UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) on ühenduskest operatsioonisüsteemi ja riistvara (riistvara) vahel. Tulevikus on plaanis, et UEFI asendab täielikult BIOS-i (Basic Input Output System) ja võtab selle asemele. UEFI on suhteliselt vana tehnoloogia, mis töötati välja 2005. aastal (Unified EFI Forum). See väide on antud olukorra kohta aga vale, sest vaatamata sellele, et 8 aastat on IT-tehnoloogia jaoks üsna pikk aeg ja muudes valdkondades õnnestus aastate jooksul muuta mitut tehnoloogiat korraga, arenes UEFI esialgu üsna aeglaselt ja ainult sisse viimased aastad hakkas üha enam kuulsust koguma. Allpool näete UEFI väljalaske ajakava.

UEFI loomise peamine eesmärk oli töötada välja mugav ja mitmekülgne kest 64-bitiste süsteemide jaoks, millel on rohkem arenenud. kasutajaliides ja võrgu juhtimine.
Niisiis, millised eelised on UEFI-l?

Eelised ja lihtsalt huvitavad faktid UEFI kohta

Mulle tundub, et kõik BIOS-ilt UEFI-le ülemineku eelised ja eelised avanevad kasutajatele ja arendajatele alles siis, kui kesta massiliselt kasutusele võetakse ja BIOS-ist täielikult loobutakse. Siiski võime juba loetleda UEFI mitmed ilmsed eelised:

1) Viimaste trendide tõttu on üha enam arvutitel 64-bitine OS, mis võimaldab suurendada jõudlust.
2) Teine oluline punkt on mälu adresseerimine. Suurepärane võimalus kasutada rohkem RAM-i ja kõvaketta suurust. Teoreetiliselt võib kõvaketta maksimaalne suurus ulatuda 8192 Exybyte-a, mis on ligikaudu 8,8 (oi jah! O_o) triljonit terabaiti, mis on isegi praeguste infoedastusmahtude juures väga muljetavaldav näitaja, eriti kui arvestada, et kogu interneti arhiivi suurus on 10 petabaiti. Mis puutub RAM-i, siis siin on ka helgeid väljavaateid, mis on võimelised tegelema kuni 16 Exybyte-s, mis arvestades praegust turuolukorda (uutel arvutitel on tavaliselt 8–16 gigabaiti muutmälu) on suurepärane alus tulevikuks.
Link huvitavale andmeid seotud selge näitega, kas seda on palju või vähe.
3) Süsteemi kiirem laadimine, mis saavutatakse üksikute süsteemikomponentide paralleelse lähtestamise kaudu.
4) Draiverite laadimine UEFI-sse ja seejärel OS-i ülekandmine.
5) UEFI üks olulisemaid ja kriitilisemaid omadusi on Turvalise alglaadimise valik, mis võimaldab kaitsta Bootloaderit pahatahtlike programmide käivitamise eest, mis omakorda võimaldab kaitsta OS-i alglaadimise ajal väljaspool selle piire. Sel eesmärgil kasutatakse operatsioonisüsteemide "digitaalseid" allkirju.

UEFI algus

Nagu on näidatud järgmisel pildil, on UEFI start jagatud mitmeks erinevaid mooduleid ja etapid, mis omakorda jagunevad edasisteks alapunktideks.

Kõik algab sellest Toide sisse faas (kes oleks arvanud), milles seda esitatakse Sisselülitamise enesetest ja jätab vahele Turvafaas. Pärast seda võime eeldada, et platvorm on lähtestatud, kuid me ei tohi unustada faasi P.E.I.(EFI-eelne initsialiseerimine), samuti DXE(Driver Execution Environment) faas, mis võimaldab süsteemil jõuda hetkeni, mil mälu vabaneb, ja alustab ka (püsivara) alglaadimisseadme otsimist. IN BDS(Seade arvuti käivitamiseks Valikufaasis otsitakse seadet, millest saab käivitada, ja seda saab kasutada kolmanda osapoole seade või UEFI-Shel l. Süsteemi käivitumisel kantakse juba lähtestatud ja laaditud draiverid OS-i üle, et lühendada selle laadimisaega.

Ja nii oli see UEFI-t käsitleva loo sissejuhatav osa. Järgmises peatükis vaadeldakse üksikuid etappe üksikasjalikumalt: SISSE, TURVALISUS (SEC), EFI-eelne lähtestamine (PEI), JUHI TÄITMISKESKKOND ja BOOT DEV SELECT (BDS)

BIOS on arvutiomanike seas hästi tuntud termin, mida on kasutatud juba aastaid. 2017. aasta sügisel teatas Intel oma plaanist 2020. aastaks BIOS-ist täielikult loobuda kõigil oma platvormidel. Nüüd kasutatakse seda BIOS-i asemel ainult UEFI, mis võib viia paljud loogilise küsimuseni: mida UEFI on parem BIOS ja mis vahe neil on?

Gigabaidi emaplaadi BIOS-kiip.

UEFI ja BIOS kuuluvad nn madala taseme tarkvara kategooriasse, mis käivitub juba enne, kui arvuti hakkab operatsioonisüsteemi laadima. UEFI on kaasaegsem lahendus ja see toetab paljusid mugavad funktsioonid, kasulik kaasaegsed arvutid. Sageli juhtub, et tootjad kutsuvad oma arvutites UEFI-d traditsioonilise sõnaga "BIOS", et kasutajat mitte segadusse ajada. Siiski on UEFI ja BIOS vahel suur erinevus ning tänapäevased arvutid on enamasti varustatud UEFI-ga.

Mis on BIOS

BIOS on lühend sõnadest " PõhilineSisend- VäljaSüsteem" või " põhiline sisend/väljundsüsteem". See elab emaplaadi sees oleval spetsiaalsel kiibil (ülal pildil) ja ei sõltu sellest, kas arvutisse on paigaldatud kõvaketas. Kui lülitate arvuti sisse, lülitub esimene asi, mis sisse lülitate, BIOS. See süsteem vastutab teie arvuti riistvarakomponentide "äratamise", nende normaalse toimimise kontrollimise, alglaaduri aktiveerimise ja operatsioonisüsteemi edasise käivitamise eest.

BIOS sama vana kui aeg.

Kasutaja saab BIOS-is konfigureerida suure hulga erinevaid parameetreid. Komponentide konfiguratsioon, süsteemi aeg, alglaadimisjärjekord ja nii edasi. Arvuti sisselülitamisel saate BIOS-i siseneda spetsiaalse võtmega. Erinevate arvutite puhul võib see olla erinev. Näiteks Esc, F2, F10 või Delete. Tootja ise otsustab, kumba valida. Pärast sätete muutmist kirjutatakse kõik parameetrid emaplaat ise.

BIOS vastutab ka POST-i nimelise protsessi eest - " Võimsus-PealIse- Test” või " sisselülitamise kontroll". POST kontrollib arvuti konfiguratsiooni sobivust ja riistvarakomponentide tervist. Kui midagi läheb valesti, kuvatakse ekraanile vastav tõrge või hakkab arvuti tegema teatud hulga helisid (seal on ka POST-koodide mõiste ja mõnele emaplaadile on nende kuvamiseks isegi vastav ekraan paigaldatud). Nende helide intensiivsus sõltub vea tüübist ja nende dešifreerimiseks peate tutvuma tootja veebisaidi või kasutusjuhendiga.

Pärast POST-i lõpetamist otsib BIOS põhikäivituskirjet (MBR) või "main alglaadimise sisestus", mis salvestatakse arvutimeediumile. Seejärel lähtestatakse alglaadur ja käivitub operatsioonisüsteem. BIOS kasutab sageli ka terminit CMOS, mis tähistab " TäiendavMetallist-OksiidPooljuht" või " abistav metalloksiidpooljuht". See nimetus eriline mälu, mille toiteallikaks on emaplaadi sisse ehitatud aku. Mälu püsib enda sees erinevaid seadeid BIOS ja sageli BIOS-i parameetrite lähtestamiseks on soovitatav aku emaplaadilt eemaldada. Kaasaegsetes arvutites on CMOS asendatud välkmäluga (EEPROM).

Miks on BIOS aegunud?

BIOS on väga vana süsteem, mis eksisteeris juba 1980. aastal (ja töötati välja veelgi varem), MS-DOS-i käivitamise ajal. Muidugi on BIOS aja jooksul arenenud ja täienenud, kuid kontseptsioon ja põhilised tööpõhimõtted on jäänud samaks. BIOS-i areng on peaaegu null, kui võrrelda arvutite ja tehnoloogia arenguga üldiselt.

Traditsioonilisel BIOS-il on palju tõsiseid piiranguid. Näiteks saab see käivitada süsteemi ainult partitsioonist, mis ei ole suurem kui 2,1 TB (maksimaalselt 4 partitsiooni) või vähem. Kaasaegses reaalsuses ostavad kasutajad väga mahukaid draive, mille maht ületab sageli 4 ja isegi 8 TB. BIOS ei saa sellise kandjaga töötada. See on tingitud MBR-i tööviisist (põhikäivituskirje kasutab 32-bitisi elemente). Lisaks töötab BIOS 16-bitises režiimis (nagu see töötati välja 70ndatel) ja sellel on tööks ainult 1 MB adresseeritavat ruumi. BIOS-il on probleeme ka suure hulga komponentide korraga initsialiseerimisega, mis põhjustab arvuti aeglase käivitumise.

BIOS on pikka aega vajanud väljavahetamist. Intel alustas EFI (Extensible Firmware Interface) arendamist juba 1998. aastal ja Apple läks EFI-le üle 2006. aastal, kui üleminek Inteli arhitektuur. Aastal 2007 kiitsid Intel, AMD, Microsoft ja mitmed arvutitootjad heaks UEFI spetsifikatsiooni - " Ühtne laiendatav püsivara liides" või " ühtne laiendatav püsivara liides"Windows saab sisse UEFI toe Windows Vista SP1 ja Windows 7. Tänapäeval kasutavad peaaegu kõik arvutid BIOS-i asemel UEFI-d.

Miks on UEFI parem kui BIOS?

UEFI installitakse BIOS-i asemel erinevatesse arvutitesse, mida leiate elektroonikapoodidest. Tuleb kohe märkida, et kasutaja ei saa olemasoleva riistvara puhul BIOS-ilt UEFI-le lülituda. Selleks peate ostma uue riistvara, mis toetab UEFI-d. Valdav enamik UEFI-arvuteid sisaldab BIOS-i emulatsiooni (sageli nimetatakse seda pärand-BIOS-iks), mis võimaldab kasutajal installida ja käivitada vanema operatsioonisüsteemi, mille tööks on vaja BIOS-i. Teisisõnu, UEFI on tagasiühilduv.

Palju kaasaegsem ja kasutajasõbralikum UEFI liides.

Uus standard vabanes ebameeldivatest BIOS-i piirangutest. UEFI-ga arvuti saab käivitada draividelt, mis on suuremad kui 2,2 TB. Teoreetiliselt on UEFI maksimaalne salvestusmaht 9,4 Tb (9,4 triljonit gigabaiti). Seda on palju. Asi on selles, et UEFI kasutab 64-bitiste elementidega GPT-skeemi.

UEFI töötab 32- ja 64-bitistes režiimides ning sellel on ka töötamiseks rohkem mälu. See omakorda tähendab protsessori kiiremat koormust ja kasutusmugavust. UEFI-süsteemidel on sageli ilusad liidesed, mis toetavad hiire sisendit (ülaloleval ekraanipildil). Samuti on mitmeid muid eeliseid. Näiteks UEFI toetab turvalist alglaadimist. See on spetsiaalne protseduur, mis kontrollib laaditavat operatsioonisüsteemi ja veendub, et selle laadimise ajal on pahavara või lihtsalt kolmas osapool tarkvara ei sega. UEFI-l on ka erinevate võrgufunktsioonide tugi, mis on kasulik arvuti tehniliste probleemide lahendamisel. Traditsioonilises BIOS-is peab kasutajal olema füüsiline juurdepääs arvutile, samas kui UEFI-s on see võimalik kaugjuurdepääs seadistamiseks.

Üldiselt on UEFI nii väike operatsioonisüsteem. Seda saab salvestada emaplaadi välkmällu või laadida kõvakettalt/ võrgudraiv. Erinevatel erinevate UEFI-dega arvutitel on võrdselt erinevad liidesed ja võimalused. Kõik sõltub teie arvutitootja eelistustest.

UEFI oli tänapäevaste arvutite jaoks suur uuendus, kuid enamik kasutajaid ei märka tõenäoliselt olulisi erinevusi. Ja paljusid see küsimus üldse ei huvita. Siiski peame mõistma, et UEFI tulek BIOS-i asemel on muutunud kaasaegsete arvutite maailmas äärmiselt positiivseks evolutsiooniliseks muutuseks, isegi kui kõik selle võlud ja uuendused jäävad arvuti emaplaadi sügavale peidus. Nüüd on tööstus endiselt üleminekuolekus BIOS-ilt UEFI-le, nii et kõik uue standardi rõõmud avalikustatakse lähitulevikus. Selle protsessi kiirendamiseks on Intel otsustanud BIOS-ist kuni 2020. aastani täielikult loobuda ja see on hea.

UEFI - liides, mis pidi asendama BIOS-i

UEFI BIOS tegi ilmumisel palju müra ja nüüd kasutavad kõik uue emaplaadiga arvutid ja sülearvutid (Asus, Gigabyte, MSI jne) seda liidest, mis asendas eelmise BIOS-i. Mitte nii kõlav lühend tähistab ühtset laiendatavat püsivara liidest (vene keeles on see "laiendatav püsivara liides"). Niisiis, mis on UEFI ja miks on see nii paljusid kasutajaid häirinud?

BIOS vs UEFI

BIOS on süsteem, mis vastutab kõigi Windowsi sisend- ja väljundtoimingute eest. See töötati välja juba 1981. aastal, s.o. on eksisteerinud 33 aastat. Kõige esimene BIOS-i versioon, mida kasutati IBM arvutid, oli loomulikult väga erinev tänasest versioonist. Seda BIOS-i kasutati ainult draiveritena, st. sidus operatsioonisüsteemi kõigiga ühendatud välisseadmed. Kuid aja jooksul paranesid arvuti ja kõik selle välisseadmed järk-järgult ning BIOS ei suutnud enam täita talle algselt määratud ülesandeid. Nii ilmusid draiverid ja erinevad programmid, mis operatsioonisüsteemiga suhtlesid. Aastate jooksul on BIOS pidevalt muutunud, püüdes kohaneda uue tehnoloogiaga ja 90ndate alguses suutis see juba täita selliseid funktsioone nagu laienduskaartide automaatne konfigureerimine, DVD-seadmest käivitamine jne.

A uus variant BIOS UEFI hakati välja töötama 13 aastat tagasi, 2001. aastal. Tegeleb arendusega Inteli ettevõte, mis kavatses sellist BIOS-i kasutada ainult Itaniumi serveriprotsessori jaoks. Fakt on see, et ei BIOS-i versioon, ja isegi selle liidese täiustamine ei aidanud selles olukorras. See inspireeris UEFI BIOS-i väljatöötamist. Algselt kandis see liides nime EFI ja esimene ettevõte, kes seda kasutas, oli Apple. Alates 2006. aastast hakkas Apple Corporation koostama Inter-protsessoritel ja BIOS EFI-l põhinevaid arvuteid ja sülearvuteid. Ja aasta enne seda lisati lühendile EFI täht “U”, mille alla peideti sõna “Unified”. See sõna tähendab, et UEFI BIOS-i arendasid samaaegselt mitu ettevõtet. Nende hulka kuuluvad IBM, Dell, HP, Phoenix Inside ja loomulikult ka Microsoft, kuna see on operatsioonisüsteemide peamine arendaja.

Lühike videoülevaade UEFI BIOS-ist

Muudatused UEFI-s

Niisiis on UEFI BIOS liides operatsioonisüsteemi ja madala taseme riistvarafunktsioone kontrollivate programmide vahel. Selle peamised ülesanded on kõigi seadmete funktsionaalsuse kiire testimine, selle lähtestamine ja juhtimise ülekandmine teisele programmile, mis alustab operatsioonisüsteemi laadimist. Üldiselt on UEFI lihtsalt tavalise BIOS-i täiustatud versioon.

UEFI BIOS on omamoodi "kiht" OS-i ja seadmetega töötamise madala taseme rutiinide vahel

Kui BIOS on CMOS-kiibi kood, mille sisu on muutumatu (BIOS-i püsivara on teine ​​teema), siis UEFI on väga kohandatav liides, mis asub arvuti kõigi riistvarakomponentide peal. UEFI-d nimetatakse mõnikord "pseudo-operatsioonisüsteemiks", kuid sellest hoolimata on see ise võimeline pääsema juurde kogu arvuti riistvarale.

BIOS-i uusima versiooni (enne UEFI-d) välimus on tuttav sinine ekraan valgete pealdistega inglise keel(juhtimine toimus ainult klaviatuuri abil). Nüüd on see uus graafiline kest. Graafiline liides, mis paigaldatakse uutele emaplaatidele Asuse lauad, MSI, saab kasutada ka muude UEFI rakenduste käitamiseks: konfiguratsioon, diagnostika jne. Väliselt näeb see liides väga kena välja. Tavakasutajatel on sellisest BIOS-ist palju lihtsam aru saada, lisaks toetab UEFI liides juhtimist mitte ainult klaviatuurilt, vaid ka hiire abil. Asuselt samadel emaplaatidel on ka näiteks vene keele tugi. Kui helistate BIOS UEFI-le, saate nüüd jälgida oma arvuti konfiguratsiooni (protsessor ja RAM), tänane kuupäev ja aeg, Töötemperatuur seadmed jne.

Lisaks on UEFI-l standardse MBR-ketta partitsiooniskeemi boonusena GBT (GUID Partition Table) tugi, mis on vaba MBR-ile omastest piirangutest. Üleminek UEFI BIOS-i platvormile viibis pikka aega, kuid kui hakati tootma suure mahutavusega kõvakettaid (üle 2 TB), muutus see paratamatuks. Kogu point on selles standardversioon BIOS näeb ainult 2,2 TB kettaruumi. Umbes samamoodi, nagu 32-bitine operatsioonisüsteem näeb ainult 3,25 GB muutmälu. Ja UEFI saab toetada Sel hetkel kõvakettad mahuga kuni 9 miljardit TB (tänapäeval üsna kosmiline number, aga kes teab, võib-olla 10-20 aasta pärast on see juba tavaline asi).

Põhifunktsioonid, mis on BIOS-is saadaval UEFI veel väärib märkimist:

• RAM-i testimine;
• ühilduvus vana BIOS-i versiooniga;
• universaalne laadur;
• varukoopia andmed kõvakettalt (HDD varundus);
• võimalus värskendada UEFI-d Interneti kaudu (Live Update).

BIOS UEFI eelised

UEFI peamine eelis on suurem mugavus

BIOS UEFI on täielikult ümber kujundatud mehhanism, mis võtab palju oma "isalt" ning on loodud ühendama operatsioonisüsteemi ja paigaldatud seadmed arvutis. Peagi asendab see uus liides täielikult vana BIOS-i versiooni.

Peamiste eeliste hulgas uus tehnoloogia võite märkida:

1. Kasutajasõbralik liides. UEFI-l on väga lihtne ja intuitiivne liides, mida peaaegu igaüks saab hiire toega kasutada. Lisaks on olemas vene keele tugi (Asuse emaplaatidel jne).
2. GPT tugi. Uus BIOS saab töötada kõvaketastega, millel on GUID partitsioonitabel (GPT). Selliseid kõvakettaid saab jagada 128 primaarseks partitsiooniks (MBR-ketastele sai luua ainult 4 primaarset partitsiooni). Lisaks töötavad GUID partitsioonitabeli (GPT) kõvakettad LBA adresseerimisega ja vanad kõvakettad- vananenud CHS-aadressiga.
3. Toetab kõvakettaid, mis on suuremad kui 2 TB. UEFI võimaldab kasutada kõiki praegu olemasolevaid, samas kui BIOS-i vana versioon ei näe rohkem kui 2,2 TB.
4. Kiire OS-i käivitamine. Operatsioonisüsteem laaditakse palju kiiremini. Näiteks GPT-kettale installitud Windows 8 käivitub 7–8 sekundiga. See erinevus OS-i käivitusajas on tingitud asjaolust, et enam pole vaja kõikides seadmetes alglaadurit otsida: UEFI alglaadimisketas määratakse operatsioonisüsteemi installimisel.
5. Kiire värskendus. kui vana BIOS-i versioon.

BIOS UEFI funktsioon

UEFI liidese funktsioon, mis põhjustab kasutajatele palju probleeme, on Windows 7 kui operatsioonisüsteemi installimine. Ehk siis kõik uued emaplaadid (kas Asus või MSI), millel on UEFI, “lubavad” kasutajatel installida ainult Windows 8. Lisaks on veel üks üsna huvitav alglaadimisprotokoll “Secure Boot”, mis samuti probleeme tekitab. Fakt on see, et see protokoll põhineb spetsiaalsetel võtmetel, mis kuuluvad arvutite, sülearvutite ja muude seadmete tootjatele. Ja igal tootjal on oma võtmed: Asusel on üks ja Gigabyte'il täiesti erinevad. Sellepärast, kui teil on uus Asuse emaplaat või UEFI BIOS-iga Asuse sülearvuti, ei saa te ühtegi teist operatsioonisüsteemi installida.

Kuigi on üks säte, millega saab ikkagi installida, näiteks Windows 7. Selleks tuleb lihtsalt keelata valik “Secure Boot”. Kuid selline seadistus toob kaasa asjaolu, et OS tuleb installida MBR ketas, kuid kõiki GPT-ga töötamise eeliseid on võimatu hinnata. Kuid kasutaja otsustab, kas ta vajab seda seadet või mitte. Asuse, Gigabyte'i, MSI uute seadmete puhul pole seda muud võimalust teha: kas Windows 7 ja MBR-ketas või Windows 8 ja GPT-ketas.

Üldiselt ei seisa areng paigal, peate uuega harjuma. Lisaks peatub Microsoft mõne aja pärast Windowsi tugi 7, seega muutuvad UEFI BIOS ja Windows 8 peagi üsna tavaliseks.

Paljud meist puutuvad standardiga üha enam kokku UEFI alglaadimine, mis asendas klassikalise BIOS-i. Samal ajal tahaksid paljud UEFI Booti kohta paremini teada saada, kuid millegipärast ei leia nad selleks ikka aega ega soovi. Selles materjalis püüan kõrvaldada lugejate teadmistes oleva tühja koha ja rääkida teile üksikasjalikult, mis on UEFI Boot, kirjeldada selle funktsioone ja funktsioone.

Oli aeg, mil kõik arvutid olid varustatud emaplaadile sisseehitatud BIOS-iga, mis kujutas endast mikroprogrammide komplekti seadmete jõudluse testimiseks, pakkus API-d ja toetas süsteemi käivitamist. Seda kasutati traditsiooniliselt IBM-iga ühilduvates masinates ja esialgu täitis see oma funktsioone usaldusväärselt, piirdudes 16-bitiste protsesside ja 1-MB adresseerimisega.

Tehnoloogia arenedes ei vasta “vana hea” BIOS enam kaasaegsetele nõuetele, see osutus ebapiisavalt paindlikuks ja kaasaegseks ning selle asendas selle järglane - UEFI Boot, mis toetab peaaegu kõiki kaasaegse varustuse standardeid.

UEFI(Unified Extensible Firmware Interface) pärineb aastast 2003, mil Intel lõi Itaniumi mikroprotsessorite jaoks oma 64-bitiste serverite jaoks BIOS-i asendamise. Sel ajal kandis see standard nime EFI (lühend sõnast Extensible Firmware Interface). Hiljem ühtsesse EFI foorumisse sisenedes nimetati see kontseptsioon UEFI-ks ja jätkas selle arendamist ühtse IT-valdkonna standardina, mille väljatöötamises osalevad tuntuimad arvutiriistvaratootjad.

On teada, et UEFI Boot on sarnaselt selle eelkäijaga standard, mis on liides, mis ühendab operatsioonisüsteemi ja püsivara, mis teostab ühendatud seadmete madalat tööd. Selle eesmärk on lähtestada riistvara ja anda juhtimine üle OS-i alglaadurile.

Kuidas UEFI välja näeb ja milline see on, näed videost:

UEFI eelised BIOS-i ees

Erinevus 1. Visuaalne komponent

Paljud UEFI elemendid näevad välja nagu traditsioonilised BIOS-id, kuid mõnda on tundmatuseni muudetud. Pilt silmale meeldivam, mugavad funktsioonid kiirendamiseks, mugav ja juurdepääsetav liides, samuti hiire tugi. Muutused pakuvad kahtlemata silmailu.

Erinevus 2. 16 vs 32

Kui BIOS on piiratud 16-bitiste protsesside ja 1-megabaidise mälu adresseerimisega, siis UEFI-l selliseid piiranguid pole. See töötab nii 32- kui 64-bitises režiimis, võimaldab töötada oluliselt suuremate mälumahtudega ja on vähe sõltuv arvuti arhitektuurist. UEFI Boot spetsifikatsioon pakub draivereid süsteemikomponentidele, olenemata teie arvutis kasutatavast protsessorist.

Erinevus 3. Töömahud

BIOS-i MBR piirdus ketta nelja peamise partitsiooniga ja alglaadimisketaste endi maksimaalne suurus oli 2,2 terabaiti. Kui varem piisas sellest täiesti, siis tänapäevaste ajamite võimalused juba ületavad määratud suurus. UEFI kasutab GUID-partitsioonide märgistust, mis võimaldab käivitada 9.4 ZB ketastelt. Asjatundmatutele selgitan, et üks zetabait on 1024 korda 1024 korda 1024 gigabaiti.

On selge, et see UEFI Boot võimaldab teil töötada oluliselt suuremate alglaadimisvalikutega, see ei ole seotud ühegi konkreetse failisüsteemiga ja sellel on fantastilised võrguvõimalused. Süsteemi alglaadur võib toimida UEFI laiendusena ja viimane ise saab vajadusel ise alglaaduri funktsioone täita. Samal ajal on võimalik UEFI-sse laadida isegi kasutaja enda draivereid. Muljetavaldav, kas pole?

Erinevus 4. Laiendused

UEFI toetab nii vanu laiendusi (näiteks ACPI) kui ka uusi, mis põhinevad suurema funktsionaalsusega EFI spetsifikatsioonidel (Asus Splashtop jne).

Erinevus 5. Lihtne juhtimine

Kuna enamik valikuid on esitatud visuaalsete graafiliste sümbolite kujul, on nendega töötamine lihtne ja mugav. Proovige seda ja vaadake ise.

Erinevus 6. Turvaline alglaadimine

UEFI standardil on veel üks eelis, mida nimetatakse Turvaline Boot- See eriline kaitse allkirjastamata koodi initsialiseerimisest, süsteemi kaitsmisest alglaaduri asendamise ja litsentsimata tarkvara käivitamise eest. See sündis versioonis UEFI 2.2 ja seda rakendatakse paljudes kaasaegsetes arvutites. Vaatamata paljudele eelistele eelistavad kasutajad turvalise alglaadimise keelata, kuna selle puudused kaaluvad mõnikord üles selle eelised, eriti kui on vaja arvutit mälupulgalt käivitada.

Järeldus

Mis on UEFI Boot? Nagu näete, on UEFI Booti spetsifikatsioonil eelkäijaga võrreldes mitmeid tõsiseid eeliseid. Mugavam ja ligipääsetavam liides, parem töökiirus, oluliselt suuremate mälumahtude tugi ja süsteem kõvaketas– see ja palju muud muudavad UEFI kõige tõhusamaks ja kaasaegsemaks valikuks. Kui teil on kaasaegne arvuti (umbes 2011. aastast), võib-olla on aeg uurida oma UEFI-d ja seda paremini tundma õppida.

Spetsifikatsioon UEFI(Unified Extensible Firmware Interface, Unified Extensible Firmware Interface või Extensible Firmware Interface), varem tuntud kui Extensible Firmware Interface (EFI), määratleb liidese operatsioonisüsteemi ja riistvara juhtiva(te) mikrokoodi(de) vahel. Teisisõnu on UEFI liides, mis asub arvuti riistvarakomponentide peal, mis omakorda töötavad enda püsivara(mikrokoodid).

UEFI nimes endas viitab "laiendatava liidese" definitsioon, et tegemist on modulaarse süsteemiga, mida saab funktsionaalselt lihtsalt laiendada ja täiendada.

Rohkem mõistmist UEFI võrreldes BIOS-iga - see on jämedalt öeldes uut tüüpi või järgmise põlvkonna püsivara ja see ei piirdu enam ainult x86 personaalarvutitega (IBM PC), vaid väidab end olevat ka kõigi platvormide standard. Erinevalt BIOS-ist põhineb UEFI aga põhimõtteliselt uuel kooditopoloogial, mida nimetatakse draiveripõhiseks.

• EFI põhieesmärk on asendada vananev (olulisuse kaotav) BIOS-tehnoloogia ja sellega seotud piirangud.
• UEFI arenduse põhieesmärk on standardiseerida operatsioonisüsteemi interaktsioon platvormi püsivaraga alglaadimisprotsessi ajal. Klassikalises BIOS-is olid alglaadimisetapis riistvaraga suhtlemise põhimehhanismiks aga tarkvarakatkestused ja I/O-pordid. kaasaegsed süsteemid võimeline võimaldama tõhusamaid sisend-/väljundoperatsioone riist- ja tarkvara vahel.
• EFI põhiülesanne on riistvara korrektne lähtestamine ja juhtimise ülekandmine operatsioonisüsteemi laadijale. Sellega seoses ei erine ülesanne kuigi palju traditsioonilise BIOS-i ülesandest, kuid algoritmid on põhimõtteliselt erinevad.

UEFI-d võib julgelt nimetada iseseisvaks miniatuurseks operatsioonisüsteemiks, mis on liides arvutis töötava põhikasutaja operatsioonisüsteemi ja riistvaralise mikrokoodi vahel.

Teeme nüüd lühikese ekskursiooni ajalukku personaalarvutid, et mõista põhjuseid, mis viisid katseteni asendada standardne BIOS millegi põhimõtteliselt uuega.

Vana hea BIOS

Personaalarvutite BIOS-i (põhiline sisend-väljundsüsteem) tööpõhimõtted määratleti juba eelmise sajandi 70ndate lõpus. Sellest ajast möödunud üsna pika aja jooksul on arvutitööstus kiiresti arenenud, mis tõi kaasa asjaolu, et teatud etappidel ei piisanud BIOS-i võimalustest, kuna tootjate toodetud seadmetes olid uued tehnoloogiad, mis sageli ei ühildunud. praeguste BIOS-i versioonidega. Selliste probleemide vältimiseks pidid arendajad mõnikord BIOS-i koodi oluliselt muutma, kuid mitmed piirangud on jäänud muutumatuks tänaseni. Ja kui algselt oli BIOS-i arhitektuur üsna lihtne, siis aja jooksul muutus see keerukamaks, kohanedes üha uute tehnoloogiatega, seetõttu teatud hetk see hakkas meenutama erinevat tüüpi vananenud ja halvasti interakteeruva koodi segadust. Piirangud, mida BIOS-i koodis veel tänapäevalgi leidub, on seletatavad vajadusega säilitada ühilduvus põhifunktsioonid, mis on vajalik vana tarkvara toimimiseks. Kõik see on viinud selleni, et BIOS-ist on sisuliselt saanud kaasaegsete personaalarvutite kõige aegunud komponent. Praegu ei vasta BIOS uusimate seadmete nõuetele ja sellel on järgmised puudused:

1. 16-bitine kood, reaalrežiim. BIOS on kirjutatud montaažikeeles ja töötab protsessori reaalrežiimis 16-bitise koodiga, millel on oma olemuslikud piirangud, millest olulisim on mälu aadressiruumi piiramine 1 megabaidine.
2. Juurdepääsu puudumine 64-bitisele riistvarale. BIOS ei ole võimeline otse suhtlema praegu turul domineeriva 64-bitise riistvaraga.
3. Ühtse standardi puudumine. BIOS-i jaoks pole ühtset spetsifikatsiooni - iga tootja pakub oma rakendusvariante.
4. Arengu keerukus. Probleem on selles, et peaaegu iga uue emaplaadi mudeli jaoks töötab tootja välja oma BIOS-i versiooni, mis rakendab selle seadme ainulaadseid tehnilisi funktsioone: interaktsiooni kiibistiku moodulitega, välisseadmed jne. BIOS-i arendamise võib jagada kahte etappi. Esimeses etapis luuakse püsivara põhiversioon, mis rakendab neid funktsioone, mis ei sõltu seadmete spetsiifikast. Sellise koodi arendajad on hästi tuntud, need on sellised ettevõtted nagu Ameerika megatrendid(AMIBIOS), Phoenix Technologies (+ legendaarne Auhinna tarkvara(AwardBIOS)) ja mõned teised. Teises etapis osalevad BIOS-i arendamisel emaplaadi tootja programmeerijad. Siin juba põhiline kokkupanek kohandatud vastavalt igaühe eripärale konkreetne mudel tahvel, selle iseärasusi võetakse arvesse. Pärast emaplaadi turuletulekut jätkub töö püsivara kallal, regulaarselt väljastatakse värskendusi, mis parandavad vigu, lisavad tuge uuele riistvarale (näiteks protsessorid) ja mõnikord isegi laiendavad püsivara funktsionaalsust.

Kõik need, aga ka mõned muud traditsioonilise BIOS-i mudeli puudused viisid selleni, et riist- ja tarkvaratootjate koalitsioon asus tööle UEFI spetsifikatsiooni loomise kallal. Minu enda tähelepanekute järgi alates 2010. aastast hakati UEFI spetsifikatsiooni massiliselt juurutama kõikidele juhtivate tootjate äsja välja antud emaplaatidele, seega on praegusel hetkel peaaegu võimatu leida uut traditsioonilise BIOS-iga arvutit. Kuid te ei tohiks selle pärast liiga ärritunud olla, kuna paljud tootjad on oma emaplaadidühilduvad traditsioonilise BIOS-i funktsioonidega. Näiteks väga oluline punkt toetab traditsioonilist alglaadimisrežiimi, kui MBR abi. Selleks töötati välja UEFI režiimi moodul BIOS-i emulatsioon, mida nimetatakse ühilduvuse tugimooduliks (CSM). Tõsi, ma usun, et aja jooksul hakkab järjest vähem tootjaid oma püsivara toetama see režiim.

UEFI eelised

Siin tahaksin määratleda UEFI liidese eelised:

1. Suurte andmekandjate (ketaste) tugi. UEFI võlgneb oma suurte ketaste toe uuele partitsioonitabeli standardile GPT (GUID Partition Table). Traditsioonilises BIOS-i alglaadimismeetodis kasutati alglaadimissektorit Master Boot Record (MBR), mis sisaldas partitsioonitabelit, mis kirjeldas kettapartitsioonide paigutust. MBR-i partitsioonitabeli kirjetel on üks märkimisväärne puudus: LBA-vormingus partitsiooni alguse esimese sektori number (nihe 08h partitsioonikirje algusest), on vaid 4 baiti (32 bitti), seega saab adresseerida ainult 4 miljardit sektorit. Ja see, kui "klassikaline" sektori suurus on 512 baiti, on ainult ~ 2 terabaiti kettaruumi. UEFI, kasutades GPT-d, võimaldab adresseerida kuni 18 eksabaidiseid kettaid.
2. Otsene tugi failisüsteemidele ja partitsioonitabelitele. UEFI-l on moodulid failisüsteemide ja partitsioonitabelite toetamiseks, see tähendab, et see võib töötada otse nii partitsioonitabelite kui ka failisüsteemidega. Spetsifikatsioon eeldab GPT partitsioonitabeli, FAT12, FAT16, FAT32 failisüsteemide toetamist kõvaketastel ja ISO9660 failisüsteemi toetamist CD/DVD-draividel. See säästab meid alglaadimiskoodi (sarnaselt MBR-ga) kirjutamisest, mis laadib ahela erinevate etappide alglaadurid.
3. Muid traditsioonilisi MBR-i piiranguid pole. Näiteks ei pea te enam alglaadimiskoodi pigistama väikesesse 512-baidisesse sektorisse. Saate keskenduda ühe laadimismooduli kirjutamisele, mis ühendab kõik vajalikud etapid.
4. Platvormist sõltumatud riistvaradraiverid. UEFI-l on juurdepääs arvuti riistvarale platvormist sõltumatute draiverite kaudu. Seadme tootja peab kõigi platvormide jaoks (x86, ARM, Itanium, Alpha) kirjutama ainult ühe draiveri versiooni ning see lihtsustab oluliselt arendust ja kiirendab vigade tuvastamise protsessi. UEFI spetsifikatsioon kirjeldab UEFI draiverite interaktsiooni operatsioonisüsteemiga, seega juhul, kui OS-il pole draiverit, näiteks videokaarti, kuid UEFI-s on see olemas, laaditud ja töötab, on OS-l võimalus standardsete UEFI liideste abil andmeid monitorile väljastada.
5. TCP-protokolli virna tugi: IPv4/IPv6. Võimaldab kasutada rikkalikke võrguvõimalusi otse UEFI liidesest. Nüüd saate http/ftp-protokolle kasutada erinevaid allalaadimisi. Kohe tuleb meelde allalaadimine, mis näitab URL-i, kus asub tavaline EFI-moodul või täisväärtuslik ISO-pilt. On saanud võimalikuks mööda minna sellest, mis on juba muutunud ainsaks võimalikuks võimaluseks, laadides võrgu kaudu PXE/TFTP abil. Mõned, eriti täiustatud rakendused, võivad rakendada PXE-tuge üle IPv6.
6. Traditsioonilise BIOS-i mudeli tugi. UEFI ei vaja klassikalist BIOS-i, kuid paljud tootjad manustavad vanemate operatsioonisüsteemide toetamiseks BIOS-i emulatsioonikoodi. Seda moodulit nimetatakse ühilduvuse tugimooduliks (CSM). CSM sisaldab 16-bitist moodulit (CSM16), mille on juurutanud BIOS-i tootja, ja kihti, mis seob CSM16 seadmetega (liides ja riistvara). Ühilduvus eeldab MBR-i kaudu käivitamise tuge ja tarkvara katkestuste toetamist koodi tasemel (int 10h - videoteenus, int 13h - kettateenus, int 15h - teenindusfunktsioonid, int 16h - klaviatuuriteenus, int 18h - ROM-BASIC teenus, int 19h - bootstrap loaderi teenus). Seetõttu saavad UEFI-ga masinates hõlpsasti töötada need OS ja tarkvara, mis vajasid vana head BIOS-i töötamiseks nagu õhk.
7. Intuitiivne UEFI liides. Niinimetatud "kontrolli lihtsus". See on üsna vastuoluline punkt, seda on võimatu ühemõtteliselt plussiks või miinuseks liigitada. Väidetavalt ei olnud BIOS-i haldamine intuitiivne, pakkudes halvasti dokumenteeritud askeetlikku tekstiliidest, millest said aru vaid asjatundjad. arvutitehnoloogiad kasutaja. Seevastu paljud UEFI kestad toetavad GUI, hiire manipulaator, mida enamikus BIOS-ides lihtsalt ei rakendata. Kui aga mu mälu mind ei peta, siis 90ndatel jälgisin (arvan, et) Phoenixi katseid rakendada BIOS-is hiire tuge. Liides ise võib mõne arvates olla graafiline - enamuse jaoks sõbralikum ja intuitiivsem, kuid võib olla ka traditsiooniline, st sarnane klassikalise tekstiga, kõik sõltub arendaja eelistustest ja positsioneerimisest. varustusest. Võimalik on toetada mitut keelt.
8. UEFI kiirus. Väidetavalt töötab UEFI kood kiiremini kui traditsiooniline BIOS-i kood (kuigi see on kirjutatud C-vormingus), kuna see on kirjutatud täiesti nullist, ilma et oleks vaja vananenud koodi „lohistada”, et toetada erinevaid mittestandardne riistvara ja mitmesugused loogilised anakronismid.
9. OS-i laadimiskiirus. Väidetavalt on UEFI-ga käivitamine oluliselt kiirem. See saavutatakse seadmete initsialiseerimise paralleelseerimisega, erinevalt BIOS-ist, mis initsialiseeris seadmed järjestikku, samuti lühendades käivitusaega, kuna puudub vajadus otsida alglaadurit kõigi seadmete loendamise teel (bootloader on määratud UEFI ja helistati otse). Ma kaldun seda uskuma, kuna ma ei saa seda praegu kinnitada ega ümber lükata. Kui aga mõõta, kui palju aega kulub mu vanal SSD-kettaga Celeron 450/GA-G31M-ES2L masinal selle sisselülitamise hetkest kuni optimeeritud Windows XP autoriseerimisakna ilmumiseni, on see ainult 23. sekundit. Teatud seadmekategooriate jaoks sellest tõenäoliselt ei piisa.
10. UEFI on mini OS. Muidugi võite UEFI-d nimetada miniatuurseks operatsioonisüsteemiks ja see on osaliselt õiglane, kuid õigem oleks pidada seda virtuaalseks platvormiks, mis pakub seadmetele liideseid. Saate töötada ainult konsoolis või kirjutada täisväärtusliku graafilise liidese. Vajaliku funktsionaalsusega moodulite olemasolul võib UEFI aidata näiteks mõista peamise OS-i laadimise probleeme või täita muid teenindusfunktsioone.
11. Täiendavad tarkvaramoodulid. Vahetult enne operatsioonisüsteemi UEFI-meediumilt laadimist võimaldab see käivitada oma UEFI-moodulid ja draiverid üldistel eesmärkidel: võrguga töötamiseks, kettaga (arhiveerimine/varundamine/viirusetõrje), parameetrite konfigureerimiseks, testimisseadmetega. Ilmselgelt standardi populariseerimisega UEFI rakenduste loend ainult laieneb. Tänapäeval saate isegi kirjutada täisväärtusliku mängu, arendada teenindusvajaduste jaoks oma konsooli eraldi UEFI mooduli (näide: shell.efi), Interneti-brauseri kujul, pakkuda tööd meediumiandmetega (filmide vaatamine, muusika kuulamine). ) ja korraldada ketta varukoopiaid.
12. UEFI sisaldab sisseehitatud allalaadimishaldurit. See tähendab, et see rakendab oma OS-i koodilaadurit, mis on väga funktsionaalne ja võib toimida mitme meile mitte nii kaugest minevikust tuttava operatsioonisüsteemi multilaaduri analoogina.
13. I/O ploki suurus. UEFI-s kasutatakse lugemisel spetsiaalset EFI I/O ploki suurust, mis võimaldab lugeda 1 MB andmeid (BIOS-is on limiit 64 KB).
14. Ohutus. Väidetavalt on UEFI alglaadimisfaasis kaitstud pahatahtliku koodi eest. Väidetavalt ei saa pahatahtlik kood ennast laadida enne operatsioonisüsteemi buutimist, võttes sellega kontrolli üle. See saavutatakse nii püsivara enda allkirjastamise kui ka olemasoleva kaudu ohutu protseduur
15. allalaadimine nimega "Turvaline alglaadimine". Funktsionaalsust on lihtne skaleerida. UEFI püsivara saab hõlpsasti laiendada – lihtsalt sisestage toetatud salvestusseade (näiteks USB-mälupulk). Pärast seda koos väline seade
16. Saate ühendada täiendavaid draivereid ja UEFI-rakendusi. Kui järele mõelda, avab see suurepärased võimalused funktsioonide laiendamiseks, mida traditsioonilise BIOS-i abil ei saanud hankida, kuna seda piiras ainult ROM-i juhtmega ühendatud kood. UEFI-s saate uue riistvara draiveri "libistada" otse UEFI tööetapis, st enne operatsioonisüsteemi laadimist, ja pääseda juurde selle seadme funktsioonidele. UEFI kood töötab 32/64-bitises režiimis.
17. Kõigi sellest tulenevate... eelistega. Kui päris aus olla, siis UEFI kasutab päris alguses ikka päris režiimi, et täita mõningaid platvormi lähtestamise ülesandeid, kuid läheb väga kiiresti kaitstud/pika režiimi. Alternatiivsete sisestusvahendite tugi. UEFI pakub tuge alternatiivsetele sisendmeediumidele, nagu virtuaalsed klaviatuurid ja puuteekraanid

. See on meie erinevate mobiilsete vidinate ajastul üsna asjakohane.

UEFI puudused

1. Ja nüüd tahaksin rõhutada UEFI tehnoloogia puudusi: Arhitektuuri komplikatsioon.
2. Kõik EFI eelised ei ole nii olulised, võrreldes selle peamise puudusega - koodistruktuuri keerukus. Koodimahu märkimisväärne kasv ja selle loogiline keerukus ei aita kuidagi kaasa arenduse hõlbustamisele, pigem vastupidi. Kuid enne ja paralleelselt UEFI-ga olid vananenud BIOS-i mudeli alternatiivina avatud rakendused, näiteks OpenBIOS, mis lükati tagasi. Turvaline alglaadimine. Siin lahendasid operatsioonisüsteemide arendajad korraga mitu probleemi: osaliselt piraatluse probleem, aktiveerimise ümbersõidu kõrvaldamine aktivaatorite alglaadimisetappidesse lisamisega, alglaadimisetapi pahatahtliku koodi (viiruste) probleem ja vananenud operatsioonisüsteemide probleem. mis jäävad populaarseks, millest kasutajad ei taha lahkuda :) tegelikult selgus, et mõnel eriti, kuna on olemas suvand "Turvaline alglaadimine", mida ei saa keelata, on sageli võimatu installida ühtegi teist operatsioonisüsteemi peale süsteemide. Windowsi versioonid 8+, kuna sertifitseeritud laaduritel on praegu ainult viimane. Nõus, see näib olevat üsna kohmakas viis ihnete kasutajate ja konkurentidega tegelemiseks, kuigi Microsoft ise eitab sellist olukorda kindlalt. Ühesõnaga, tehnoloogia võib tekitada palju ebamugavusi, kuid vähemalt enamikul müüjatel on see võimalus (praegu) seadetes keelatud.
3. Suutmatus installida vanemaid opsüsteeme (mõnel juhul). Ilma ühilduvusrežiimita (CSM) pole vanemaid süsteeme võimalik installida.
4. Hälve standardist. Iga riistvarakomponendi tootja muudab UEFI-d oma äranägemise järgi, tekitades sellega kasutajale täiendavaid raskusi, viies meid sisuliselt tagasi BIOS-i kaosesse? Näiteks saab erinevates seadmetes alglaadimishaldurit erinevalt rakendada ja samal ajal võib sellel olla üsna olulisi kõrvalekaldeid UEFI spetsifikatsiooni soovitustest. Praktikas puutusin mõnikord kokku lollakate UEFI-dega, mis eirasid NVRAM-i alglaadimisloendi parameetreid ja laadisid lihtsalt koodi \EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi või EFI/BOOT/bootx64.efi . Või mõnes rakenduses võib alglaadimishaldur sisaldada MBR- ja GPT-seadmete kombineeritud loendit, samas kui teistes on erinevaid alglaadimisloendeid, mis tekitab segadust.
5. Sisukontrolli tööriistade juurutamine. UEFI standard näeb ette teatud draiverite olemasolu, mis peatavad kõned operatsioonisüsteemile, seega on võimalik rakendada DRM-i (Digital Restrictions Management, tehnilisi vahendeid autoriõiguse kaitse). Algoritmi olemus on järgmine: inimesele, kelle jaoks kõik töötab, pakutakse tema enda kulul installida selline tarkvara või seadmed, et mõned funktsioonid tema töösüsteemides digitaalse sisu taasesitamiseks (arvutid, multimeediumipleierid jne .) ei tööta enam tavapärasel viisil. On põhjendatud kartused, et UEFI loomine- see on varjatud viis soovimatu teabe arvutisse sisestamiseks lõppkasutaja funktsioonid.
6. Soovimatute moodulite sisseviimise võimalus. On võimatu garanteerida, et operatsioonisüsteemil on 100% kontroll arvuti üle, kui see käivitub UEFI abil!

UEFI tööalgoritm

UEFI väljatöötamise ajal kehtestas arendaja algusest peale ranged piirid iga täitmisega seotud protsessi jaoks. Esimesed kolm faasi (SEC, PEI, DXE) valmistavad platvormi OS-i alglaaduri jaoks ette, neljas faas (BDS) laadib otse OS-i alglaaduri. Proovime analüüsida UEFI tööalgoritmi ja vaadata lähemalt kõiki selle faase.

• SEC faas. (Turvalisus, ohutus). Turvafaas. Kõik peab olema allkirjastatud ja kinnitatud, vastasel juhul see ei käivitu!
  • CPU vahemälu tühjendamine.
  • Põhilise lähtestamisprotseduuri käivitamine ROM-is.
  • Protsessori kaitstud töörežiimile lülitumine.
  • BSP MTRR-id (mälutüüpide vahemiku registrid) lähtestatakse.
  • Käivitage kõigi installitud protsessorite jaoks mikrokoodide paigad.
  • BSP/AP-ga alustamine. BSP = juhatuse tugipakett. AP = rakendusprotsessor. Iga tuuma saab esitada kui BSP + AP. Kõigile AP-dele saadetakse IIPI (Init Inter-processor Interrupt), seejärel SIPI (Start-up Inter-processor Interrupt).
  • Andmete ja kontrolli ülekandmine PEI faasi.
• PEI faas. (Pre-EFI Initialization, Pre-EFI Initialization). Valmistage platvorm (mälu ja avastatud seadmed) ette DXE-faasi peamise süsteemi lähtestamise protseduuri jaoks.
  • Andmete ülekandmine ROM-ist vahemällu.
  • CRTM-i (Core Root for Trust of Measurement) initsialiseerimine. See on juhiste kogum, mida platvorm RTM-i toimingute ajal täidab.
  • PEI haldur laadib. Dispetšer laadib rea mooduleid (PEIM), mis olenevalt platvormist erinevad. Need moodulid täidavad ülejäänud PEI ülesanded. Etapp lõpeb, kui kõik moodulid on laaditud.
  • PEIM: protsessori lähtestamismoodulid laaditakse ja käivitatakse. (näide: protsessori vahemälu moodul, protsessori sageduse valiku moodul). Protsessorid initsialiseeritakse.
  • PEIM: platvormi sisseehitatud liidesed initsialiseeritakse (SMBus). MCH (Memory Controller Hub), ICH (I/O Controller Hub) on lähtestatud.
  • PEIM: mälu initsialiseerimine. Põhimälu lähtestamine ja andmete edastamine vahemälust sellesse.
  • Kontrollimisrežiim S3. Ei – juhtimise ülekandmine DXE-faasi. Jah - taastage protsessori ja kõigi seadmete algne olek ning lülituge OS-ile.
• DXE faas. (Driver eXecution Environment, Driver loading Environment). Komponentide laadimine selles faasis põhineb ressurssidel, mis lähtestati PEI faasis. Kõigi seadmete viimane lähtestamisfaas. UEFI teenuste käivitamine: Boot Services, Runtime Services ja DXE Services.
  • DXE kernel on laaditud. Luuakse DXE infrastruktuur: luuakse vajalikud andmestruktuurid ja käepideme andmebaas. Sisaldab põhilisi DXE liideseid. Käivitab mitmeid teenuseid: Boot Services, Runtime Services, DXE Services.
  • DXE halduri käivitamine. Kasutades PEI-st üle kantud Hand-off Block struktuuri (HOB loendit), määrab see saadaoleva püsivara helitugevuse (FV, DXE käivitatavate moodulite struktureeritud andmebaas: draiverid ja rakendused) ning otsib neis draivereid, käivitab need, jälgides sõltuvusi. Sel hetkel aktiveeritakse ülejäänud komponendid, mitu korraga. Haldur laadib kõik saadaolevad draiverid kõigilt saadaolevatelt meediumitelt.
  • SMM Initi draiveri laadimine. Käivitab alamfaasi. SMM (System management mode) on üks x86 protsessori privilegeeritud koodikäivitusrežiime, mille puhul protsessor lülitub iseseisvale aadressiruumile, salvestab jooksva ülesande konteksti, seejärel täidab vajaliku koodi, seejärel naaseb põhirežiimi. Miks me vajame SMM-i? Aga sellepärast, et selles režiimis saate süsteemiga teha kõike, mida soovite, olenemata OS-ist. SMM-koodi saab käivitada pärast DXE-faasi lõppu.
  • UEFI Boot Manager käivitub. See juhtub pärast seda, kui kõik draiverid on käivitanud. Kontroll viiakse üle BDS-faasi.
• BDS faas. (Boot Device Selection). Rakendab platvormi laadimise poliitikat. Peamine ülesanne on alglaadimiseks vajalike seadmete ühendamine, alglaadimisseadme (käsitsi või automaatne) valimine ja sellelt käivitamine. Sageli teeb see rekursiivse otsingu kõigi saadaolevate FV-de kaudu ja püüab leida allalaadimiseks saadaolevat sisu.
  • Konsooli seadmed lähtestatakse, mida kirjeldavad keskkonnamuutujad ConOut (ConsoleOutHandle), ConIn (ConsoleInHandle), StdErr (StandardErrorHandle).
  • Laaditakse keskkonnamuutujas DriverOrder loetletud UEFI-seadme draiverid (mis sisaldavad alglaadimisjärjekorras suvandeid Driver####).
  • UEFI rakendus laaditakse alglaadimisseadmest Boot####. Seadmete loendid sisalduvad alglaadimisjärjestuses keskkonnamuutujas BootOrder.
  • Kui me ei saanud midagi ülaltoodust teha, helistage DXE haldurile, et kontrollida, kas lisadraiverite sõltuvused on pärast viimast halduri helistamist pakutud. Pärast seda naaseb kontroll uuesti BDS-i faasi.

UEFI Boot Manageri tööalgoritm

Kontseptsioon UEFI alglaadimine erineb oluliselt BIOS-is olevast sarnasest. Kui BIOS-i mäletate, siis seal vastutas laadimise eest bootstrap kood int 19h (bootstrap loader), mille ülesandeks oli ainult alglaadimisseadmest mällu laadida master boot record (MBR) ja juhtida sellele üle. UEFI-s on kõik mõnevõrra huvitavam, see sisaldab oma täisväärtuslikku sisseehitatud alglaadurit, mida nimetatakse UEFI Boot Manageriks (UEFI Boot Manager või lihtsalt Boot Manager), millel on palju rikkalikum funktsionaalsus.

UEFI Boot Manager on standardne üldine UEFI moodul.

Boot Manager rakendab üsna laia valikut funktsioone, mis hõlmavad UEFI-piltide laadimist, näiteks: UEFI esimese etapi OS-laadurid, UEFI-draiverid, UEFI-rakendused. Alglaadimist saab teha mis tahes UEFI-pildilt, mis asub mis tahes UEFI-toega failisüsteemis, mis asub mis tahes füüsilisel andmekandjal, mida platvorm toetab. UEFI Boot Manageril on oma konfiguratsioon, mille parameetrid asuvad mitme muutuja kujul ühises NVRAM-is (non-volatile RAM).

EFI NVRAM - üldine ala mälu, mis on loodud UEFI konfiguratsiooniparameetrite salvestamiseks, mis on kasutamiseks saadaval püsivara arendajatele, riistvaratootjatele, operatsioonisüsteemide arendajatele ja kasutajatele.

UEFI parameetrid salvestatakse NVRAM-i muutujatena, mida klassikaliselt esindab paar "parameetri nimi" = "väärtus". Need muutujad sisaldavad suurt hulka parameetreid, mis on seotud UEFI erinevate funktsionaalsete osadega, see tähendab, et lisaks UEFI alglaadimishalduri parameetritele salvestab NVRAM palju muid UEFI parameetreid UEFI alglaadimishalduriga seotud muutujad See on peamiselt muutuja BootOrder, mis osutab alglaadimise deskriptori muutujatele nimega Boot#### Iga Boot#### element on kursor füüsilisele seadmele ja (valikuliselt) võib isegi kirjeldada faili, mis tähistab UEFI-pilti, mis peaks käivitama sellest füüsilisest seadmest.

Kõik alglaadimisseadmed on kirjeldatud vormis täis tee, see tähendab, et need sisaldavad alglaadimisfaili loetavat nime, nii et neid saab alglaadimismenüüsse lisada.

Umbes nii kujutan ma ette meediumite loendamise algoritmi UEFI töö ajal:

Nagu näeme, parsib UEFI Boot Manager BootOrder , st laadib iga Boot#### elemendi seadmetee BootOrder muutujas määratud järjekorras ja proovib käivitada määratud seadmest. Kui ilmneb tõrge, liigub alglaadimishaldur järgmise elemendi juurde. Lisaks genereeritakse nn allalaadimisloend. See loend on asjakohane UEFI sätete liidese jaoks ja näeb välja nagu tuttav standardkäivitusmenüü ( Alglaadimismenüü). UEFI alglaadimisloend luuakse muutuja BootOrder põhjal ja seda kasutatakse selleks, et kasutaja saaks alglaadimisseadmete järjekorda ja konfiguratsiooni muuta.
Kuidas BootOrder ise moodustatakse? Ja see on väga lihtne, näiteks operatsioonisüsteemi installimise ajal Windowsi süsteemid, loob installija ESP-partitsiooni (kui seda pole olemas). paigaldusketas, vormingud see jaotis FAT-failisüsteemi, seejärel asetab selle alglaaduri (Windows 7+ puhul on see fail bootmgfw.efi ) ja mõned muud failid teele \EFI\Microsoft\Boot\ . Kui OS-i installimine on lõppenud, loob Windowsi installer EFI NVRAM-is muutuja nimega Boot#### (kus #### on kuueteistkümnendnumber), mis viitab haldurile Windowsi käivitamine nimega bootmgfw.efi . Seejärel määrab muutuja BootOrder?

UEFI buutiva meedia nõuded

UEFI spetsifikatsioon kirjeldab muu hulgas teatud nõudeid kandjale partitsioonide ja alglaadurite paigutamise reeglitele. Ja erinevate seadmete klasside puhul, nagu hiljem näeme, erinevad need oluliselt.

Kõvaketta nõuded

Iga boot kõvasti Ketas peab sisaldama spetsiaalset EFI süsteemipartitsiooni (ESP). ESP-sektsioon peab järgima standardis eelnevalt määratletud kataloogihierarhiat (struktuuri): /EFI-kataloog peab asuma ESP-sektsiooni juurtes. Kaust /EFI peaks omakorda sisaldama operatsioonisüsteemide tarnijate, riistvaratootjate, üldiste tööriistade ja draiverite alamkatalooge:

\EFI\<директория вендора ОС 1> <файл-загрузчик-ОС1>.efi\<директория вендора ОС 2> <файл-загрузчик-ОС2>.efi. . . \<директория вендора ОС N> <файл-загрузчик-ОСN>.efi\<директория производителя оборудования (OEM)> .efi\<директория BIOS вендора> <приложение-BIOS-вендора>.efi\<директория вендора стороннего ПО> <стороннее-приложение>.efi \BOOT BOOT(arhitektuuri_tüüp).efi

\<директория вендора ОС 1> <файл-загрузчик-ОС1>.efi \<директория вендора ОС 2> Alamkataloogide register. Tarnijad, kelle katalooge tarnija alamkataloogis ei kirjeldata ja kellel ei ole kaustas /EFI oma alamkatalooge, asetavad oma alglaaduri sageli "vaikelaadija". Näiteks x64 süsteemide jaoks tee ääres: /EFI/Boot/bootx64.efi. Alglaaduri fail on tüüpiline UEFI rakendus, vormingus PE32+ ja see sisaldab koodi operatsioonisüsteemi laadimise algfaasi jaoks, see tähendab, et see alustab OS-i alglaadimisprotsessi. Selle eesmärk on ette valmistada andmestruktuure, laadida OS-i kernel mällu ja edastada juhtimine sellele. Spetsifikatsioon kirjeldab /EFI/Boot alamkataloogi. Seda alamkataloogi kasutatakse "vaike" asukohana, st olukorras, kus mingil põhjusel on mõni alglaadur NVRAM-is kadunud (pole konfigureeritud). Sellisel juhul sisaldab see kataloog nn vaikimisi alglaadurit, millel on standardne nimi BOOT (arhitektuuri_tüüp).efi Mõned vanemad UEFI-rakendused olid vigased, nad lihtsalt ignoreerisid NVRAM-i alglaadimisloendit ja laadisid otse moodulid või faili /EFI/BOOT/bootx64.efi. Teised, mitte vähem "otsesed" UEFI valikud ei toetanud alglaadimismenüüd ja laadisid alati ka /EFI/Boot/bootx64.efi või /EFI/Microsoft/Boot/bootmgfw.efi sõltuvalt teie salapärastest eelistustest. Alglaadimine pärandrežiimis UEFI ei käivita ühtegi koodi klassikalisest MBR-ist, olenemata sellest, kas sektor on süsteemi installitud meediumil olemas või mitte. Erandiks on UEFI versioonid, mis rakendavad ühilduvusrežiimi tuge. Selle tulemusel pakub UEFI MBR märgistusstandardiga ühilduvate operatsioonisüsteemide traditsiooniliseks (pärand) laadimiseks spetsiaalseid mooduleid, mille saab (müüja äranägemisel) püsivarasse lisada. Saate teada, kas teie konkreetne UEFI püsivara toetab "ühilduvusrežiimi", otsides UEFI liidesest selliseid parameetreid nagu pärand, pärand CSM, käivitada CSM, CSM alglaadimine, CSM OS, käivitada CSM või CSM tugi. Tuleb märkida, et valdavas enamuses püsivara on see režiim olemas, mis lihtsustab oluliselt nende kasutajate elu, kes ostsid uued sülearvutid või emaplaadid, kuid ei ole muutnud oma harjumusi MS-i "vanade" operatsioonisüsteemide kasutamisel :) On loogiline eeldada, et kui CSM-moodul on olemas, peaks püsivara kood traditsioonilises režiimis käivitamisel olema võimalikult lähedal traditsioonilise BIOS-i sarnastele funktsionaalsetele funktsioonidele, lihtsalt emuleerides. võtmetehnoloogiad. Vaatame, mida teeb UEFI ühilduvuse tugimoodul (CSM) pärandrežiimis käivitamisel. Praegu annan siin ainult abstraktse tingimusliku laadimisalgoritmi pärand-/ühilduvustoetusmooduli (CSM) režiimis: Kas pärandrežiimis käivitamine on vajalik? Kui ei, siis läheme tavalise UEFI Boot ahela juurde. Laadige päranddraiveri moodul. Laadige BIOS-i pärandmoodul. Kas traditsiooniliste video BIOS-i funktsioonide tugi on vajalik (int 10h katkestusfunktsioonide rakendamine)? Jah – laadime. Kas teiste traditsiooniliste BIOS-i laienduste (int 13h...) tugi on vajalik? Jah – laadime. Kas laadite traditsioonilise (pärand) OS-i? Ei – me läheme tavalisele UEFI alglaadimisele. Moodustame SMBIOS struktuure. Moodustame pärandseadmete struktuure. Moodustame int 15h katkestuse struktuuri, BBS (BIOS Boot Specification) API struktuuri. Loome ACPI RSD PTR-i. Laadige üles ühilduv SMM-kood. Laadime koodi MBR-ist ja edastame sellele juhtimise. Multiboot UEFI-s Personaalarvutite massilise levitamise algusest peale tekkis aeg-ajalt ülesanne juurutada ühte arvutisse mitu operatsioonisüsteemi, mis võiksid majutada ühte või mitut füüsilist meediumit. Mitte nii kaua aega tagasi muutis olukorda oluliselt virtualiseerimistehnoloogia avastamine, kuid see ei kõrvaldanud probleemi täielikult. Selle klassikalises mõttes mööda laadivate jaamade suhtes traditsioonilisel viisil PC/AT BIOS, kasutades klassikalist MBR-märgistust, multiboot oli kolmanda osapoole kood põhikäivitussektoris (MBR), mis laadib nn alglaadimishalduri (multibooter), mis salvestab iga arvutisse installitud operatsioonisüsteemi sätted ja pakub menüü ühe või teise OS-i alglaadimise valimiseks. Kui me räägime oma ajast, st multibuutimisest seoses meediumiga, mille kasutamine on juba lagunenud GPT märgistus, siis on nüüdseks palju muutunud. Nagu me juba märkisime, saab UEFI GPT-ketastega otse töötada, seega on mitme operatsioonisüsteemi installimine oluliselt lihtsustatud. Nüüd võtab kõik multibooteri funktsioonid üle sisseehitatud UEFI Boot Manager, mille tööpõhimõtteid eespool kirjeldasime. OS-i installija peab tegema ainult seda, mida ta juba väga hästi teeb: asetage alglaadur spetsiaalsele ESP-partitsioonile "oma" kataloogihierarhias, mille järel see alglaadur muutub UEFI sätetes "nähtavaks". Lisaks OS-i installijale saab nüüd kasutaja ise, kasutades seadeid (graafiline/tekstiliides UEFI), käsitsi lisada alglaaduri, mis asub mis tahes ühendatud ja süsteemile nähtav füüsiline meedia. Kõik need erineval viisil lisatud alglaadurid muutuvad kättesaadavaks buutimismenüü kaudu, mida kasutaja saab UEFI töötamise ajal, st arvuti käivitamise algfaasis otse seadistada/kutsuda. Teisisõnu tähendab UEFI-s multibooting lihtsalt ühendatud meediumil asuvate UEFI-rakenduste (OS-spetsiifiliste alglaadurite) käivitamist. spetsiaalne sektsioon ESP kataloogihierarhias, mille juur on /EFI.