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电脑启动技术“UEFI引导”和“BIOS”的区别剖析
网友【Ranger】 2022-04-07 03:56:54 分享在【时代发展的印记】版块    1    1

BIOS,BasicInputOutputSystem的缩写,基本输入输出系统,当电脑因为某些故障进不去系统,或者重装系统时,我们会遇到BIOS界面,它是存储在主板上一颗ROM只读芯片中的程序,在电脑开机时提供硬件自检,硬件初始化,硬件设置,引导操作系统等功能,蓝底白字,全英文,只能键盘操作等是BIOS的特点。

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为什么电脑开机需要BIOS程序?手机开机就没有这个呢?手机平板等整机出售的设备,各硬件型号都是固定的,开机硬件初始化时已经预先知道有哪些设备,直接初始化即可。而一台电脑的硬件配置可就是千差万别了,开机时操作系统并不知道有哪些硬件设备,需要BIOS程序检测、初始化后抽象成软件接口传递给操作系统,如此操作系统就可以统一适配所有机型和硬件。

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随着CPU和其它硬件设备的革新,BIOS逐渐成为计算机发展的瓶颈,主要体现在:

1. BIOS主要使用汇编语言开发,效率低,难度大。

2. BIOS的基本输入输出服务使用中断来完成,开销大,不提供异步工作模式,大量的时间消耗在等待上,cpu工作在16位实模式下,最大寻址范围仅1MB。

3. BIOS的可执行程序代码没有安全防护,容易被攻击。

4. BIOS使用MBR格式硬盘,最多4个主分区,最大容量不能超过2TB。

5. 各大BIOS厂商接口实现不统一,兼容性差。

由此便诞生了BIOS的继任者UEFI,Unified Extensible Firmware Interface统一可扩展固件接口,相比BIOS有如下优点:

1. UEFI大部分代码使用C语言编写,UEFI应用程序和驱动甚至可以使用C++编写,屏蔽了大量的底层硬件细节,对程序员提供了非常统一的调用接口,很多代码可以重复使用,如果说BIOS像一个程序,那么UEFI更像一个小型操作系统,可以加载硬件驱动,读取硬盘文件等,实现了全分辨率图形化操作界面,鼠标操作,连接网络等功能。

2. UEFI的性能有了很大提升,CPU工作在64位模式下,舍弃了中断这种比较耗时的操作方式,采用异步多进程操作,可充分利用CPU性能,开机自检可以仅遍历最少的设备,再加上从win8开始系统利用休眠文件加入的快速启动功能,从而使开机到进入操作系统的时间大大缩短。

3. UEFI加入了安全启动功能,开启此功能后,UEFI执行应用程序和驱动之前会先检测安全证书,只有证书被主板出厂内置的公钥认证通过才能被执行,大大增加了UEFI被恶意程序攻击的可能性。

4. UEFI使用GPT格式硬盘,不限制分区数量,支持几乎无限的硬盘空间。

5. UEFI是开源统一的,由主板供应商,操作系统供应商以及芯片生产公司等在内的行业参与者建立的EFI论坛共同管理维护UEFI规范,UEFI提供了统一的接口给操作系统。

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出处:头条号 @柳星科技

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