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UEFI通用可扩展固件接口浅析
来源:BIOS之家 作者: 阅读: 发布时间:2008-06-27

BIOS接班人――UEFI通用可扩展固件接口浅析

近日微软正式宣布从2007年底开始,将在Windows Vista和Longhorn服务器版操作系统中全面支持UEFI技术从而取代目前广泛流行的BIOS系统。这也就意味着BIOS系统即将淡出历史舞台,UEFI时代即将来临。可能很多读者都会问:UEFI是何许人也?它和BIOS相比有哪些优势?在这篇文章中笔者就来跟大家聊聊UEFI技术。

BIOS的弊端

BIOS是基本输入输出系统(Basic Input Output System),它主要负责计算机的硬件进入操作系统之前的初始化工作。在系统启动时BIOS主要是检查硬件与系统设备是否正常。例如在计算机启动的时候,通常我们会看到一个黑屏白字的界面,屏幕会提示正在检测内存和IDE等设备。而通常我们在此时按住del或F9键就可以进入BIOS界面进行系统各项参数的设置。传统的BIOS是由低级汇编语言编写的,一般都会固化在主板上的CMOS芯片中,利用电池来维持BIOS中硬件配置信息。

传统的BIOS具有很多弊端,用9个字总结就是:设置烦、界面烂、更新难。我们从正规渠道购买的主板中一般都会附带一本说明手册,其中绝大部分内容是在讲BIOS的各项设置。对于一个怎么进入BIOS都不知道的初学者来说BIOS的设置简直太繁琐了。而且一般的BIOS无法在真彩模式下运行,界面颜色相当难看。而要想支持最新的硬件,就要不断升级BIOS的版本。虽然现在很多厂商已经推出了可以直接在操作系统中升级BIOS的技术,但是毕竟不是所有主板厂商都支持。若让连打字都困难的用户进行复杂且危险的BIOS升级谈何容易。

什么是EFI,什么是UEFI

在1998年,为了替代传统的BIOS又出现了EFI的概念。Extensible Firmware Interface(EFI,可扩展固件接口)是 Intel 为全新类型的 PC 固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准。其主要目的是为了提供一组在 OS 加载之前(启动前)在所有平台上一致的、正确指定的启动服务。EFI被看作是有近20多年历史的PC BIOS的接班人。它的精髓依然是传统的BIOS,但是它在硬件和软件之间衔接部分更加标准化,因此在功能方面也更加强大。

虽然EFI技术非常优秀,并且很多厂商纷纷支持该技术,但是由于各家制作标准不统一,致使各个主板厂商的EFI存在兼容性问题。在2005年,Intel终于提出了UEFI通用可扩展固件接口的概念。UEFI使用的是基于EFI 1.10规范,由Intel所倡导的通用EFI论坛委员会进行修订规范标准。此后Intel不会再单独发布新版EFI规范,而是包括Intel在内的9大公司联合组成的UEFI论坛联合发布。也正是由此UEFI将能兼容更多硬件,具有更广泛的通用性。

如图1,UEFI中图形化的硬件设置界面。

UEFI的技术优势

首先,UEFI采用高级语言编写,它拥有先进的驱动模式,可以让PC在不进入操作系统时就能实现很多附加功能。例如它支持通用显卡驱动,可以实现精美漂亮的图形化操作界面。它可以支持TCP/IP协议,支持通用网络设备驱动,可以在不进入操作系统的情况下浏览网页。这样消费者就可以在UEFI界面中使用各种网络资源。例如一些硬件故障可以进行网络诊断与恢复,通过网络进行硬件驱动和固件的升级。UEFI使用闪存作为自己的存储空间,这样就可以执行一些常用的程序,如硬盘分区、多操作系统的引导、硬盘数据备份与恢复等。

如图2,在UEFI中不必进入操作系统就能浏览网页。

事实上,UEFI更像是一个简单的操作系统,它介于硬件和高级操作系统之间为用户提供了一个支持鼠标的图形化操作界面。传统的BIOS对处理器有着严格的要求,它只支持Intel的x86处理器,并且只能以16bit的模式运行。而UEFI并不针对特定的处理器,它可以支持任何系统。例如,苹果计算机早就开始使用EFI技术,为了能让基于英特尔处理器的新型Mac计算机安装Windows系统,只需安装一个Boot Camp引导软件即可。

如图3,这是phoenix公司所演示的UEFI引导界面。

UEFI也并非完美

表面上看似无懈可击的UEFI其实也并非完美无暇。UEFI使用闪存作为存储介质,它的所有程序和代码都将保存在主板上的一颗闪存芯片中。如果这颗芯片发生损坏电脑将无法正常启动。从本质上讲UEFI依然是基于固件执行的机制,它仍然存在着数据安全的隐患。UEFI也会遭到病毒攻击或程序代码被改写。传统的BIOS采用的是只读CMOS芯片,内部数据都是采用汇编语言编写。要想更改其代码必须借助烧录才能完成。而UEFI采用的闪存和高级编程语言比BIOS更容易被篡改。总的来说,UEFI的功能虽然无比强大,但是在安全性和稳定性方面还有很远的路要走。

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