BIOS马上就会结束它的生涯,因为intel已经宣布计划在2020年开始他们所有的芯片组用UEFI完全取代BIOS()。那UEFI是什么?它和我们熟知的BIOS有什么区别?
BIOS和UEFI都是低级软件,他们在启动电脑之后操作系统运行之前运行。但是UEFI是更先进的替代方案,它支持更大的硬盘,启动更快,更安全和更便利的图形鼠标操作
我们已经看到带有UEFI的新电脑扔将其称为BIOS,这是为了防止那些使用带有BIOS的老式电脑的人感到困惑。所以即使你现在买的电脑用的称谓是BIOS,但它基本是UEFI而不是BIOS
BIOS是什么
BIOS(basic input-output system/基本输入输出系统)()是一个低级程序,它存储在嵌入在主板上的芯片中。当你电脑启动时,BIOS就被加载,然后BIOS检测你电脑的所有硬件组件都能正常工作(简称:开机自检)。最后再运行引导程序来启动你安装的系统
你可以在BIOS设置界面进行各种设置。比如:电脑的硬件配置,系统时间,启动顺序()。你可以在电脑启动时按特殊按键进入BIOS设置界面(每个系统都可能不同,通常是Esc,F2,F10,Delete等)。当你保存时,新设置就被保存在主板上的内存中。当你启动电脑时,BIOS就会遵循新的设置来运行
BIOS会在系统启动之前进行开机自检。它确保你所有的硬件配置都是合理并且能正常工作的。如果检测到某项错误,你将会看到一个错误信息或听到哔声。此时你不得不参考年脑手册来查阅不同的哔声所代表的意思
当电脑启动并且开机自检完成后,BIOS开始寻找MBR(Master Boot Record/主引导记录)。它存储在引导设备上,可以使用它来启动引导程序
你或许还看到缩写的CMOS,它全称Complementary Metal-Oxide-Semiconductor(互补金属氧化物半导体),指使用这种技术制造出来的芯片,它是电脑上可读写的一个ARM芯片,用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板上的电池供电,所以即使系统掉电,只要那块电池有电,那信息就不会丢失。事实上它已不再准确,所以在较新的电脑中采用闪存(也叫EEPROM)的方法来代替它
为什么BIOS过时了
BIOS已经存在很长一段时间,并且都没有怎么发展。即使是在20世纪80年代发布的MS-DOS个人电脑就已经拥有BIOS
当然,随着时间的发展BIOS也有些改进和提升。比如开发出了一些扩展:包括ACPI(Advanced Configuration and Power Interface),这个扩展允许BIOS更容易的配置设备和更高级的电源管理功能,比如睡眠功能()。但是自从MS-DOS以来BIOS并没有像电脑技术发展的速度那样得到显著的提高
传统的BIOS还有严重的限制,它只支持最大2.1TB的硬盘。但是现在3TB的硬盘随处可见,但是BIOS并不能启动它。这种限制是由于BIOS的主引导记录的工作原理导致
BIOS只能运行在16位的处理器上,并且只有1MB的空间来运行。它无法一次性初始化多个硬件设备,这导致在较新的系统上初始化所有硬件接口和设备时更慢了
BIOS需要很长时间才能更换。早在1998年,因特尔就开始了可扩展接口(EFI Extensible Firmware Interface)规范的工作。苹果在2006年制作Mac时选择Intel架构时就选择了EFI,但是其他年脑制造商并没有这样做
在2007年,Intel,AMD,微软和PC制造商同意采用统一的可扩展接口标准(UEFI Unified Extensible Firmware Interface)()。这是UEFI论坛管理的行业标准,并不完全由Intel驱动。Windows Vista Service Pack 1和Windows 7引入了UEFI支持。你现在买的电脑大多数都是UEFI而不是传统的BIOS
UEFI是如何替换并改进BIOS的
我们没有办法在电脑中从BIOS切换到UEFI。你需要购买新的支持并且包含UEFI的硬件,正如大多数电脑那样。大多数UEFI实现都提供了BIOS仿真,所以你能安装并引导需要BIOS而不是UEFI的旧操作系统,所以他们是向后兼容的
这个新标准避免了BIOS的限制,UEFI固件支持2.2TB甚至更大的硬盘。理论上它最大支持9.4ZB。这大约是互联网上所有数据的三倍。这是由于UEFI使用GPT分区方案而不是MBR()。它也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位模式运行并且有更多的可寻址空间。这意味着你的启动时间更短,这也意味着UEFI设置屏幕可能比BIOS设置屏幕更清晰,包括支持图形界面和鼠标点击。然而,这不是强制性的,大多数电脑仍然使用文本形式的UEFI设置界面,它外观和工作形式都和BIOS设置屏幕很像
UEFI也包含其它功能。支持安全启动(https://www.howtogeek.com/116569/htg-explains-how-windows-8s-secure-boot-feature-works-what-it-means-for-linux/),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程序。它可以支持UEFI固件本身的网络功能,这有助于进行远程故障排除和配置。而对于传统的BIOS,你只能坐在实体电脑面前进行配置
事实上,UEFI不仅仅是BIOS的替代产品,它本质上还是一个运行在PC固件之上的小型操作系统,并且比BIOS能做更多的事。它或许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中加载
不同PC的UEFI有不同的接口和特性,这完全取决于你的电脑制造商,但是基本部分都是相同的
如何在较新的电脑上进入UEFI设置界面
如果你是普通用户,使用UEFI切换到电脑不会有明显变化,你的新电脑可能在启动和关机时比BIOS更快,并且你可以使用比2.2TB更大的硬盘
如果你想要进入低级设置界面,可能稍微有些不同。此时你要在电脑启动时通过微软启动选项菜单()而不是通过按键进入。现在电脑启动速度非常快,因为电脑制造商不想再通过减慢启动时间来确定你是否要按键。然而,我们也看到了使用UEFI的电脑依然可以通过按键进入BIOS
虽然UEFI是一次重大升级,但主要是在后台。大多数PC用户永远不会注意到或者不需要去关心它的电脑使用UEFI代替了BIOS。它们将会更好的运行并且支持更先进的硬件和特性
想要获取更详细的信息,阅读红帽的Adam Williamson的解释:UEFI启动过程如何不同()。你也可以阅读官方UEFI文档(faq)
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