BIOS即將消亡,UEFI完全取代它,它們有何區別

UEFI和BIOS都是在PC引導之前在操作系統引導之前運行的低級軟件,但是UEFI是一種更現代的解決方案,它支持更大的硬盤、更快的啓動時間、更多的安全功能以及方便的圖形和鼠標。

我們看到,在新的電腦中隨附的UEFI仍將其稱爲“BIOS”,以免誤導習慣於傳統PC BIOS的用戶。即使你的PC使用“BIOS”一詞,但今天可以買到的最新PC肯定會附帶UEFI固件,而不是BIOS。

一、什麼是BIOS

BIOS是基本輸入輸出系統的縮寫。這是駐留在計算機主板上的芯片中的低級軟件。在計算機啓動時將加載BIOS,BIOS負責喚醒計算機的硬件組件,確保它們正常運行,然後啓動引導加載程序以加載Windows或已安裝的任何其他操作系統。

你可以在BIOS設置程序屏幕上配置各種選項。諸如計算機的硬件配置,系統時間和啓動順序之類的設置。可以通過在計算機啓動時按特定的鍵(在不同的計算機上不同,但通常爲Esc、F2、F10或Delete)來訪問BIOS。保存設置後,它們將保存在主板本身的內存中。當計算機啓動時,BIOS將使用保存的設置啓動計算機。

BIOS在加載操作系統之前通過POST(開機自檢)或開機自檢。它驗證你的硬件配置正確並且工作正常。如果出現問題,將看到錯誤消息或聽到一系列奇怪的蜂鳴聲代碼。在計算機手冊中可以瞭解不同提示音的含義。

當計算機啓動時,BIOS查找存儲在啓動設備中的主啓動記錄或MBR,並使用它來啓動加載程序。

你還可以看到縮寫詞CMOS,它表示互補金屬氧化物半導體。這是指由電池供電的內存,BIOS在其中將各種設置存儲在主板上。實際上,這已經不再準確了,因爲在現代系統中,此方法已被閃存(也稱爲EEPROM)所取代。

二、爲什麼BIOS過時了

BIOS已經存在很長時間了,並且幾乎沒有發展。甚至1980年代發行的MS-DOS電腦也有BIOS!

當然,隨着時間的流逝,BIOS不斷髮展和完善。已經開發了幾個擴展,包括ACPI、高級配置和電源接口。這使BIOS可以更輕鬆地配置設備並執行高級電源管理功能,例如睡眠。但是自從MS-DOS以來,BIOS的進步或改進並沒有其他PC技術高。

傳統的BIOS仍然存在嚴重的侷限性,它只能從2.1TB或更小的硬盤啓動,此限制是由於主引導記錄系統在BIOS中的工作方式而引起的。

BIOS必須在16位處理器模式下運行,並且只有1MB的可用空間才能運行。它在同時初始化多個硬件設備時遇到問題,導致在現代PC上初始化所有硬件接口和設備時引導過程變慢。

英特爾早在1998年就開始制定可擴展固件接口(EFI)規範。蘋果在2006年改用Mac上的Intel體系結構時選擇了EFI,但其他PC製造商卻沒有。

2007年,英特爾、AMD、微軟和PC製造商就新的統一可擴展固件接口(UEFI)規範達成了一致。它是由統一擴展固件接口論壇(Unified Extended Firmware Interface Forum)管轄的行業範圍內的標準,而不是僅由Intel管轄。Windows在Windows Vista Service Pack 1(SP1)和Windows 7中引入了UEFI支持。現在可以購買的絕大多數計算機在使用UEFI,而不是傳統的BIOS。

三、UEFI如何替換和改進BIOS

UEFI取代了PC上的傳統BIOS。在現有PC上無法從BIOS切換到UEFI。與大多數新計算機一樣,你需要購買支持幷包括UEFI的新硬件。大多數UEFI實現都提供BIOS仿真,因此可以選擇安裝和引導希望BIOS代替UEFI向後兼容的舊操作系統。

此新標準避免了BIOS的限制。UEFI固件可以從2.2TB或更大的硬盤啓動,理論上的限制爲9.4 Zetabytes。這大約是Internet上所有數據的三倍。這是因爲UEFI使用GPT分區方案而不是MBR。它還通過運行EFI二進制文件而不是從磁盤的主引導記錄中運行代碼來以更標準的方式引導。

UEFI可以在32位或64位模式下運行,並且比BIOS具有更大的可尋址地址空間,這意味着引導過程更快。這也意味着UEFI設置屏幕可以比BIOS設置屏幕更平滑,包括圖形和鼠標光標支持。但是,這不是必須的。許多PC仍帶有文本模式UEFI設置,外觀和感覺都類似於舊的BIOS設置程序屏幕。

UEFI也具有其他功能。它支持安全啓動,這意味着可以對操作系統進行驗證,以確保惡意軟件沒有篡改啓動過程。它可以直接在UEFI固件本身中支持聯網功能,這可以幫助進行遠程故障排除和配置。使用傳統的BIOS,你必須坐在一臺物理計算機之前進行配置。

UEFI本質上是一個微型操作系統,它運行在PC固件之上,並且可以做得比BIOS還多。它可以存儲在主板上的閃存中,也可以在引導時從硬盤驅動器或網絡共享中加載。

具有UEFI的不同PC將具有不同的接口和功能。這完全取決於你的PC製造商,但是每臺PC的基本知識都是相同的。

四、如何在現代PC上訪問UEFI設置

如果你是普通PC用戶,切換到UEFI PC不會引起明顯變化。與使用BIOS相比,新計算機的啓動和關閉速度更快,並且可以使用2.2TB或更大容量的硬盤。

如果需要訪問低級設置,則可能會有細微的差別。你可能需要通過Windows引導選項菜單訪問UEFI設置屏幕,而不是在計算機啓動時按任何鍵。現在,計算機可以快速啓動,因此PC製造商不希望通過等待你按下某個鍵來減慢啓動過程。但是,也有UEFI PC允許你通過在引導過程中按一個鍵以相同的方式訪問BIOS。

儘管UEFI是一項重大更新,但它主要是在後臺進行的。大多數PC用戶永遠不會注意到他們的新PC使用的是UEFI而不是傳統的BIOS。它們將執行得更好,並支持更高級的硬件和功能。