UEFI và BIOS: Sự khác biệt là gì?

Vì vậy, bạn có thể đã nghe thấy các từ viết tắt BIOS và UEFI được đưa ra xung quanh, đặc biệt là khi cố gắng chuyển đổi Hệ điều hành hoặc gặp rắc rối với việc ép xung.

Và bạn có thể biết những từ viết tắt này là viết tắt của gì (Giao diện chương trình cơ sở mở rộng hợp nhất và Hệ thống đầu vào / đầu ra cơ bản, tương ứng). Nhưng bạn đã bao giờ tự hỏi chúng được sử dụng như thế nào trong hệ thống máy tính chưa?

Hãy cùng làm sáng tỏ những thuật ngữ này và ý nghĩa của chúng ngay bây giờ.

Quy trình khởi động

Điều đầu tiên trước tiên - tôi biết chúng ta đang đi chệch chủ đề, nhưng tôi hứa điều này sẽ giúp bạn một số khái niệm sau này.

Vậy, máy tính khởi động như thế nào? Hãy đi từng bước:

  1. Bạn nhấn nút nguồn trên máy tính xách tay / máy tính để bàn của bạn.
  2. CPU khởi động, nhưng cần một số hướng dẫn để hoạt động (hãy nhớ rằng CPU luôn cần phải làm gì đó). Vì bộ nhớ chính trống ở giai đoạn này, CPU xác định cách tải các lệnh từ chip phần sụn trên bo mạch chủ và bắt đầu thực hiện các lệnh.
  3. Mã phần sụn thực hiện Tự kiểm tra khi bật nguồn (POST), khởi tạo phần cứng còn lại, phát hiện các thiết bị ngoại vi được kết nối (chuột, bàn phím, ổ đĩa, v.v.) và kiểm tra xem tất cả các thiết bị được kết nối có khỏe không. Bạn có thể nhớ nó như một tiếng 'bíp' mà máy tính để bàn thường phát ra sau khi POST thành công.
  4. Cuối cùng, mã phần sụn quay vòng qua tất cả các thiết bị lưu trữ và tìm kiếm bộ nạp khởi động (thường nằm trong khu vực đầu tiên của đĩa). Nếu tìm thấy bộ nạp khởi động, thì phần sụn sẽ giao quyền kiểm soát máy tính cho nó.

Chúng tôi không cần biết thêm về chủ đề này cho các mục đích của bài viết này. Nhưng nếu bạn quan tâm, hãy đọc tiếp (nếu không, bạn có thể bỏ qua phần tiếp theo).

  1. Vì vậy, bây giờ trình tải khởi động đã được tải, công việc của nó là tải phần còn lại của hệ điều hành. GRUB là một trong những bộ nạp khởi động có khả năng tải các hệ điều hành giống unix và cũng có thể tải chuỗi hệ điều hành Windows. Boot-loader chỉ khả dụng trong sector đầu tiên của đĩa, là 512 byte. Do sự phức tạp của các hệ điều hành hiện đại, một số bộ nạp khởi động này có xu hướng tải nhiều giai đoạn, trong đó bộ nạp khởi động chính tải bộ nạp khởi động giai đoạn thứ hai trong môi trường không bị giới hạn ở 512 byte.

  2. Sau đó, bộ nạp khởi động sẽ tải hạt nhân vào bộ nhớ. Các hệ điều hành giống Unix sau đó chạy inittiến trình (quy trình chính, từ đó các quy trình khác được chia nhỏ / thực thi) và cuối cùng khởi tạo các cấp độ chạy.

  3. Trong Windows, wininit.exeđược tải cùng với một số quy trình khác như services.exekiểm soát dịch vụ, lsass.exebảo mật cục bộ và quyền hạn (tương tự như cấp chạy) và lsm.exequản lý phiên cục bộ.

  4. Sau tất cả những điều này, và sau khi một số trình điều khiển khác được khởi tạo, Giao diện người dùng đồ họa (GUI) được tải và bạn sẽ thấy màn hình đăng nhập.

Đây là một cái nhìn tổng quan cấp cao về quá trình khởi động. Nếu bạn quan tâm đến Hệ điều hành, tôi khuyên bạn nên đọc thêm trên osdev.net.

Bây giờ chúng ta hãy quay lại chủ đề ban đầu của chúng ta.

BIOS:

BIOS là viết tắt của Basic Input / Output System, phần sụn mà chúng ta đã đề cập trong quy trình khởi động ở trên.

Nó được lưu trữ trên EPROM (Bộ nhớ chỉ đọc lập trình có thể xóa), cho phép nhà sản xuất đẩy ra các bản cập nhật dễ dàng.

Nó cung cấp nhiều chức năng trợ giúp cho phép đọc các sector khởi động của bộ nhớ đính kèm và in mọi thứ trên màn hình. Bạn có thể truy cập vào BIOS trong giai đoạn đầu của quá trình khởi động bằng cách nhấn del, F2hoặc F10.

UEFI:

UEFI là viết tắt của Unified Extensible Firmware Interface. Nó thực hiện công việc tương tự như BIOS, nhưng có một điểm khác biệt cơ bản: nó lưu trữ tất cả dữ liệu về quá trình khởi tạo và khởi động trong một tệp .efi, thay vì lưu trữ trên phần sụn.

Tệp .efi này được lưu trữ trên một phân vùng đặc biệt có tên là Phân vùng Hệ thống EFI (ESP) trên đĩa cứng. Phân vùng ESP này cũng chứa bộ nạp khởi động.

UEFI được thiết kế để khắc phục nhiều hạn chế của BIOS cũ, bao gồm:

  1. UEFI hỗ trợ kích thước ổ đĩa lên đến 9 zettabyte, trong khi BIOS chỉ hỗ trợ 2,2 terabyte.
  2. UEFI cung cấp thời gian khởi động nhanh hơn.
  3. UEFI có hỗ trợ trình điều khiển rời, trong khi BIOS có hỗ trợ ổ đĩa được lưu trữ trong ROM của nó, vì vậy việc cập nhật firmware BIOS hơi khó khăn.
  4. UEFI cung cấp bảo mật như "Khởi động an toàn", ngăn máy tính khởi động từ các ứng dụng trái phép / chưa được ký. Điều này giúp ngăn chặn rootkit, nhưng cũng cản trở khả năng khởi động kép, vì nó coi hệ điều hành khác là các ứng dụng chưa được ký. Hiện tại, chỉ có Windows và Ubuntu là HĐH đã ký (hãy cho tôi biết nếu tôi nhầm).
  5. UEFI chạy ở chế độ 32 bit hoặc 64 bit, trong khi BIOS chạy ở chế độ 16 bit. Vì vậy, UEFI có thể cung cấp GUI (điều hướng bằng chuột) trái ngược với BIOS chỉ cho phép điều hướng bằng bàn phím.

Bạn có thể không cần UEFI

Mặc dù tất cả các máy tính hiện đại đều được trang bị UEFI theo mặc định, nhưng một số lý do tại sao bạn có thể chọn BIOS thay vì UEFI là:

  1. Nếu bạn là người mới bắt đầu và không quan tâm đến việc rắc rối với bất kỳ loại phần sụn nào, BIOS là dành cho bạn.
  2. Nếu bạn có <2 TB cho mỗi đĩa cứng hoặc phân vùng, bạn có thể sử dụng BIOS.
  3. BIOS cho phép chạy nhiều hệ điều hành mà không cần thay đổi bất kỳ cài đặt nào Đây có thể là một vấn đề bảo mật theo quan điểm hiện đại, nhưng này, không có gì phức tạp cho người dùng.
  4. BIOS cung cấp thông tin hệ thống cho hệ điều hành. Vì vậy, nếu hệ điều hành của bạn chạy ở chế độ 16 bit, nó không yêu cầu viết mã để tương tác với phần cứng. Nó có thể sử dụng trực tiếp các phương pháp do BIOS cung cấp. Nếu không, nếu HĐH chuyển sang chế độ 32bit hoặc 64bit, thì nó cần cung cấp các chương trình con của riêng mình để tương tác với phần cứng.
  5. Nếu bạn là người thích giao diện người dùng dựa trên bàn phím và văn bản hơn điều hướng bằng chuột và GUI, thì BIOS là dành cho bạn.

UEFI tính đến những hạn chế này và cung cấp chế độ Kế thừa. Trong đó, bạn có thể chạy mọi thứ như thể bạn có phần mềm BIOS. Nhưng hãy nhớ rằng Intel đã thông báo rằng họ sẽ không hỗ trợ BIOS truyền thống từ năm 2020.

Phần kết luận

Bài đăng này đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về sự khác biệt giữa BIOS và UEFI. Nó cũng khuyên bạn khi nào nên chọn một trong hai và chúng khác nhau như thế nào.

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, tôi sẽ luôn sẵn sàng trên Twitter. Cảm ơn bạn đã dành thời gian.