Нужно ли обновлять BIOS и UEFI материнской платы?

И BIOS, и UEFI – микропрограммы, отвечающие за начальную загрузку компьютер, проверку работоспособностей комплектующих. В состав компьютера входит материнская плата, а она безусловно снабжена микропрограммным обеспечением. Раз операционная система постоянно получает обновления, все программы в нём нуждаются, нужно ли обновлять BIOS?

Uefi bios что это

Вопрос связанный с обновлением BIOS мучает не только новичков, но и опытных пользователей компьютера. На самом деле обновление BIOS и UEFI, это не обязательная процедура и делается только редких случаях.

К примеру, необходим апгред компьютера и нужно установить более современный процессор, а имеющаяся материнская плата полностью совместима и имеет тот же сокет. Но даже если процессор подошёл и в магазине продаётся идентичная материнская плата, которая работает с этим процессором, то купленная годом ранее материнская плата может не определить процессор. Или к примеру современные модули ОЗУ могут не поддерживаются материнской платой, такая проблема может возникнуть с любыми новыми комплектующими. Всё это может решить обновление BIOS или UEFI.

На официальном сайте производителя материнской платы уже может быть выложена современная версия прошивки. К тому же, многие производители современных плат стараются сделать эту процедуру как можно безопаснее и автоматизированной, добавляя в материнскую плату дополнительный флэш чип с записанным оригинальным UEFI или же BIOS, в случае неудачного обновления, работоспособность автоматически восстановится.

Большинство обновлений не несут в себе ничего кроме мелких исправлений, но есть и такие, которые могу изменять алгоритмы работы с тем или иным оборудование. Теперь всё может показаться кажется понятным, обновлять BIOS нужно. Но на самом деле все не так просто, кроме новых возможностей и исправлений ошибок, обновление микропрограммы может принести неработоспособность системной платы.

В случае не точных или ошибочных действий, выключения компьютера во время прошивки, произошло что-то не предвиденное, возможно прошивка была скачана для другой ревизии или BIOS не может восстановиться из резервной памяти — материнскую плату придётся нести в сервисный центр, цены могут быть практически равны покупке новой. Даже если плата находилась на гарантии, не каждый магазин сможет её принять, а самостоятельно исправить в домашних условия проблему не всегда возможно. Читайте, о сбросе настроек BIOS.

При обновлении BIOS прошивкой, выпущенной для другой материнской платы, если даже материнская плата будет работать, то возможно не полностью, могут отказать дополнительный гнёзда для планок ОЗУ или возникнуть другие гораздо заметные недостатки.

Перед самостоятельным обновлением прошивки UEFI-BIOS нужно понимать, что делаешь. По возможности найти инструкцию, а на официальном сайте они имеются. Обязательно сверить ревизию материнской платы и прошивку, для какой ревизии или даже модели она была выпущена. Желательно понимать, для чего обновление нужно. Нужно ли обновление BIOS или UEFI, ведь всё делается на свой страх и риск?

Источник:http://procomputer.su/rukovodstva/165-nuzhno-li-obnovlyat-bios-i-uefi-materinskoj-platy

Uefi bios что это

Uefi bios что это

Новые компьютеры используют прошивку UEFI вместо традиционного BIOS. Обе эти прошивки являются низкоуровневым программным обеспечением, которое запускается при загрузке ПК перед загрузкой операционной системы, но UEFI — более современное решение, поддерживающее большие жесткие диски, более быстрое время загрузки, больше функций безопасности и удобные графические и мышиные курсоры.

Мы видели, что более новые ПК, которые поставляются с UEFI, по-прежнему называются «BIOS», чтобы не запутать людей, привыкших к традиционному компьютеру. Даже если ваш компьютер использует термин «BIOS», современные ПК, которые вы покупаете сегодня, почти наверняка поставляются с прошивкой UEFI вместо BIOS.

Что такое BIOS?

Uefi bios что это

BIOS — это сокращение от базовой системы ввода-вывода. Это низкоуровневое программное обеспечение, которое находится в чипе на материнской плате вашего компьютера. BIOS загружается при запуске компьютера, он отвечает за пробуждение компонентов вашего компьютера, обеспечивает правильную работу, а затем запускает загрузчик, который загружает Windows или любую другую установленную вами операционную систему.

Вы можете настроить различные параметры на экране настройки BIOS. Здесь находятся такие параметры, как аппаратная конфигурация вашего компьютера, системное время и порядок загрузки. Вы можете получить доступ к этому экрану, нажав на конкретную клавишу — разную на разных компьютерах, но часто Esc, F2, F10 или Delete — во время загрузки компьютера. Когда вы сохраняете настройку, она сохраняется в памяти самой материнской платы. Когда вы загружаете компьютер, BIOS конфигурирует ваш компьютер с сохраненными настройками.

Перед загрузкой операционной системы BIOS проходит через POST или самотестирование при включении питания. Он проверяет правильность конфигурации вашего оборудования и правильную работу. Если что-то не так, вы увидите сообщение об ошибке или услышите загадочную серию звуковых кодов. Вам нужно будет узнать, что означают разные последовательности звуковых сигналов в руководстве к компьютеру.

Когда компьютер загружается, после завершения POST-BIOS он ищет главную загрузочную запись (MBR), хранящуюся на загрузочном устройстве, и использует ее для запуска загрузчика.

Вы также можете увидеть акроним CMOS, который расшифровывается как Complementary Metal-Oxide-Semiconductor. Это относится к аккумуляторной памяти, в которой BIOS хранит различные настройки на материнской плате. Это на самом деле не точное определение, поскольку этот метод был заменен флэш-памятью (также называемой EEPROM) в современных системах.

Почему BIOS устарел

BIOS существует уже давно и не сильно развился. Даже компьютеры MS-DOS, выпущенные в 1980-х годах, имели BIOS!

Конечно, с течением времени BIOS эволюционировал и улучшался. Были разработаны некоторые расширения, включая ACPI, расширенный интерфейс настройки и питания. Это позволяет BIOS более легко настраивать устройства и выполнять расширенные функции управления питанием, например, «сна». Но BIOS не улучшался почти столько же, сколько другие технологии ПК со времен MS-DOS.

Традиционный BIOS по-прежнему имеет серьезные ограничения. Он может загружаться только с дисков объемом 2,1 ТБ или менее. Сейчас стали распространяться накопители на 3 ТБ, и компьютер с BIOS не может с них загрузиться. Это ограничение связано с тем, как работает основная загрузочная запись BIOS.

BIOS должен работать в режиме 16-разрядного процессора и иметь только 1 МБ пространства. У него возникают проблемы с инициализацией сразу нескольких устройств, что приводит к замедлению процесса загрузки при инициализации всех аппаратных интерфейсов и устройств на современном ПК.

BIOS нуждается в замене в течение длительного времени. Intel приступила к работе над спецификацией Extensible Firmware Interface (EFI) еще в 1998 году. Apple выбрала EFI, когда в 2006 году она переключилась на архитектуру Intel на своих Маках, но другие производители ПК не последовали этому примеру.

В 2007 году производители Intel, AMD, Microsoft и ПК согласовали новую спецификацию Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). Это общепромышленный стандарт, управляемый сообществом унифицированных расширенных интерфейсов микропрограмм, и не только Intel. Поддержка UEFI появилась в Windows с Windows Vista Service Pack 1 и Windows 7. Подавляющее большинство компьютеров, которые вы можете купить сегодня, теперь используют UEFI, а не традиционный BIOS.

Как UEFI заменяет и улучшает BIOS

Uefi bios что это

UEFI заменяет традиционный BIOS на ПК. Невозможно перейти с BIOS на UEFI на существующем ПК. Вам нужно купить новое оборудование, которое поддерживает и включает UEFI, как это делают большинство новых компьютеров. Большинство реализаций UEFI обеспечивают эмуляцию BIOS, поэтому вы можете выбрать установку и загрузку старых операционных систем, которые ожидают BIOS вместо UEFI, поэтому они обратно совместимы.

Этот новый стандарт позволяет избежать ограничений BIOS. Прошивка UEFI может загружаться с дисков объемом 2,2 ТБ или больше — фактически теоретический предел составляет 9,4 Зеттабайт. Это примерно в три раза превышает расчетный размер всех данных в Интернете. Это потому, что UEFI использует схему разделения GPT вместо MBR. Он также загружается более стандартизированным способом, запускает исполняемые файлы EFI, а не запускает код из главной загрузочной записи диска.

UEFI может работать в 32-разрядном или 64-разрядном режиме и имеет большее адресное пространство, чем BIOS, что означает, что процесс загрузки выполняется быстрее. Это также означает, что экраны настройки UEFI могут быть более гладкими, чем экраны настроек BIOS, включая поддержку графики и курсора мыши. Однако это не является обязательным. Многие ПК по-прежнему поставляются с интерфейсными настройками текстового режима UEFI, которые выглядят и работают как старый экран настройки BIOS.

UEFI упакован с другими функциями. Он поддерживает Secure Boot, что означает, что операционная система может быть проверена на достоверность, чтобы гарантировать, что вредоносное ПО не повлияло на процесс загрузки. Он может поддерживать сетевые функции прямо в самой прошивке UEFI, которая может помочь в удаленной диагностике и настройке. В традиционном BIOS вы должны сидеть перед физическим компьютером, чтобы его настроить.

Это не просто замена BIOS. UEFI — это, по сути, крошечная операционная система, которая работает поверх прошивки ПК, и она может сделать намного больше, чем BIOS. Она может храниться во флэш-памяти материнской платы или загружаться с жесткого диска или сетевого ресурса при загрузке.

Различные ПК с UEFI будут иметь разные интерфейсы и функции. Это все зависит от производителя ПК, но основы будут одинаковыми на каждом ПК.

Как получить доступ к настройкам UEFI на современных ПК

Если вы обычный пользователь ПК, переход на компьютер с UEFI не будет заметным изменением. Ваш новый компьютер будет загружаться и завершаться быстрее, чем это было бы с BIOS, и вы можете использовать диски размером 2.2 ТБ и более.

Если вам нужно получить доступ к настройкам нижнего уровня, может быть небольшая разница. Вам может потребоваться открыть экран настроек UEFI через меню опций загрузки Windows, а не нажатием на клавишу во время запуска вашего компьютера. Теперь, когда ПК загружается так быстро, производители ПК не хотят замедлять процесс загрузки, ожиданием нажатия клавиши. Тем не менее, мы также видели ПК с UEFI, которые позволяют вам получить доступ к BIOS таким же образом, нажав клавишу во время процесса загрузки.

Uefi bios что это

Хотя UEFI — это большое обновление, оно в значительной степени находится на заднем плане. Большинство пользователей ПК никогда не заметят (или не обратят внимания) на то, что их новые ПК используют UEFI вместо традиционного BIOS. Но они будут работать лучше и поддерживать более современное оборудование и функции.

Источник:http://juice-health.ru/computers/628-uefi-vs-bios

BIOS UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)

Uefi bios что это

БИОС был разработан в 1981 и предназначается для обеспечения загрузки операционной системы. Последующее развитие компьютерной техники привело к необходимости постоянных улучшений. Функциональные возможности расширялась и становились более эффективными. Постепенно разработчики задумались о том, чтобы создать ПО, которое придёт на смену BIOS. Это была весьма сложная задача, потребовавшая огромного количества усилий.

В 2001 году началась разработка UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Основой причиной стало использование процессоров Itanium. За счёт их особенностей, обычные версии BIOS не могли осуществлять своё функционирование. Даже доработки не смогли бы обеспечить достижения поставленных целей. Первоначально можно сказать о появлении EFI. Огромный шаг в развитии данного направления сделан в 2006 году. Именно тогда Apple стала применять на своих устройствах процессоры от Интел. В 2005 году принято окончательное название – UEFI. Буква U означает Unified, поскольку в процессе разработки приняло участие сразу несколько организаций.

Настройка UEFI bios Обновление UEFI bios Сигналы UEFI bios POST-коды UEFI bios

Почему перестал устраивать BIOS

По какой причине потребовалась замена? Не стоит забывать о том, что БИОС создавался более трёх десятилетий назад для решения задач того времени. Созданные решения оказались крайне эффективными и позволили использовать его на протяжении довольно продолжительного периода времени. В связи с развитием компьютерных технологий, постепенно, начали появляться различные осложнения.

В качестве примера можно сказать о размерах жёстких дисков. В BIOS старых версий имеется ограничение на 2 Тб, что по тем временам было невероятным объёмом. У некоторых современных устройств жесткие диски превышают данный показатель. Но БИОС не может этого «увидеть». Дополнительно, имеются многочисленные производители и каждый задавал свой интерфейс, а также некоторые другие особенности.

UEFI лишен описанных ранее проблем. Следует перечислить его ключевые преимущества:

  • Используется единый интерфейс, что обеспечивает удобство работы. Не нужно уточнять особенности работы с каждой конкретной версией.
  • Интерфейс теперь обладает поддержкой мыши. Дополнительно, имеются определенные встроенные программы для упрощения работы пользователя.
  • Поддержка криптографии, а также многочисленные методики защиты.
  • Ограничений на объём жёсткого диска не предусматривается. Применяется стандарт размещения данных Guid Partition Table.

Особенности интерфейса

Именно графическая часть сразу «бросается в глаза». Вот как выглядит главное меню:

Uefi bios что это

Для визуального упрощения работы используются разноцветные иконки. Меню ориентировано не только на англоязычную аудиторию. По иконкам кнопок можно определить, за что именно они отвечают. Допускается использовать мышь, если она подключена.

Где применяется UEFI

Наиболее известной компанией, которая использует данный тип UEFI, можно назвать Apple. Это уже говорит о том, насколько высоко оцениваются его качество. Поскольку он во всем превосходит классический BIOS, то можно говорить о значительном будущем.

Источник:http://xn--80aa0aebnilejl.xn--p1ai/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F/BOIS/BIOS_UEFI/

UEFI — Унифицированный расширяемый микропрограммный интерфейс

Спецификация UEFI (Unified Extensible Firmware Interface, Унифицированный расширяемый микропрограммный интерфейс, унифицированный расширяемый интерфейс прошивки или расширяемый аппаратный интерфейс), ранее известная как Extensible Firmware Interface ( EFI ), определяет интерфейс между операционной системой и микрокодом (микропрограммами), управляющим оборудованием. Другими словами, UEFI это интерфейс, который располагается “поверх” аппаратных компонентов компьютера, которые, в свою очередь, функционируют на собственных прошивках (микрокодах).

Для большего понимания, UEFI по сравнению с BIOS — это, грубо говоря, новый тип или следующее поколение прошивки, и оно уже не ограничено только лишь персональными компьютерами архитектуры x86 (IBM PC), но и претендует на всеплатформенный стандарт. Однако, в отличии от BIOS, UEFI базируется на принципиально новой топологии кода, которая называется «драйверность».

  • Основное назначение EFI — замена устаревающей (теряющей актуальность) технологии BIOS и связанных с ней ограничений.
  • Основная цель разработки UEFI заключается в стандартизации взаимодействия операционной системы с микропрограммами платформы в ходе процесса загрузки. В классическом BIOS основным механизмом взаимодействия с аппаратурой на этапе загрузки были программные прерывания и порты ввода-вывода, однако современные системы в состоянии обеспечить более эффективное выполнение операций ввода-вывода между оборудованием и программным обеспечением.
  • Основная задача EFI — корректно инициализировать оборудование и передать управление загрузчику операционной системы. В этом плане задача не сильно то и отличается от задачи традиционного BIOS, но алгоритмы принципиально другие.

Давайте теперь совершим небольшой экскурс в историю персональных компьютеров, с целью понять причины, которые приводили к попыткам замены стандартного BIOS на что-то принципиально новое.

Старый-добрый BIOS

Основные принципы функционирования BIOS (базовой системы ввода-вывода) для персональных компьютеров были определены еще в конце 70х годов прошлого века. На протяжении довольно большого промежутка времени, прошедшего с той поры, компьютерная отрасль интенсивно развивалась, это приводило к тому, что на определенных этапах возможностей BIOS было недостаточно, поскольку выпускаемые производителями устройства имели на борту новые технологии, часто не совместимые с текущими версиями BIOS. Что бы уйти от подобных проблем, разработчикам приходилось порой довольно существенно модифицировать код BIOS, однако целый ряд ограничений так и остался неизменным до настоящего времени. И, если первоначально архитектура BIOS была достаточно простой, то по прошествии времени, она усложнялась, адаптируясь под все новые и новые технологии, поэтому, к определенному моменту она стала напоминать нагромождение различного рода устаревшего и плохо взаимодействующего между собой кода. Ограничения, которые и по сей день можно встретить в коде BIOS, объясняются необходимостью сохранять совместимость с базовыми функциями, необходимыми для функционирования старого ПО. Всё это привело к тому, что BIOS, по сути, стал самым устаревшим компонентом современных ПК. На данный момент BIOS мало удовлетворяет требованиям новейшего оборудования и имеет следующие недостатки:

  1. 16-битный код, реальный режим. BIOS написан на языке ассемблера и функционирует на 16-битном коде в реальном режиме (real mode) процессора со свойственными ему ограничениями, самое существенное из которых — ограничение адресного пространства памяти объемом 1 Мегабайт.
  2. Отсутствие доступа к 64-битному железу. BIOS не способна напрямую взаимодействовать с 64-битным оборудованием, доминирующим на рынке в настоящее время.
  3. Отсутствие единого стандарта. Для BIOS отсутствует единая спецификация — каждый производитель предлагает собственный вариации реализации.
  4. Сложность разработки. Проблема заключается в том, что практически для каждой очередной модели системной платы производителем разрабатывается собственная версия BIOS, в которой реализуются уникальные технические особенности данного устройства: взаимодействие с модулями чипсета, периферийного оборудования и прч. Разработку BIOS можно разделить на два этапа. На первом этапе создается базовая версия микропрограммы, в которой реализуются те функции, которые не зависят от специфики оборудования. Разработчики подобного кода хорошо известны, это такие компании как American Megatrends (AMIBIOS), Phoenix Technologies (+ приобретенная ею легендарная Award Software (AwardBIOS)) и некоторые другие. На втором этапе к разработке BIOS подключаются программисты производителя материнской платы. Тут уже базовая сборка модифицируется под специфику каждой конкретной модели платы, учитываются ее особенности. После выхода системной платы на рынок, работа над прошивкой продолжается, регулярно выпускаются обновления, в которых исправляются ошибки, добавляется поддержка нового оборудования (например, процессоров) и, иногда даже расширяются функциональные возможности прошивки.

Все эти, а так же некоторые другие, недостатки традиционной модели BIOS и привели к тому, что коалиция производителей аппаратуры и ПО начала работать над созданием спецификации UEFI. Начиная, по собственным наблюдениям, где-то с 2010 года, спецификация UEFI начала массово внедряться во все вновь выпускаемые материнские платы ведущих производителей, поэтому на данный момент найти новый компьютер с традиционным BIOS практически невозможно. Однако, сильно огорчаться из-за этого не стоит, поскольку многие производители в своих системных платах сохраняют совместимость с функционалом традиционных BIOS. К примеру, очень важным моментом является поддержка традиционного режима загрузки при помощи MBR. С этой целью был разработан UEFI-модуль режима эмуляции BIOS, который носит название Compatibility Support Module (CSM). Правда, я так полагаю, со временем все меньше и меньше производителей будут поддерживать в своих прошивках данный режим.

Преимущества UEFI

Тут я хотел бы определить достоинства интерфейса UEFI:

  1. Поддержка носителей информации (дисков) большого объема. Поддержкой больших дисков UEFI обязан новому стандарту таблиц разделов под названием GPT (GU >Прямая поддержка файловых систем и таблиц разделов. UEFI имеет модули поддержки файловых систем и таблиц разделов, то есть умеет работать как с таблицами разделов, так и с файловыми системами напрямую. Спецификация подразумевает обеспечение поддержки таблицы разделов GPT, файловых системам FAT12 , FAT16 , FAT32 на жестких дисках и файловой системы ISO9660 на CD/DVD дисках. Это избавляет нас от необходимости писать код начальной загрузки (по аналогии с MBR), который будет по цепочке грузить загрузчики различных стадий.
  2. Отсутствие других традиционных ограничений MBR. Например больше не требуется втискивать код начальной загрузки в миниатюрный сектор размером в 512 байт. Можно сосредоточиться на написании единого модуля загрузки, который будет совмещать в себе все необходимые стадии.
  3. Независимые от платформы драйвера оборудования. UEFI имеет доступ к аппаратному обеспечению компьютера посредством платформо-независимых драйверов. Производителю устройства достаточно написать всего-лишь одну версию драйвера для всех платформ (x86, ARM, Itanium, Alpha), а это значительно упрощает разработку и ускоряет процесс выявления ошибок. Спецификация UEFI описывает взаимодействие драйверов UEFI с операционной системой, таким образом, в случае, когда в ОС отсутствует драйвер, к примеру, видеокарты, а в UEFI он присутствует, загружен и функционирует, то ОС имеет возможность выводить данные на монитор посредством стандартных интерфейсов UEFI.
  4. Поддержка стека протоколов TCP: IPv4/IPv6. Позволяет использовать богатые сетевые возможности непосредственно из интерфейса UEFI. Теперь можно разрабатывать различные загрузки по http/ftp протоколам, тут же на ум приходит загрузка с указанием URL, по которому лежит обычный EFI-модуль, либо полноценный ISO-образ. Стало возможным обойти уже успевшую стать единственно-возможным вариантом, загрузку по сети с использованием PXE/TFTP. Некоторые, особенно продвинутые реализации, могут реализовать поддержку PXE через IPv6.
  5. Поддержка традиционной модели BIOS. UEFI не нужен классический BIOS, однако многие производители встраивают код эмуляции BIOS с целью поддержки работоспособности старых операционных систем. Называется этот модуль — модулем поддержки совместимости Compatibility Support Module (CSM). CSM включает 16-битный модуль ( CSM16 ), реализуемый изготовителем BIOS, и слой, связывающий CSM16 с инструментарием (интерфейсом и оборудованием). Совместимость подразумевает поддержку загрузки посредством MBR и поддержку на уровне кода программных прерываний (int 10h — видеосервис, int 13h — сервис работы с диском, int 15h — сервисные функции, int 16h — сервис клавиатуры, int 18h — ROM-BASIC сервис, int 19h — сервис начальной загрузки (bootstrap loader)). Поэтому те ОС и ПО, которым для работы как воздух необходим был старый-добрый BIOS, свободно могут работать и на машинах с UEFI.
  6. Интуитивно-понятный интерфейс UEFI. Так называемая “простота управления”. Достаточно спорный момент, невозможно однозначно отнести его к плюсу или минусу. Утверждается, что управление BIOS было не интуитивно, представляя собой плохо документированный, аскетичный текстовый интерфейс, разобраться в котором мог только подкованный в компьютерных технологиях пользователь. В противовес этому, во многих оболочках UEFI поддерживаются графический интерфейс, манипулятор “мышь”, которые в большинстве BIOS просто не реализованы. Однако, если мне не изменяет память, я еще в 90х годах наблюдал попытки реализации поддержки мыши в BIOS от (кажется) Phoenix. Сам интерфейс может быть графическим, по мнению некоторых — более дружелюбным и интуитивным для большинства, но может быть и традиционным, то есть схожим с классическим текстовым, тут все зависит от предпочтений разработчика и позиционирования оборудования. Имеется возможность поддержки нескольких языков.
  7. Скорость работы UEFI. Утверждается, что код UEFI выполняется быстрее кода традиционного BIOS (хотя и написан на C), за счет того, что целиком написан “с нуля”, без необходимости «волочить» за собой обоз устаревшего кода поддержки различного нестандартного железа и разнообразных логических анахронизмов.
  8. Скорость загрузки ОС. Утверждается, что с UEFI загрузка происходит существенно быстрее. Достигается это за счет распараллеливания инициализации устройств, в противоположность BIOS, который инициализировал оборудование последовательно, а так же уменьшения времени запуска по причине отсутствия необходимости искать загрузчик методом перебора всех устройств (загрузчик указывается в UEFI и вызывается непосредственно). Склонен поверить, поскольку подтвердить либо опровергнуть на данный момент не могу. Однако, если измерить сколько времени уходит на моей старой машинке на Celeron 450/GA-G31M-ES2L с SSD с момента включения и до появления окна авторизации оптимизированной Windows XP, то получится всего 23 секунды. Вероятно, для определенных категорий устройств этого будет недостаточно.
  9. UEFI — мини ОС. Можно, конечно же, обозвать UEFI миниатюрной операционной системой, и это, от части, будет справедливо, но корректнее считать её виртуальной платформой, которая предоставляет интерфейсы к оборудованию. Можно работать только в консоли, а можно написать и полноценный графический интерфейс. UEFI, при наличии модулей необходимого функционала, может, к примеру, помочь разобраться в проблемах загрузки основной ОС, или выполнить другие сервисные функции.
  10. Дополнительные программные модули. Непосредственно до загрузки операционной системы с носителя UEFI позволяет запускать собственные UEFI-модули и драйвера широкого назначения: по работе с сетью, диском (архивация/бэкап/антивирус), конфигурацией параметров, тестированию оборудования. Очевидно, что с популяризацией стандарта список UEFI-приложений будет только расширяться. Уже сейчас можно даже написать полноценную игру, разработать собственную консоль для сервисных нужд в виде отдельного UEFI-модуля (пример: shell.efi), интернет-браузер, обеспечить работу с медиаданными (просмотр фильмов, прослушивание музыки), организовать резервное копирование дисков.
  11. UEFI содержит встроенный менеджер загрузок. То есть, реализует собственный загрузчик кода ОС, который очень функционален и может выступать аналогом знакомых нам по не столь далекому прошлому мультизагрузчиков нескольких операционных систем.
  12. Размер блока ввода-вывода. В UEFI при чтении используется особый размер блока EFI ввода-вывода, позволяющий читать по 1Мб данных (в BIOS ограничение – 64Кб).
  13. Безопасность. Якобы UEFI защищена от вредоносного кода этапа загрузки. Утверждается, что вредоносный код не может загрузить себя до загрузки операционной системы, перехватив тем самым управление. Это достигается и за счет подписывания всего подряд в самой прошивке, так и за счет существования безопасной процедуры загрузки под названием “Secure Boot”.
  14. Простота масштабирования функционала. Прошивка UEFI может легко расширяться — достаточно вставить поддерживаемый накопитель (к примеру USB-флешку). После этого с внешнего устройства можно подключить дополнительные драйверы, приложения UEFI. Если подумать, тем самым открываются прекрасные возможности расширения функционала, которые нельзя было получить с помощью традиционного BIOS, поскольку он был ограничен исключительно зашитым в ROM кодом. В UEFI же можно «подсунуть» драйвер новой железки непосредственно еще на стадии работы UEFI, то есть до начала загрузки операционной системы, и получить доступ к функционалу этого устройства.
  15. Код UEFI функционирует в 32-/64-битном режиме. Со всеми вытекающими .. преимуществами. Если быть уж совсем честным, то всё же UEFI использует реальный режим в самом начале для выполнения некоторых задач инициализации платформы, однако очень быстро уходит в защищенный/длинный режим.
  16. Поддержка альтернативных средств ввода. UEFI обеспечивает поддержку альтернативных средств ввода данных, таких как виртуальные клавиатуры и сенсорные дисплеи. Это достаточно актуально в нашу эпоху различных мобильных гаджетов.

Недостатки UEFI

А теперь хотелось бы осветить недостатки технологии UEFI:

  1. Усложнение архитектуры. Все преимущества EFI не являются настолько уж значимыми перед основным её недостатком — усложнением структуры кода. Значительное увеличение объема кода, его логическое усложнение никак не способствуют облегчению разработки, скорее даже наоборот. А ведь до и параллельно с UEFI, альтернативой устаревшей модели BIOS были открытые реализации, к примеру OpenBIOS, которые были отвергнуты.
  2. Secure Boot. Тут разработчики операционных систем решили сразу несколько проблем: частично проблему пиратства, исключив обход активации путем внедрения активаторов в этапы загрузки, проблему вредоносного кода (вирусов) стадии загрузки и проблему сохраняющих популярность устаревших операционных систем, с которых ну никак не хотят уходить пользователи 🙂 В действительности вышло так, что в отдельных особенно умных устройствах, из-за наличия не отключаемой опции «Secure Boot», зачастую невозможно установить никаких ОС кроме систем линейки Windows версии 8+, поскольку сертифицированные загрузчики на данный момент имеют лишь последние. Согласитесь, смахивает на довольно топорный способ борьбы со скупыми пользователями и конкурентами, хотя сама Microsoft всячески отрицает подобную ситуацию. Одним словом, технология способна доставить массу неудобств, хорошо хоть у большинства вендоров эта опция (пока еще) отключается в настройках.
  3. Невозможность установки старых ОС (в некоторых случаях). Невозможно установить старые системы при отсутствии режима совместимости (CSM).
  4. Отступление от стандарта. Каждый производитель аппаратных компонентов по своему усмотрению модифицирует UEFI, тем самым создавая для пользователя дополнительные трудности, фактически возвращая нас в хаос BIOS? Например, на различных устройствах менеджер загрузки может быть реализован по-разному, при этом иметь достаточно существенные отступления от рекомендаций спецификации UEFI. На практике, иногда попадались забагованные UEFI, которые игнорировали параметры списка загрузки NVRAM и просто грузили код из \EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi или EFI/BOOT/bootx64.efi . Или менеджер загрузки в одних реализациях может содержать комбинированный список из MBR и GPT устройств, в других же разные списки загрузки, что вводит некоторую сумятицу.
  5. Внедрение средств контроля контента. Стандарт UEFI предусматривает наличие неких драйверов, которые будут перехватывать вызовы операционной системы, таким образом можно реализовать DRM (Digital Restrictions Management, технические средства защиты авторских прав). Суть алгоритма следующая: человеку, у которого все работает, предлагается за его же счет установить такое программное обеспечение или оборудование, чтобы часть функций в его работающих системах воспроизведения цифрового контента (компьютеры, мультимедиа-плееры и др.) более не работала привычным образом. Существуют небезосновательные опасения, что создание UEFI — это завуалированный способ введения в ПК нежелательных для конечного пользователя функций.
  6. Возможность внедрения нежелательных модулей. Невозможно гарантировать, что операционная система на 100% контролирует компьютер, если она загружается с помощью UEFI!

Алгоритм работы UEFI

В процессе разработки UEFI, разработчика, с самого начала, были установлены жесткие рамки для каждого процесса, участвующего в ходе выполнения. Первые три фазы (SEC, PEI, DXE) подготавливают платформу для загрузчика ОС, четвертая фаза (BDS) непосредственно производит загрузку загрузчика ОС. Давайте попробуем разобрать алгоритм работы UEFI и подробнее рассмотреть все его фазы.

  • Фаза SEC. (Security, Безопасность). Фаза безопасности. Все должно быть подписано и проверено иначе не будет запущено!
    • Очистка CPU кэша.
    • Запуск главной процедуры инициализации в ROM.
    • Переход в защищенный режим работы процессора.
    • Инициализируются MTRR (диапазонные регистры типа памяти) для BSP.
    • Запуск патчей микрокода для всех установленных процессоров.
    • Начальная работа с BSP/AP. BSP = Board Support Package. AP = Application Processor. Каждое ядро может быть представлено как BSP + AP. Всем AP рассылается IIPI (Init Inter-processor Interrupt), затем SIPI (Start-up Inter-processor Interrupt).
    • Передача данных и управления в фазу PEI.
  • Фаза PEI. (Pre-EFI Initialization, Пред-EFI Инициализация). Подготовка платформы (памяти и обнаруженных устройств) для главной процедуры инициализации системы в фазе DXE.
    • Перенос данных из ROM в кеш.
    • Инициализация CRTM (Core Root for Trust of Measurement). Это набор инструкций, который запускается платформой в ходе выполнения RTM-операций.
    • Загружается диспетчер PEI. Диспетчер загружает серию модулей (PEIM), которые варьируются в зависимости от платформы. Эти модули завершают оставшиеся задачи PEI. Стадия завершается, когда все модули загружены.
    • PEIM: Загружаются и запускаются модули инициализации процессоров. (пример: модуль кеша процессора, модуль выбора частоты процессора). Инициализируются процессоры.
    • PEIM: Встроенные интерфейсы платформы инициализируются (SMBus). Инициализируются MCH (Memory Controller Hub), ICH (I/O Controller Hub).
    • PEIM: инициализация памяти. Инициализация основной памяти и перенос в нее данных из кэша.
    • Проверка режима S3. Нет — передача управления в фазу DXE. Да — восстановление исходного состояния процессора и всех устройств и переход к ОС.
  • Фаза DXE. (Driver eXecution Environment, Среда загрузки драйверов). Загрузка компонентов этой фазы базируется на ресурсах, которые были инициализированы в фазе PEI. Фаза окончательной инициализации всех устройств. Запуск служб UEFI: Boot Services, Runtime Services и DXE Services.
    • Загружается ядро DXE. Создается инфраструктура DXE: создаются необходимые структуры данных, база данных хендлов. Включает основные интерфейсы DXE. Запускает ряд сервисов: сервисы этапа загрузки (Boot Services), сервисы этапа выпонения (Runtime Services), сервисы фазы DXE (DXE Services).
    • Запуск диспетчера DXE. Посредством переданного из PEI списка Hand-off Block структур (HOB list) определяет доступные Firmware Volume (FV, структурированная база данных исполняемых модулей DXE: драйверов и приложений) и ищет в них драйвера, запускает их, соблюдая зависимости. В этот момент производится активация остальных компонентов, причем одновременно нескольких. Диспетчер грузит все доступные драйвера со всех доступных носителей.
    • Загрузка драйвера SMM Init. Инициирует подфазу. SMM (System management mode) — один из привилегированных режимов исполнения кода x86-процессора, в котором процессор переключается на независимое адресное пространство, сохраняет контекст текущей задачи, затем выполняет необходимый код, затем возвращается в основной режим. Зачем нам SMM? А потому что в этом режиме можно сделать с системой все что угодно и не зависимо от ОС. Код SMM может исполняться и после окончания фазы DXE.
    • Запускается UEFI Boot Manager. Это происходит после запуска всех драйверов. Управление передается в фазу BDS.
  • Фаза BDS. (Boot Device Selection, Выбор устройства загрузки). Реализует политику загрузки платформы. Основная задача — подключить устройства, необходимые для загрузки, выбрать (вручную или автоматически) устройство загрузки и загрузиться с него. Зачастую выполняет рекурсивный поиск по всем доступным FV и пытается найти доступный для загрузки контент.
    • Инициализируются консольные устройства, описываемые переменными окружения ConOut (ConsoleOutHandle), ConIn (ConsoleInHandle), StdErr (StandardErrorHandle).
    • Загружаются UEFI-драйвера устройств, перечисленные в переменной окружения DriverOrder (содержащей опций Driver#### в порядке загрузки).
    • Загружается UEFI-приложение с устройства загрузки Boot#### . Списки устройств содержатся в переменной окружения BootOrder в порядке очередности загрузки.
    • Если не смогли выполнить что-либо из вышеперечисленного, то вызываем диспетчер DXE для проверки обеспечения зависимостей дополнительных драйверов с момента последнего вызова диспетчера. После чего управление опять возвращается в фазу BDS.

Алгоритм работы UEFI Boot Manager

Концепция загрузки UEFI существенно отличается от аналогичной в BIOS. Если вспомнить BIOS, то за загрузку там отвечал код начального загрузчика int 19h (bootstrap loader), задача которого состояла лишь в том, чтобы загрузить главную загрузочную запись (MBR) с устройства загрузки в память и передать ей управление. В UEFI всё несколько интереснее, она содержит свой собственный полноценный встроенный загрузчик, который носит название UEFI Boot Manager (Менеджер загрузки UEFI или просто Boot Manager), имеющий куда более богатый функционал.

Boot Manager реализует довольно широкий набор функций, в число которых входит загрузка таких UEFI-образов, как: UEFI-загрузчиков ОС первой стадии, UEFI-драйверов, UEFI-приложений. Загрузка может производиться из любого UEFI-образа, размещенного на любой поддерживаемой UEFI файловой системе, располагающейся на любом поддерживаемом платформой физическом носителе информации. UEFI Boot Manager имеет свою собственную конфигурацию, параметры которой в виде ряда переменных располагаются в общей NVRAM (Non-volatile RAM).

Параметры UEFI хранятся в NVRAM в виде переменных, которые классически представлены парой «название параметра» = «значение». Эти переменные содержат большое количество параметров, которые относятся к разным функциональным частям UEFI, то есть, помимо параметров UEFI Boot Manager’а, NVRAM хранит и многие другие параметры UEFI. Однако, в контексте данной главы нас интересуют лишь переменные, относящиеся к UEFI Boot Manager. Это, в первую очередь, переменная BootOrder , которая указывает на переменные дескрипторов загрузки с именами Boot#### . Каждый элемент Boot#### представляет собой указатель на физическое устройство и (опционально) может описывать даже файл, представляющий собой образ UEFI, который должен с этого физического устройства грузиться.

Вот так, примерно, я представляю себе алгоритм перебора носителей в процессе работы UEFI:

Uefi bios что это

Как мы видим, UEFI Boot Manager парсит BootOrder , то есть загружает путь устройства каждого элемента Boot#### в порядке, заданном в переменной BootOrder и пытается выполнить загрузку с указанного устройства. В случае ошибки менеджер загрузки переходит к следующему элементу. Кроме этого, формируется так называемый список загрузки. Этот список актуален для интерфейса настроек UEFI и выглядит как привычное стандартное меню загрузки (Boot Menu). UEFI Boot List формируется на основе переменной BootOrder и используется для внесения пользователем изменений в очередность и конфигурацию устройств загрузки.
А как же формируется сам BootOrder ? А очень просто, например в процессе установки операционной системы Windows, инсталлятор создает раздел ESP (в случае его отсутствия) на установочном диске, форматирует данный раздел в файловую систему FAT, затем помещает свой загрузчик (для Windows 7+ это файл bootmgfw.efi ) и некоторые другие файлы по пути \EFI\Microsoft\Boot\ . По окончании установки ОС, инсталлятор Windows создает переменную в EFI NVRAM с именем Boot#### (где #### — шестнадцатеричный номер), ссылающуюся на менеджер загрузки Windows с именем bootmgfw.efi . Затем, правит переменную BootOrder ?

Требования к загрузочным носителям UEFI

Спецификация UEFI, наряду с прочим, описывает и определенные требования к правилам размещения разделов и загрузчиков на носителях. И для различных классов устройств, как мы увидим далее, они существенно отличаются.

Требования для жестких дисков

Каждый загрузочный жесткий диск должен содержать специальный раздел EFI System Partition (ESP). В разделе ESP должна соблюдаться предопределенная стандартом иерархия директорий (структура): в корне раздела ESP должна размещаться директория /EFI . В папке /EFI , в свою очередь, должны располагаться подкаталоги вендоров операционных систем, производителей оборудования, общего инструментария и драйверов:

Источник:http://datadump.ru/uefi/

Преимущества BIOS UEFI и стиля разделов жесткого диска GPT

Преимущества BIOS UEFI и стиля разделов жесткого диска GPT

Разработку BIOS UEFI, пришедшей на смену морально устаревшей обычной BIOS, компания Intel начала еще в 90-х годах, и первый выпуск расширяемого интерфейса прошивки EFI (Extensible Firmware Interface) состоялся в 2000 году. Название UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) появилось позднее, в 2005 году: Intel усовершенствовала свое детище и назвала его объединенным расширяемым интерфейсом прошивки. Как и обычная BIOS, BIOS UEFI является базовым ПО материнских плат, но более совершенным базовым ПО. BIOS UEFI стоит на многих материнских платах ПК и ноутбуков, приобретенных после 2010 года. До версии UEFI нельзя обновить обычную BIOS, прошивка UEFI уникальна для каждой отдельной модели материнской платы. В этой статье поговорим о преимуществах базовой прошивки компьютеров нового поколения.

1. Преимущества BIOS UEFI перед обычной BIOS

Uefi bios что это

Какие у BIOS UEFI преимущества перед обычной BIOS? Это:

  • Графический интерфейс с поддержкой работы мыши и возможностью смены языка на русский (правда, это касается не всех материнских плат);
  • Быстрая загрузка, сокращающая время запуска компьютера, равно как и выход его из режима сна;
  • Режим безопасной загрузки Secure Boot, препятствующий внедрению в BIOS вредоносных руткитов, правда, заодно и усложняющий установку на компьютер старых версий и пиратских сборок Windows, а также других операционных систем;
  • Собственный менеджер загрузки, с помощью которого легко управлять несколькими установленными на компьютере операционными системами и не прибегать к использованию специального ПО типа EasyBCD;
  • Поддержка совместимости со старым режимом Legacy: интерфейс UEFI может быть отключен, и прошивка будет работать как обычная BIOS, в частности, загружать Windows с MBR-дисков;
  • Работа со стилем разделов жестких дисков GPT.

Поддержка GPT-дисков является ключевым преимуществом BIOS UEFI. Какими преимуществами GPT-диски обладают перед дисками MBR?

2. Преимущества дисков GPT перед MBR

Как BIOS UEFI пришла на смену обычной BIOS, так и GPT (стандарт таблицы разделов GUID Partition Table, отсюда, собственно, и аббревиатура GPT) является более совершенной альтернативой стандарта-предшественника – главной загрузочной записи MBR. Единственное, в чем пока еще выигрывает MBR – это в совместимости. Как бы рынок комплектующих интенсивно ни развивался, все равно на руках у пользователей еще много сборок ПК десятилетней давности, не говоря уже о региональных госорганизациях, в которых кабинеты мелких специалистов напоминают музеи компьютерной техники. С GPT-дисков могут загружаться только компьютеры с BIOS UEFI, а устанавливаются на эти диски только 64-битные редакции Windows Vista, 7, 8.1, 10 и соответствующие им серверные редакции. Mac OS X и Linux также могут загружаться с GPT-дисков. Windows XP читает данные с GPT-диска, если он подключен в качестве дополнительного носителя, но загружаться с такого диска эта версия системы не умеет.

На совместимости со старым компьютерным оборудованием и старыми операционными системами преимущества MBR заканчиваются. Тогда как у GPT-дисков плюсов гораздо больше, в их числе:

  • Использование жестких дисков с объемом более 2 Тб (у MBR максимум 2,2 Тб);
  • Возможность формирования разделов с объемом 18 Эбайт (18 тыс. Тб);
  • Возможность создать на диске 128 первичных (основных) разделов, с которых будут загружаться операционные системы (у MBR только 4);
  • Хранение нескольких копий данных по всему жесткому диску, что обеспечивает в сравнении с MBR большее быстродействие при работе с данными и лучший результат при их восстановлении.

Из всех названных преимуществ реальную пользу для обычных пользователей несет лишь последнее, но его одного хватит в качестве аргумента для использования стиля разметки диска GPT, если в наличии имеется компьютер на базе BIOS UEFI, но операционная система и данные находятся на MBR-диске.

3. Особенности загрузки с флешки

В довесок к преимуществам BIOS UEFI получим не столько недостатки, сколько особенности при запуске компьютеров со съемных носителей. Загрузке ПК или ноутбука на базе BIOS UEFI с загрузочной флешки могут препятствовать две вещи – сам режим работы прошивки UEFI и упомянутая выше безопасная загрузка Secure Boot.

В первом случае решением является создание загрузочной флешки UEFI, среди содержимого которой будут находиться специальные файлы (как правило, в папке «EFI») для работы с прошивкой нового поколения. Записывать загрузочные флешки UEFI умеют утилита компании Microsoft Media Creation Tool, предназначенная для скачивания дистрибутива Windows 8.1 и 10, а также сторонние программы WinSetupFromUSB и Rufus. Позаботились о загрузочных флешках UEFI и адаптировали свой дистрибутив многие разработчики Live-дисков и аварийных носителей программ (например, AdminPE, AOMEI, Acronis, Paragon, Eset, Avast и пр.). При создании загрузочной флешки UEFI сам носитель должен быть отформатирован в файловую систему FAT32.

Загрузка с флешки UEFI принципиальное значение имеет лишь при установке операционной системы на GPT-диск. С отключенным интерфейсом UEFI (в режиме BIOS Legacy) Windows при установке автоматически преобразует новый, еще неразмеченный жесткий диск в MBR, а на сформированный GPT-диск устанавливаться не захочет.

Uefi bios что это

И наоборот: при включенном интерфейсе UEFI в процессе установки Windows на неразмеченное пространство диск по умолчанию преобразовывается в GPT, а на уже существующие разделы MBR-диска система не устанавливается. Во всех остальных случаях запуск компьютера с обычной загрузочной флешки возможен при условии отключения в BIOS интерфейса UEFI и включения режима Legacy. Но и то, речь идет не обо всех материнских платах: тогда как одни могут работать либо в режиме UEFI, либо в Legacy, другие – например, прошивки матплат для десктопов Asus и Gigabyte – поддерживают режим совместимости (CSM), в рамках которого возможен запуск компьютера с загрузочных флешек как UEFI, так и обычных.

С первым фактором, препятствующем загрузке с флешки компьютеров на базе BIOS UEFI разобрались, теперь поговорим о факторе втором – о режиме Secure Boot. Режим безопасной загрузки, будучи предустановленным в BIOS UEFI, играет на руку компании Microsoft – разработчику этой технологии. Ведь Secure Boot, естественно, дает зеленый свет ПО софтверного гиганта, подписанному цифровой подписью, и не пропускает различное стороннее неподписанное ПО, не соответствующее сертификатам стандарта UEFI. И тем самым режим безопасной загрузки преграждает путь к установке всего того, что невыгодно софтверному гиганту. А Secure Boot должен быть активен по умолчанию в BIOS UEFI всех компьютеров, сборщики которых хотят официально сотрудничать с Microsoft и продавать ПК и ноутбуки с предустановленными Windows 8.1 или 10. Потому какой бы загрузочная флешка ни была, без отключения в BIOS режима Secure Boot на компьютер не получится установить Windows 7, пиратские сборки Windows 8.1 и 10, отдельные неподписанные дистрибутивы Linux. Как и не запустится с флешки без отключенного Secure Boot большая часть Live-дисков.

Источник:http://windowstips.ru/preimushhestva-bios-uefi-i-stilya-razdelov-zhestkogo-diska-gpt