Сегодня я бы хотела рассказать о том, что такое BIOS, что такое UEFI и в чем разница между ними.
Сейчас на дворе 2024 год и большинство новых компьютеров или ноутбуков используют прошивку UEFI вместо традиционного BIOS. Обе эти программы – примеры программного обеспечения низкого уровня, запускающегося при старте компьютера перед тем, как загрузится операционная система.
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 операционную систему, установленную у вас.
На экране BIOS вы можете изменить множество параметров (аппаратную конфигурацию компьютера, системное время, порядок загрузки).
Этот экран можно вызвать в начале загрузки вашего компьютера по нажатию определенной клавиши. На разных компьютерах она разная, но часть использует клавиши F2, Escape, F10, Delete. Сохраняя настройку, вы сохраняете ее в памяти материнской платы. При загрузке компьютера BIOS настроит его так, как указано в сохраненных 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. И если что то не так, то на экране вы увидите серию сообщений об ошибках или услышите из системного блока звуковые сигналы, что именно они означают, можно найти в инструкции к вашему компьютеру.
При загрузке компьютера по окончанию POST BIOS ищет Master Boot Record или сокращённое MBR, что в переводе означает главная загрузочная область. Она хранится на загрузочном устройстве и используется для запуска загрузчика операционной системы. Вы также могли видеть аббревиатуру CMOS, что расшифровывается как Complementary Metal Oxide Semiconductor, комплементарная структура металлоксид-полупроводник. Она относится к памяти, в которой BIOS хранит различные настройки. Использование ее устарело, поскольку такой метод уже заменили флэш-памятью, также ее называют EEPROM.
Почему BIOS устарел?
BIOS существует уже давно и эволюционировал мало. Даже у компьютеров с OS-MS-DOS, выпущенных в 1980-х годах, был BIOS. Конечно, со временем BIOS все-таки менялся и улучшался. Разрабатывались его расширения, в частности ACPI Advanced Configuration and Power Interface, усовершенствованный интерфейс управления конфигурацией и питанием. Это позволило BIOS проще настраивать устройство и более продвинуто управлять питанием. Например, уходить из спящий режим. Но BIOS развивался вовсе не так сильно, как другие компьютерные технологии со времен MS-DOS. У традиционного BIOS до сих пор есть серьезные ограничения: он может загружаться только с жестких дисков объемом 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 лишь один мегабайт памяти.
У него проблемы с одновременной инициализацией нескольких устройств, что ведет к замедлению процесса загрузки, во время которого инициализируются все аппаратные интерфейсы и устройства вашего компьютера. BIOS давно было пора заменить.
Intel начал разработку над Extensible Firmware Interface, EFI, еще в 1998 году. Apple выбрал EFI, перейдя на архитектуру Intel на своих Macах в 2006 году. Но другие производители не пошли за ней.
В 2007 году Intel, AMD, Microsoft и производители персональных компьютеров договорились о новой спецификации Unified Extensible Firmware Interface - Интерфейс UEFI, унифицированный интерфейс расширяемой прошивки.
Что такое UEFI?
UEFI – это более новое решение. Он поддерживает жёсткие диски большого объёма, быстрее грузиться, более безопасен. И что очень важно 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 новый компьютер, скорее всего, будет оснащен UEFI, а не BIOS.
Это индустриальный стандарт, обслуживаемый форумом UEFI, и он зависит не только от Intel. Поддержка UEFI в операционной системе Windows появилась с выходом операционной системы Windows Vista Service Pack 1 и Windows 7.
Как UEFI заменяет и улучшает BIOS.
UEFI заменяет традиционный BIOS на персональном компьютере. На существующем персональном компьютере 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 операционной системой, ожидающей наличия BIOS вместо UEFI. Так что обратная совместимость у них есть.
Новый стандарт обходит ограничения BIOS. Прошивка UEFI может грузиться с дисков объемом более 2.2 ТБ. Теоретический предел для них составляет 9.4 ZB.
Это примерно в 4 раза больше всех данных, содержащихся на сегодня в интернете.
UEFI поддерживает такие объемы 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. 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.
Многие компьютеры работают с UEFI с текстовым режимом, которые выглядят и работают так же, как старые экраны BIOS.
В UEFI встроено множество функций.
Она поддерживает безопасный запуск Secure Boot, в котором можно проверить, что загрузку операционной системы не изменила какая-то вредоносная программа.
Она может поддерживать работу по сети, что позволяет проводить удаленную настройку и отладку. И это не просто замена BIOS.
UEFI это небольшая операционная система работающая над прошивкой персонального компьютера. Она способна на гораздо больше чем BIOS. Ее можно хранить в флэш-памяти на материнской плате и загружать c жесткого диска или сети. У разных компьютеров бывает разный интерфейс и свойства UEFI.
Все зависит от производителя компьютера, но основные возможности одинаковые у всех.
Как получить доступ к настройкам UEFI?
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 2.2 терабайта.
А вот процедура доступа к настройкам будет немного отличаться.
Для доступа к экрану настроек UEFI вам может потребоваться загрузочное меню Windows.
Производители персональных компьютеров не хотели замедлять быструю загрузку компьютера, ожидая нажатия клавиши, как это происходит в BIOS.
Но встречаются и такие UEFI, в которых производители оставили возможность входа в настройки тем же самым способом который был использован в BIOS по нажатию определенной кнопки во время загрузки.
По итогу всего перечисленного можно сделать вывод, что UEFI это как бы обновления BIOS, но произошло оно не заметно. Большинство обычных пользователей даже не заметили его.