обходит ограничения BIOS. Прошивка UEFI может грузиться с дисков объёмом более 2,2 Тб – теоретический предел для них составляет 9,4 зеттабайт. Это примерно в три раза больше всех данных, содержащихся в сегодняшнем Интернете. UEFI поддерживает такие объёмы из-за использования разбивки на разделы GPT вместо MBR. Также у неё стандартизирован процесс загрузки, и она запускает исполняемые программы EFI вместо кода, расположенного в MBR.
UEFI может работать в 32-битном или 64-битном режимах и её адресное пространство больше, чем у BIOS – а значит, быстрее загрузка. Также это значит, что экраны настройки UEFI можно сделать красивее, чем у BIOS, включить туда графику и поддержку мыши. Но это не обязательно. Многие компьютеры по сию пору работают с UEFI с текстовым режимом, которые выглядят и работают так же, как старые экраны BIOS.
В UEFI встроено множество других функций. Она поддерживает безопасный запуск Secure Boot, в котором можно проверить, что загрузку ОС не изменила никакая вредоносная программа. Она может поддерживать работу по сети, что позволяет проводить удалённую настройку и отладку. В случае с традиционным BIOS для настройки компьютера необходимо было сидеть прямо перед ним.
И это не просто замена BIOS. UEFI – это небольшая операционная система, работающая над прошивкой PC, поэтому она способна на гораздо большее, чем BIOS. Её можно хранить в флэш-памяти на материнской плате или загружать с жёсткого диска или с сети.
У разных компьютеров бывает разный интерфейс и свойства UEFI. Всё зависит от производителя компьютера, но основные возможности одинаковы у всех.
Как получить доступ к настройкам UEFI на современном ПК
Если вы обычный пользователь, перехода на компьютер с UEFI вы и не заметите. Загружаться и выключаться компьютер будет быстрее, а также вам будут доступны диски размером более 2,2 Тб.
А вот процедура доступа к настройкам будет немного отличаться. Для доступа к экрану настроек UEFI вам может потребоваться загрузочное меню Windows. Производители ПК не хотели замедлять быструю загрузку компьютера ожиданием нажатия клавиши. Но нам встречались и такие UEFI, в которых производители оставили возможность входа в настройки тем же способом, какой был в BIOS – по нажатию клавиши во время загрузки.
UEFI – это большое обновление, но произошло оно незаметно. Большинство пользователей ПК не заметят его, и им не нужно беспокоиться по поводу того, что их новый компьютер использует UEFI вместо обычного BIOS. ПК просто будут лучше работать и поддерживать больше современного аппаратного обеспечения и возможностей.
Более подробное объяснение отличий в загрузочном процессе UEFI можно почитать в статье Адама Уильямсона из Red Hat, и в официальном вопроснике UEFI FAQ.
В чем разница BIOS и UEFI
BIOS – хорошо известный термин в рядах владельцев компьютеров, который используется уже на протяжении многих лет. Осенью 2017 года Intel сообщила о своих планах полностью отказаться от BIOS на всех своих платформах до 2020 года. Вместо BIOS теперь будет использоваться только UEFI, что может навести многих на логичный вопрос: чем UEFI лучше BIOS и какая вообще между ними разница?
Чип BIOS на материнской плате Gigabyte.
Что такое BIOS
BIOS – это сокращенно “Basic Input-Out System” или «базовая система ввода-вывода». Она живет на специальном чипе внутри материнской платы (на фото выше) и не зависит от того, установлен ли в компьютер жесткий диск. При включении компьютера первым делом включается BIOS. Эта система ответственна за «пробуждение» хардверных компонентов вашего компьютера, проверку их нормального функционирования, активацию загрузчика и дальнейшего старта операционной системы.
Старый как мир BIOS.
Пользователь может настроить большое количество различных параметров внутри BIOS. Конфигурация компонентов, системное время, порядок загрузки и так далее. Зайти в BIOS можно при помощи специальной клавиши во время включения ПК. У разных компьютеров она может быть разной. К примеру, Esc, F2, F10 или Delete. Производитель сам решает, какую выбирать. После изменения настроек все параметры записываются в саму материнскую плату.
BIOS также отвечает за процесс под названием POST – “Power-On Self-Test” или «проверка при включении». POST проверяет пригодность конфигурации компьютера и исправность хардверных компонентов. Если что-то идет не так, на экране отображается соответствующая ошибка или же компьютер начинает издавать ряд определенных звуков (также существует понятие POST-кодов и в некоторых материнских платах даже установлен соответствующий дисплей для их отображения). Интенсивность этих звуков зависит от типа ошибки, и чтобы их расшифровать, надо обратиться на сайт производителя или к руководству пользователя.
После завершения POST BIOS ищет Master Boot Record (MBR) или «главную загрузочную запись», которая сохранена на носителе компьютера. Затем инициализируется загрузчик (бутлоадер) и стартует операционная система. В BIOS также часто используется термин CMOS, что расшифровывается как «Complementary Metal-Oxide Semiconductor» или «вспомогательный металл-оксидный полупроводник«. Это обозначение специальной памяти, которая питается от встроенной в материнскую плату батарейки. Память хранит в себе различные настройки BIOS и часто для сброса параметров БИОС советуют извлечь батарейку из материнской платы. В современных компьютерах на смену CMOS пришла флеш-память (EEPROM).
Почему BIOS устарел
BIOS – это очень старая система, которая существовала еще в 1980 году (а разработана была и того раньше), на момент запуска MS-DOS. Конечно, со временем BIOS развивалась и улучшалась, но концепция и основные принципы работы остались прежними. Развитие BIOS фактически нулевое, если сравнивать его с развитием компьютеров и технологий в целом.
Традиционный BIOS имеет много серьезных ограничений. К примеру, он может запустить систему только из раздела объемом не больше 2.1 Тб (максимум 4 раздела) или меньше. В современных реалиях пользователи покупают очень емкие накопители, объем которых часто превышает 4 и даже 8 Тб. BIOS не сможет работать с таковыми носителями. Это обусловлено тем, как работает MBR (главная загрузочная запись использует 32-битные элементы). Кроме того, BIOS работает в 16-битном режиме (так как был разработано еще в 70-х годах) и имеет всего лишь 1 Мб адресуемого пространства для операции. У BIOS также проблемы с инициализацией большого количества компонентов за раз, что приводит к замедленному старту компьютера.
BIOS нуждается в замене уже на протяжении большого периода времени. Intel начала разработку EFI (Extensible Firmware Interface) еще в 1998 году и Apple перешла на использование EFI в 2006 году, когда состоялся переход на архитектуру Intel. В 2007 году Intel, AMD, Microsoft и различные производители компьютеров одобрили спецификацию UEFI – «Unified Extensible Firmware Interface» или «объединенный расширяемый интерфейс встроенного программного обеспечения«. Windows получила поддержку UEFI в Windows Vista SP1 и Windows 7. Сегодня почти все компьютеры используют UEFI вместо BIOS.
Чем UEFI лучше БИОС
Куда более современный и дружелюбный к пользователю интерфейс UEFI.
Новый стандарт избавился от неприятных ограничений BIOS. Компьютер с UEFI может загружаться с накопителей объемом больше 2.2 Тб. Теоретически, максимальный объем носителя для UEFI составляет 9.4 Зтб (9.4 триллиона гигабайт). Это очень много. Вся суть в том, что UEFI использует схему GPT с 64-битными элементами..
UEFI запускается в 32 и 64-битном режимах, а также имеет больше памяти для работы. Это в свою очередь конвертируется в ускоренную загрузку процессора, и удобство использования. UEFI-системы зачастую имеют красивые интерфейсы с поддержкой ввода с мыши (на скриншоте выше). Есть также и ряд других преимуществ. К примеру, UEFI поддерживает Secure Boot. Это специальная процедура, которая проверяет загружаемую операционную систему и убеждается в том, что во время ее загрузки вредоносное или просто сторонеее программное обеспечение не будет вмешиваться. Также в UEFI есть поддержка различных сетевых функций, что полезно при решении технических проблем с компьютером. В традиционном BIOS пользователь должен иметь физический доступ к компьютеру, тогда как в UEFI есть возможность удаленного доступа для конфигурации.
В целом UEFI – это такая маленькая операционная система. Она может храниться на флеш-памяти материнской платы или же ее можно загрузить из жесткого / сетевого диска. Разные компьютеры с разными UEFI имеют не менее разные интерфейсы и возможности. Все зависит от предпочтений производителя вашего компьютера.
UEFI стало большим обновлением для современных компьютеров, но подавляющее большинство пользователей вряд ли заметит какую-то существенную разницу. Да и многих этот вопрос не интересует вообще. Все же надо понимать, что приход UEFI вместо BIOS стал исключительно положительным эволюционным изменением в мире современных компьютеров, пусть даже все его прелести и новшества остаются спрятанными глубоко в материнской плате компьютера. Сейчас индустрия все еще находится в переходном состоянии от BIOS к UEFI, поэтому все прелести нового стандарта раскроются в ближайшем будущем. Чтобы ускорить этот процесс, Intel решила полностью отказаться от BIOS до 2020 года и это хорошо.
BIOS и UEFI: что лучше
Программное обеспечение (ПО) такое, как операционная система (ОС) служит неотъемлемой частью любого вычислительного комплекса. В начале своего развития загрузка ОС в вычислительные средства осуществлялось с использованием перфокарт, но впоследствии произошла их замена ПО начального, содержащимся в постоянной памяти (ROM), в связке с простейшим интерпретатором.
В основе загрузки операционной системы персональных компьютеров (ПК) в течение длительного периода применялась базовая система ввода-вывода (BIOS). Она приступала к функционированию непосредственно при подаче питания на изделие. На замену устаревшей модели BIOS пришла более совершенная UEFI, заявленная в 2005 году корпорацией Intel.
Сейчас запуск ОС в новых ПК и ноутбуках осуществляется посредством UEFI вместо BIOS. О существовании этих подсистем загрузки ОС персонального компьютера или ноутбука знает большинство владельцев устройств. С первого взгляда на пользовательском уровне, в принципе, ничего не изменилось, если отсутствует необходимость в изменении каких-либо настроек.
Прогресс не удержим и на основе старых концепций создаются новые, но они не в состоянии полностью отвергать ранее полученные наработки. Установка на ПК UEFI вместо BIOS вопрос времени, поэтому в статье рассматривается небольшая часть моментов старой и новой системы загрузки ОС.
Функции BIOS и UEFI
Сейчас выбор в загрузочных средствах неограничен, начиная от дискеты и кончая флеш-носителями, но работа с компонентами все-таки осуществляется операционной системой устройства. Основное предназначение BIOS заключалось в ее запуске, поэтому с целью дальнейшего совершенствования этой функции и была разработана UEFI.
Главной программой на устаревшем компьютере или ноутбуке с 1975 года до недавнего времени является базовая система ввода-вывода. Инструкции BIOS начинают выполняться немедленно после включения устройства, которые контролируют исправность комплектующих частей, инициализируют их и передают эстафету операционной системе.
Если процессор является сердцем компьютера, то BIOS или UEFI по праву следует назвать его душой. Их конфигурация находится в отдельной микросхеме на материнской плате и имеет собственную память и независимый источник питания. Благодаря такой организации обе подсистемы доступны в любой временной промежуток и способны загружать операционные системы без сторонних накопителей.
Всякий раз при подаче питания на ПК или ноутбука на дисплее монитора отображается процесс запуска операционной системы. Если на стадии работы BIOS, но до появления логотипа нажать несколько раз клавишу F2, F10, Del или Esc (зависит от производителя), то появляется меню подсистемы ввода-вывода.
Отображение меню на разных устройствах может отличаться, но, независимо от этого с его помощью настраиваются характеристики подсистемы. В большинстве случаев их настройки определяют режимы работы компьютера или ноутбука.
В функциях BIOS и UEFI просматривается много общего, и они содержат данные, которые обычно позволяют:
Кроме того, функции BIOS в состоянии восстановить заводские настройки, осуществить «откат» ряда изменений, которые вызвали сбои в работе устройства. Однако для этого надо быть специалистом и знать тонкости функционирования системы, так как неправильные настройки BIOS приводят к нарушению работы компьютера или ноутбука.
При замене отдельных комплектующих нередко возникает их несовместимость, например, системной основы и процессора. Тогда приходится вносить изменения в программное обеспечение, то есть осуществить «перепрошивку» системы BIOS или UEFI. Что и как установить на ПК решается в основном на уровне комплектующих элементов и настроек.
Недостатки BIOS
Основные принципы работы подсистемы ввода-вывода для ПК заложены еще в 70-х годах прошедшего столетия. С интенсивным развитием технологий вычислительной техники в ряде случаев существующие функции BIOS находились на пределе своих возможностей.
Часть проблем решалась путем модификации кода подсистемы ввода-вывода, но другая часть вследствие его ограничений оставалась нерешенной. Адаптация BIOS под новые технологии и совместимость их с функциями старого ПО привели к нагромождению отдельных участков кода и неудовлетворительного их взаимодействия.
В конечном итоге, модель BIOS оказалась самым древним ингредиентом в современном вычислительном процессе. В настоящее время система нередко оказывается тормозом в согласовании новейшего оборудования
Основные недостатки BIOS заключаются в следующем:
Отсюда очевидно, что недостатки BIOS и ее ограниченные возможности оказывают существенное воздействие на разработку и совершенствование вычислительного оборудования. Устранение возникших преград возлагается на внедрение интерфейса UEFI.
В то же время, система BIOS по-прежнему остается актуальной, когда вопросы безопасности и хранение громадных объемов информации не стоят на первом месте. Однако производство новых накопителей, использующих технологию GPT (таблица разделов GUID), способствует переходу на новую подсистему ввода-вывода.
Интерфейс UEFI
Попытки замены системы BIOS, существующей со времен дисковой ОС, на наиболее совершенную предпринимались еще с 1988 года, но лишь в 2007 году корпорации Intel, AMD, Microsoft и поставщики вычислительных устройств ПК остановились на новейшей модели подсистемы ввода-вывода UEFI.
Это событие стало знаменательной вехой и унифицированный интерфейс расширяемой прошивки (UEFI) становится стандартом индустрии и его начали поддерживать операционные системы, включая Windows Vista, Server 2008 и Windows 7. Однако использование поздней модели не ограничивается только рамками x86 (IBM PC).
Главное назначение UEFI заменить исчерпавшую все ресурсы BIOS и подавляющую часть ограничений, присущих ей. Заложенная расширенная топология кода, называемая «драйверностью», имеет виды на стандарт, не связанный с той или иной платформой.
Функция инициализации оборудования с передачей управления операционной системе осталась прежней, но она базируется совсем на иных алгоритмах. Однако интерфейсу UEFI присущи свойства операционной системы в миниатюре. Своего рода он представляет виртуальную платформу и выступает согласующим звеном между основной ОС ПК или ноутбука и микрокодом составных частей.
Алгоритм работы UEFI
В разрез с BIOS, хранилищем параметров UEFI является не ПЗУ, а энергонезависимая общая оперативная память с произвольным доступом (NVRAM). Она обычно включает статическую память SRAM с собственной батарейкой, но может допускать работу в связке, например, с флеш-памятью.
Заданные конфигурации системы UEFI хранятся в специальном файле с расширением efi в NVRAM или в системном разделе накопительного устройства (ESP). Этот же раздел содержит ПО загрузчика установленной ОС. Данные хранятся в виде переменных с атрибутами «наименование параметра» = «значение», которые включают множество характеристик. Они доступны не только инженерам-разработчикам, но и владельцам компьютеров.
Если задача BIOS заключалась в отыскании главной загрузочной записи (MBR) на носителе первичной информации и трансляции управления операционной системе, то последовательность действий последней подсистемы иная. Эта модель опирается на индивидуальный загрузчик UEFI Boot Manager с полноценными функциями в виде стандартного модуля. Он отличается своей структурой и сохраняется в запоминающем элементе типа NVRAM.
Глобальный массив модуля BootOrder содержит переменные дескрипторов загрузки вида Boot####. За каждым элементом закреплен какая-то определенная физическая загрузочная компонента или даже файл в виде образа UEFI, находящийся на ней.
Каждое устройство загрузки характеризуется полным путем, содержащим наименование файла загрузки, добавляемого в меню.
Полный алгоритм функционирования интерфейса в конечном итоге включает в себя 4 фазы с ужесточенными правилами для любой. Первые три процесса (SEC, PEI, DXE) готовят условия непосредственно для загрузчика ОС. Последняя фаза (BSD) отвечает за работу собственно самого загрузчика операционной системы.
Преимущества UEFI
Внедрение UEFI вместо BIOS способствует быстрому запуску ОС и ограждает сохранность первичной информации от воздействия несанкционированного кода еще на этапе инициализации операционной системы. Вполне приемлемый графический интерфейс UEFI, мультиязычность и использование мыши при настройке вносят оперативность в управлении загрузкой.
Модульная архитектура модели облегчает использование своих приложений и позволяет загружать собственные драйвера посредством оболочки UEFI. Возможность простейшего управления компьютером или ноутбуком без загрузки основной операционной системы является еще одним шагом вперед.
Основные преимущества UEFI контрастируют на фоне недостатков BIOS, среди которых следует выделить такие как:
Недостатки UEFI
Многочисленные доработки существующей подсистемы ввода-вывод BIOS равносильны подпоркам и приспособлениям в сохранении разваливающегося дома. Отсюда очевидно, что лучше построить новый дом на основательном фундаменте, что напрямую ассоциируется с UEFI.
Как любое новшество интерфейс UEFI в начале своего зарождения имеет немало противников, акцентирующих внимание на его недостатках. Порой негативные стороны отражают обыкновенный консерватизм, когда люди неохотно меняют свои устоявшиеся привычки и взгляды с появлением новых вещей.
В нашем мире идеальные вещи не встречаются, поэтому интерфейсу присущи и минусы, которые с течением времени нередко становятся своей противоположностью. Основные недостатки UEFI обусловлены следующими причинами
В общем случае создается впечатление, что лучше все-таки интерфейс UEFI вместо BIOS. Не менее важно, что в области его внедрения влияние корпорации Microsoft ощущается значительно больше, нежели Intel, которая приняла до 2020 года полностью отказаться от BIOS. На существующих компьютерах и ноутбуках не предусмотрена замена BIOS на UEFI, поэтому потребуется приобретение нового оборудования (см. видео).
В данный момент компьютеры и ноутбуки, поставляемые с установленной ОС Windows 8 и выше уже используют UEFI. Поэтому если возникает необходимость убедиться, что ОС Windows устройства работает с новой системой ввода-вывода достаточно воспользоваться системной утилитой msinfo32, выполнив следующие действия:
Таким образом, подсистемы ввода-вывода BIOS и UEFI существуют пока независимо одна от другой, поэтому что лучше выбрать решается на уровне аппаратного обеспечения. Установить UEFI вместо BIOS на ПК практически невозможно, в то время как, обратная постановка вопроса выполнима путем эмуляции BIOS в интерфейсе UEFI.
На пользовательском уровне, в принципе, не ощущается способ загрузки ОС устройства, поэтому повод проявления беспокойства отсутствует. Однако следует принять во внимание, что при использовании носителей объемом свыше 2 Тб не обойтись без UEFI в связке с GPT. Обе технологии не зависят от платформы и не привязаны к операционным системам, но склонны к установке только зарегистрированных ОС.
Понравилась статья? Поделись!