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UEFI(统一可扩展固件接口)以及它与 BIOS 有何不同

与 BIOS(基本输入输出系统)类似,统一可扩展固件接口 (UEFI) 是在计算机启动时运行的固件。它初始化硬件并将操作系统加载到内存中。然而,作为更现代的解决方案并克服了 BIOS 的各种限制,UEFI 已准备好取代前者。 

但是是什么让 BIOS 过时了呢?

BIOS 出现在所有与 IBM PC 兼容的个人计算机中,自 1970 年代后期以来一直存在。从那时起,它进行了一些重大改进,例如添加用户界面和高级电源管理功能,使 BIOS 可以轻松配置 PC 并创建更好的电源管理计划。然而,自 70 年代以来,它并没有像计算机硬件和软件技术那样先进。 

BIOS 的限制

  • BIOS 可以从小于 2 TB 的驱动器启动。3+ TB 驱动器现在是标准配置,带有 BIOS 的系统无法从它们启动。 
  • BIOS 在 16 位处理器模式下运行,只有 1 MB 的空间可以执行。 
  • 它不能一次初始化多个硬件设备,从而导致启动过程缓慢。 

使用 UEFI 的引导过程和使用 BIOS 的引导过程之间的区别

  • 使用 BIOS 的引导过程:当 BIOS 开始执行时,它首先进行开机自检 (POST),以确保硬件设备正常运行。之后,它会检查所选引导设备的第一个扇区中的主引导记录。从 MBR 中检索 Boot-Loader 的位置,在被 BIOS 加载到计算机的 RAM 后,将操作系统加载到主存储器中。 
  • 使用 UEFI 的引导过程:与 BIOS 不同,UEFI 不在引导设备的第一个扇区中查找 MBR。它维护一个名为 EFI 服务分区的有效引导卷列表。在 POST 过程中,UEFI 固件会扫描连接到系统的所有可引导存储设备以查找有效的 GUID 分区表 (GPT),这是对 MBR 的改进。与 MBR 不同,GPT 不包含引导加载程序。固件本身会扫描 GPT 以查找要从中引导的 EFI 服务分区,并直接从正确的分区加载操作系统。如果找不到,它会返回到称为“传统引导”的 BIOS 类型引导过程。 

UEFI 优于 BIOS 的优势

  • 突破大小限制: UEFI 固件可以从 2.2 TB 或更大的驱动器启动,理论上限为 9.4 zettabytes,大约是 Internet 上存在的总信息大小的 3 倍。这是因为 GPT 在其表中使用 64 位条目,从而极大地扩展了可能的引导设备大小。 
  • 速度和性能: UEFI 可以在 32 位或 64 位模式下运行,并且比 BIOS 具有更多的可寻址地址空间,这意味着您的启动过程更快。 
  • 更人性化的界面:由于 UEFI 可以在 32 位和 64 位模式下运行,它提供了更好的 UI 配置,具有更好的图形并且还支持鼠标光标。 
  • 安全性:UEFI 还提供安全启动功能。它只允许在启动时加载真实的驱动程序和服务,以确保在计算机启动时不会加载任何恶意软件。它还要求驱动程序和内核具有数字签名,这使其成为打击盗版和引导扇区恶意软件的有效工具。

UEFI 不需要 Boot-Loader,也可以与 BIOS 一起运行,支持传统引导,这反过来又使其与旧操作系统兼容。英特尔计划到 2020 年将其所有芯片组的 BIOS 完全替换为 UEFI。

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