BIOS UEFI - nová technológia

1. Čo je UEFI?
UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) je náhrada systému BIOS, ktorá lepšie spĺňa požiadavky dnešného rôznorodého hardvéru. Vo svojom jadre je UEFI rozhranie, ktoré je zodpovedné za prostredie operačného systému pred spustením.

2. Aké sú výhody UEFI oproti BIOSu?

• Podpora médií > 2 TB
• Jednoduchšia príprava zavádzacieho média, nie je potrebné zapisovať rôzne zavádzacie sektory
• Mať vlastného správcu sťahovania. Teraz nie je potrebné spúšťať viacúrovňové preskakovanie bootloaderov na organizáciu multibootového prostredia, všetky záznamy o dostupných bootloaderoch sú pravidelne ukladané v EFI NVRAM a prepínanie medzi bootovateľnými operačnými systémami sa vykonáva rovnakým spôsobom ako medzi zavádzacie médium.
• Bezpečnejšie spúšťacie prostredie
• Režim grafickej konfigurácie UEFI s podporou grafiky a myši

3. Môžem aktualizovať svoj BIOS na UEFI?
Nie naozaj. UEFI nie je možné flashovať namiesto BIOSu, pretože zaberá oveľa viac pamäte. Existuje však niečo ako DUET. Toto je UEFI bootovateľné z BIOSu cez samostatnú bootovaciu partíciu, čo môže byť užitočné, ak sa chystáte použiť >2TB disky na vašom staršom BIOS hardvéri.

4. Je možné bootovať z UEFI, ako doteraz, cez boot sektory a MBR disky?
Áno, ak je v konfigurácii UEFI povolená podpora Legacy Boot

5. Čo je GPT?
GUID Partition Table, GPT je formátový štandard pre umiestnenie tabuliek oddielov na pevný disk. Je súčasťou rozhrania EFI. EFI používa GPT, kde BIOS používa MBR.

6. Aké sú výhody GPT oproti MBR?

• Podpora médií > 2,2 TB
• Žiadne obmedzenie na 4 hlavné oddiely a v dôsledku toho nie sú potrebné žiadne logické oddiely
• Vylepšené zabezpečenie – GPT ukladá záložnú kópiu tabuľky partícií na koniec disku, takže v prípade problémov je možné rozloženie obnoviť pomocou záložnej tabuľky.
• Ochrana pred poškodením zastaranými programami prostredníctvom ochranného MBR
• Je možné použiť staré zavádzacie sektory.

7. Kde sú uložené GPT analógy zavádzacích sektorov?
EFI používa priečinok EFI/boot v koreňovom adresári oblasti FAT32 na ukladanie zavádzačov. Štandardne by sa mal načítať súbor /EFI/boot/bootx64.efi
Ak je zavádzací disk označený v štýle MBR, potom prítomnosť súborového systému FAT32 na prvom oddiele (ak ich je niekoľko) a súbor s bootloaderom umiestneným na predvolenej ceste sú jedinými podmienkami pre zavedenie z tohto médium (podporované sú aj CD/DVD). Ak je disk označený štýlom GPT, partícia nemusí byť prvá, ale musí mať boot flag (môžete skontrolovať a nastaviť cez gparted)

8. Je možné previesť disk z MBR na GPT a naopak bez straty dát?
Áno. Na to potrebujete zavádzací disk / flash disk s Gparted. Po nabootovaní zo zavádzacieho média sa otvorí okno s gparted, v ktorom je v pravom hornom rohu zobrazená stieracia jednotka (zvyčajne /dev/sda). Musíte si zapamätať názov disku, ktorý chcete konvertovať, otvoriť terminál a napísať tam sudo gdisk /dev/sda, kde namiesto sda v prípade potreby musíte nahradiť názov vášho disku. Potom musíte zadať príkaz w a potvrdiť zápis tabuľky GPT na disk. Všetko, disk sa prevedie na tabuľku GPT. Ak chcete previesť späť na MBR, musíte rovnakým spôsobom otvoriť gdisk pre váš disk a postupne zadať príkaz r, potom g a potom potvrdiť zadanie novej tabuľky príkazom w.

9. Čo je UEFI Shell?
Toto je prostredie EFI (podobné terminálu), ktoré vám umožňuje spúšťať zavádzacie zariadenia kompatibilné s efi na cestách, vykonávať základné operácie so súbormi a ovládať vstavaného správcu zavádzania.

10. Ako upraviť/odstrániť/pridať spúšťacie položky do bootovacej ponuky UEFI?
Stiahnite si UEFI Shell, skopírujte ho do súboru /EFI/boot/bootx64.efi na FAT32 flash disku a spustite z neho. Po úspešnom načítaní shellu by sa mal objaviť príkazový riadok
škrupina>
Nad výzvou by sa mal zobraziť zoznam dostupných jednotiek (fs0:, fs1:, BLK0 atď.). Ak chcete tento zoznam v prípade potreby znova vyvolať, použite príkaz
mapa fs*
Z celého názvu disku môžete získať nejaké informácie o disku. Napríklad:
PciRoot(0x0)/Pci(0x1,0x1)/Ata(0x0)/HD(1,MBR,0x27212721,0x3F,0x13FA6D9)
odtiaľ
Ata(0x0) - rozhranie na pripojenie disku, ako aj port radiča
HD je pevný disk
1 - počet oddielov na disku
Rozloženie MBR

Po nájdení potrebného disku týmto spôsobom musíte ísť naň
fs0:
potom pomocou starých dobrých príkazov DOS dir a cd musíte nájsť a zmeniť adresár so zavádzacími súbormi efi. Toto je zvyčajne /EFI/boot/. Potom, keď ste v tomto adresári, môžete zadaním názvu súboru bootloaderu okamžite spustiť systém. Ak chcete pridať požadovaný súbor do zoznamu zavádzacích položiek, odporúča sa najprv prečítať existujúce položky pomocou príkazu
bcfg boot výpis
Potom, ak chcete pridať zavádzací súbor do tohto zoznamu, zadajte
bcfg boot add N filename.efi "label"
Kde N je poradové číslo záznamu (ak na jeho mieste niečo bolo, táto položka sa prepíše)
filename.efi - názov súboru s loaderom
label-name, pod ktorým bude táto položka zobrazená v zozname
Zoznam zavádzacích položiek si môžete znova zobraziť cez
bcfg boot výpis
a uistite sa, že je všetko na svojom mieste. Môžete reštartovať a skontrolovať.
Ak chcete odstrániť položku zo zoznamu, použite príkaz
bcfg boot rm N
kde N je číslo záznamu

11. Čo je to Secure Boot?
Špecifikáciu Secure Boot vyvinula spoločnosť Microsoft ako súčasť projektu UEFI a umožňuje vám chrániť spúšťacie prostredie pred rušením spúšťacích súborov kontrolou podpisov stiahnutých súborov, či sú v súlade s bielym zoznamom kľúčov pevne zapojených do uefi ako dôveryhodné. „Vedľajším efektom“ takejto ochrany pred rootkitmi je nemožnosť inštalácie iného OS ako Windows 8 (v súčasnosti podporuje iba Secure Boot) a taktiež vylučuje možnosť štartovania zo starých mbr diskov a bootovateľných CD/flash diskov.

12. Ako vypnúť Secure Boot?

13. Ako vyrobiť flash disk kompatibilný s UEFI s distribúciou OS?
Vo väčšine prípadov je všetko veľmi jednoduché:

1. Naformátujte jednotku flash na systém súborov FAT32
2. Skopírujte doň celý obsah distribučného iso obrazu

Ale v prípade Windows Vista / 7 budete musieť najskôr pripraviť distribučnú súpravu, pretože. natívne neobsahujú súbory EFI na správnych miestach. Len malé upozornenie – windows podporuje uefi len v 64-bitových edíciách.

14. Ako zistím, že zavádzací flash disk je vyrobený správne a že sa spustí v režime UEFI?
Ak je všetko vykonané správne, potom by sa v zozname zavádzacích médií mali objaviť dve zariadenia s rovnakým názvom, ale rôznymi predponami, UEFI: A USB:. Cez prvé spustenie v režime UEFI, cez druhé staršie spustenie zo zavádzacieho sektora.

15. Čo je režim rýchleho spustenia?
Režim rýchleho spustenia, v ktorom je ovládanie takmer okamžite prenesené na operačný systém, ešte predtým, ako je zariadenie pripravené na prevádzku, ktorého inicializáciu vykonáva samotný OS. Rýchle spustenie eliminuje oneskorenia spôsobené dvojitou inicializáciou zariadení. V „klasickom“ režime operačný systém po prijatí kontroly znova inicializuje zariadenia, ktoré už boli predtým inicializované systémom BIOS. Vzhľadom na to, že inicializácia niektorých typov zariadení je pomerne zdĺhavý proces, nárast rýchlosti je zrejmý. Keď je povolené rýchle spustenie, kontrola sa prenesie do systému pred vykonaním inicializácie USB, čo vedie k nedostupnosti jednotiek USB a klávesnice pred štartom nainštalovaný na systémovom disku. Keďže spoločnosť Microsoft ukladá pomerne prísne požiadavky na čas, ktorý musí firmvér spĺňať, keď je povolený režim rýchleho spustenia, a inicializácia zariadení USB môže trvať niekoľko sekúnd, zariadenia USB zostávajú pred spustením systému neinicializované. V tomto prípade sa objaví opačná strana mince - používateľ počítača s klávesnicou USB nemôže prerušiť proces zavádzania a spustiť inštaláciu iného systému, pretože klávesnica zostane nefunkčná, kým sa nespustí OS. Okrem toho inicializácia čipu i8042 tiež vyžaduje čas a na niektorých prenosných počítačoch výrobcovia firmvéru nechávajú vstavanú klávesnicu PS / 2 neinicializovanú.

Novšie počítače používajú firmvér UEFI namiesto tradičného systému BIOS. Oba tieto firmvéry sú softvér nízkej úrovne, ktorý sa spúšťa pri spustení počítača pred spustením operačného systému, ale UEFI je modernejšie riešenie, ktoré podporuje väčšie pevné disky, rýchlejšie spúšťanie, viac funkcií zabezpečenia a pohodlnú grafiku a kurzory myši.

Videli sme, že novšie počítače, ktoré sa dodávajú s UEFI, sa stále označujú ako „BIOS“, aby nedošlo k zámene ľudí zvyknutých na tradičný počítač. Aj keď váš počítač používa výraz „BIOS“, moderné počítače, ktoré si dnes kúpite, sa takmer určite dodávajú s firmvérom UEFI namiesto systému BIOS.

Čo je to BIOS?

BIOS je skratka pre Basic Input/Output System. Ide o softvér nízkej úrovne, ktorý sa nachádza na čipe základnej dosky vášho počítača. BIOS sa načíta pri spustení počítača, je zodpovedný za prebudenie komponentov počítača, uistenie sa, že funguje správne, a za spustenie zavádzača, ktorý načíta Windows alebo akýkoľvek operačný systém, ktorý máte nainštalovaný.

Na obrazovke nastavenia systému BIOS môžete nakonfigurovať rôzne nastavenia. Tu sú možnosti, ako napríklad konfigurácia hardvéru počítača, systémový čas a poradie spúšťania. Na túto obrazovku sa dostanete stlačením konkrétneho klávesu - rôzneho na rôznych počítačoch, ale často Esc, F2, F10 alebo Delete - počas spúšťania počítača. Keď uložíte nastavenie, uloží sa do pamäte samotnej základnej dosky. Keď spustíte počítač, systém BIOS nakonfiguruje váš počítač s uloženými nastaveniami.

Pred načítaním operačného systému BIOS prejde testom POST alebo autotestom pri zapnutí. Skontroluje, či je váš hardvér správne nakonfigurovaný a správne funguje. Ak niečo nie je v poriadku, zobrazí sa chybové hlásenie alebo sa ozve záhadná séria zvukových signálov. V príručke k počítaču si budete musieť zistiť, čo znamenajú rôzne sekvencie pípaní.

Keď sa počítač spustí, po dokončení POST-BIOS vyhľadá hlavný zavádzací záznam (MBR) uložený v zavádzacom zariadení a použije ho na spustenie zavádzača.

Môžete tiež vidieť skratku CMOS, ktorá znamená komplementárny metal-oxid-polovodič. Týka sa to pamäte batérie, do ktorej BIOS ukladá rôzne nastavenia na základnej doske. Toto v skutočnosti nie je presná definícia, pretože táto metóda bola v moderných systémoch nahradená flash pamäťou (tiež nazývanou EEPROM).

Prečo je systém BIOS zastaraný

BIOS je tu už dlho a veľmi sa nevyvíjal. Dokonca aj počítače so systémom MS-DOS vydané v 80. rokoch mali BIOS!

Samozrejme, BIOS sa časom vyvíjal a zlepšoval. Bolo vyvinutých niekoľko rozšírení vrátane ACPI, pokročilej konfigurácie a napájacieho rozhrania. To umožňuje systému BIOS jednoduchšie konfigurovať zariadenia a vykonávať pokročilé funkcie správy napájania, ako je napríklad „spánok“. Ale BIOS sa od MS-DOS nezlepšil ani zďaleka tak ako iné PC technológie.

Tradičný BIOS má stále vážne obmedzenia. Môže sa spustiť iba z jednotiek s kapacitou 2,1 TB alebo menej. Teraz sa 3 TB disky rozšírili a počítač s BIOSom z nich nemôže zaviesť systém. Toto obmedzenie je spôsobené tým, ako funguje MBR systému BIOS.

Systém BIOS musí bežať v režime 16-bitového procesora a mať iba 1 MB miesta. Má problémy s inicializáciou viacerých zariadení naraz, čo má za následok pomalý proces zavádzania pri inicializácii všetkých hardvérových rozhraní a zariadení na modernom PC.

BIOS je potrebné vymeniť na dlhú dobu. Intel začal pracovať na špecifikácii Extensible Firmware Interface (EFI) už v roku 1998. Spoločnosť Apple si vybrala EFI, keď v roku 2006 prešla na architektúru Intel na svojich počítačoch Mac, ale ostatní výrobcovia počítačov ho nenasledovali.

V roku 2007 sa výrobcovia Intel, AMD, Microsoft a PC dohodli na novej špecifikácii Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). Ide o bežný priemyselný štandard, ktorý riadi komunita Unified Extensible Firmware Interfaces a nielen spoločnosť Intel. Podpora UEFI bola zavedená do systému Windows s Windows Vista Service Pack 1 a Windows 7. Veľká väčšina počítačov, ktoré si dnes môžete kúpiť, teraz používa skôr UEFI než tradičný BIOS.

Ako UEFI nahrádza a zlepšuje BIOS

UEFI nahrádza tradičný BIOS na PC. Na existujúcom PC nie je možné migrovať z BIOSu do UEFI. Musíte si kúpiť nový hardvér, ktorý podporuje a umožňuje UEFI ako väčšina nových počítačov. Väčšina implementácií UEFI poskytuje emuláciu systému BIOS, takže si môžete vybrať inštaláciu a zavedenie starších operačných systémov, ktoré očakávajú BIOS namiesto UEFI, aby boli spätne kompatibilné.

Tento nový štandard sa vyhýba obmedzeniam systému BIOS. Firmvér UEFI sa môže zaviesť z jednotiek s kapacitou 2,2 TB alebo väčších – skutočný teoretický limit je 9,4 Zettabajtov. To je asi trojnásobok odhadovanej veľkosti všetkých údajov na internete. Je to preto, že UEFI používa schému rozdelenia GPT namiesto MBR. Zavádza sa tiež štandardizovanejším spôsobom a spúšťa spustiteľné súbory EFI namiesto spúšťania kódu z hlavného zavádzacieho záznamu disku.

UEFI môže bežať v 32-bitovom alebo 64-bitovom režime a má väčší adresný priestor ako BIOS, čo znamená, že proces zavádzania je rýchlejší. To tiež znamená, že obrazovky nastavenia UEFI môžu byť hladšie ako obrazovky nastavenia systému BIOS, vrátane podpory grafiky a kurzora myši. Nie je to však povinné. Mnoho počítačov sa stále dodáva s nastaveniami rozhrania textového režimu UEFI, ktoré vyzerajú a fungujú ako stará obrazovka nastavenia systému BIOS.

UEFI je nabitý ďalšími funkciami. Podporuje Secure Boot, čo znamená, že operačný systém môže byť overený, aby sa zaistilo, že žiadny malvér nezasahuje do procesu zavádzania. Môže podporovať sieťové funkcie priamo v samotnom firmvéri UEFI, čo môže pomôcť so vzdialenou diagnostikou a konfiguráciou. V tradičnom systéme BIOS musíte sedieť pred fyzickým počítačom, aby ste ho nastavili.

Nie je to len výmena BIOSu. UEFI je v podstate malý operačný systém, ktorý beží nad firmvérom počítača a dokáže oveľa viac ako BIOS. Môže byť uložený vo flash pamäti základnej dosky alebo načítaný z pevného disku alebo sieťového zdieľania pri zavádzaní systému.

Rôzne počítače UEFI budú mať rôzne rozhrania a funkcie. Všetko závisí od výrobcu PC, ale základy budú na každom PC rovnaké.

Ako získať prístup k nastaveniam UEFI na moderných počítačoch

Ak ste bežný používateľ PC, prechod na počítač UEFI nebude výraznou zmenou. Váš nový počítač sa spustí a vypne rýchlejšie ako v prípade systému BIOS a môžete použiť jednotky s kapacitou 2,2 TB alebo viac.

Ak potrebujete získať prístup k nastaveniam nižšej úrovne, môže sa vyskytnúť mierny rozdiel. Možno budete musieť otvoriť obrazovku nastavení UEFI cez ponuku možností spustenia systému Windows, a nie stlačením klávesu počas spúšťania počítača. Teraz, keď sa počítač spúšťa tak rýchlo, výrobcovia počítačov nechcú spomaliť proces zavádzania čakaním na stlačenie klávesu. Videli sme však aj počítače UEFI, ktoré umožňujú pristupovať do systému BIOS rovnakým spôsobom stlačením klávesu počas procesu zavádzania.

Aj keď je UEFI veľkou aktualizáciou, je v podstate v pozadí. Väčšina používateľov počítačov si nikdy nevšimne (alebo to nezaujíma), že ich nové počítače používajú UEFI namiesto tradičného systému BIOS. Budú však fungovať lepšie a budú podporovať modernejší hardvér a funkcie.

Mnoho používateľov verí, že počítač sa zavádza pomocou operačného systému, ale v skutočnosti je to len čiastočne pravda. V tomto článku sa dozviete, ako sa vlastne PC naštartuje a zoznámite sa s takými dôležitými pojmami ako BIOS, CMOS, UEFI a iné.

Úvod

Pre mnohých ľudí práca s počítačom začína po načítaní operačného systému. A to nie je prekvapujúce, pretože prevažnú väčšinu času sa moderné počítače skutočne používajú pomocou pohodlného grafického prostredia systému Windows alebo akéhokoľvek iného operačného systému. V tomto pre nás priateľskom prostredí nielen spúšťame programy, aplikácie či hry, ale vykonávame aj nastavenia a konfigurujeme parametre systému pre vlastné potreby.

Operačný systém však napriek všetkej svojej multifunkčnosti nemôže robiť všetko av niektorých kľúčových bodoch je jednoducho bezmocný. Týka sa to najmä počiatočného spustenia počítača, ku ktorému dochádza úplne bez jej účasti. Samotné spustenie OS navyše do značnej miery závisí od úspechu tohto postupu, ktorý v prípade problémov nemusí nastať.

Pre niekoho to môže byť novinka, ale v skutočnosti Windows nie je zodpovedný za načítanie počítača „z a do“, pokračuje v ňom iba v určitej fáze a končí. Kľúčovým hráčom je tu úplne iný firmvér - BIOS, ktorého účel a hlavné funkcie budeme diskutovať v tomto materiáli.

Čo je to BIOS a prečo je to potrebné

Kľúčovými komponentmi každého počítačového zariadenia je kopa procesora a pamäte RAM, a to nie je náhoda. Procesor sa právom nazýva srdcom a mozgom každého počítača, pretože sú mu priradené všetky hlavné matematické operácie. V tomto prípade všetky príkazy a údaje pre výpočty môže CPU prevziať iba z RAM. Tam posiela aj výsledky svojej práce. S akýmikoľvek inými úložiskami informácií, napríklad s pevnými diskami, procesor priamo neinteraguje.

Tu je hlavný problém. Aby procesor mohol začať vykonávať príkazy operačného systému, musia byť v RAM. Ale keď je počítač zapnutý, RAM je prázdna, pretože je nestála a nemôže ukladať informácie, keď je počítač vypnutý. Zároveň samotné, bez účasti systému, počítačové zariadenia nemôžu umiestniť potrebné údaje do pamäte. A tu stojíme pred paradoxnou situáciou. Ukazuje sa, že na načítanie OS do pamäte musí byť operačný systém už v RAM.

Na vyriešenie tejto situácie, dokonca aj na úsvite éry osobných počítačov, inžinieri IBM navrhli použiť špeciálny malý program nazývaný BIOS, niekedy nazývaný bootloader.

Slovo BIOS(BIOS) je skratka štyroch anglických slov Basic Input/Output System, čo v preklade do ruštiny znamená: „Základný vstupný/výstupný systém“. Tento názov dostal súbor firmvéru zodpovedný za prevádzku základných funkcií grafických adaptérov, displejov, diskových jednotiek, diskových jednotiek, klávesníc, myší a iných základných vstupných / výstupných zariadení.

Hlavnými funkciami systému BIOS sú počiatočné spustenie počítača, testovanie a počiatočná konfigurácia zariadení, distribúcia zdrojov medzi zariadeniami a aktivácia postupu zavádzania operačného systému.

Kde je uložený BIOS a čo je CMOS

Vzhľadom na to, že systém BIOS je zodpovedný za úplne počiatočnú fázu zavádzania počítača, bez ohľadu na jeho konfiguráciu, tento program by mal byť dostupný pre základné zariadenia ihneď po stlačení tlačidla napájania počítača. Preto sa neukladá na pevný disk, ako väčšina bežných aplikácií, ale zapisuje sa na špeciálny flash pamäťový čip umiestnený na systémovej doske. Prístup do systému BIOS a spustenie počítača je teda možné aj vtedy, ak k počítaču nie je pripojené žiadne pamäťové médium.

Úplne prvé počítače používali na uloženie BIOSu na pamäťové čipy určené len na čítanie (ROM alebo ROM), na ktoré bol už vo výrobe raz zapísaný samotný programový kód. O niečo neskôr sa začali používať čipy EPROM a EEROM, v ktorých bolo možné v prípade potreby prepísať BIOS, ale iba pomocou špeciálneho vybavenia.

V moderných osobných počítačoch je BIOS uložený v mikroobvodoch založených na flash pamäti, ktorú je možné prepísať pomocou špeciálnych programov priamo na PC doma. Tento postup sa zvyčajne nazýva blikanie a je povinný aktualizovať firmvér na nové verzie alebo ho vymeniť v prípade poškodenia.

Mnohé čipy BIOS nie sú spájkované na základnej doske, ako všetky ostatné komponenty, ale sú inštalované v špeciálnom malom slote, ktorý vám umožňuje kedykoľvek ho vymeniť. Je pravda, že táto funkcia vám pravdepodobne nebude užitočná, pretože prípady vyžadujúce výmenu čipu systému BIOS sú veľmi zriedkavé a medzi domácimi používateľmi sa takmer nikdy nevyskytujú.

Flash pamäť pre BIOS môže mať rôzne kapacity. Za starých čias bol tento objem pomerne malý a nedosahoval viac ako 512 kB. Moderné verzie programu sa o niečo zväčšili a majú objem niekoľkých megabajtov. Ale v každom prípade, na pozadí moderných aplikácií a multimediálnych súborov je to len maličkosť.

V niektorých pokročilých základných doskách môžu výrobcovia nainštalovať nie jeden, ale dva čipy BIOS naraz - hlavný a záložný. V tomto prípade, ak sa niečo stane s hlavným čipom, počítač sa spustí zo zálohy.

Okrem flash pamäte, v ktorej je uložený samotný BIOS, existuje na základnej doske ďalší typ pamäte, ktorá je určená na uloženie konfiguračných nastavení tohto programu. Vyrába sa pomocou komplementárneho polovodiča oxidu kovu resp CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor). Práve táto skratka sa nazýva špecializovaná pamäť, ktorá obsahuje údaje o spustení počítača používaného systémom BIOS.

Pamäť CMOS je napájaná batériou nainštalovanou na základnej doske. Vďaka tomu sa po odpojení počítača zo zásuvky uložia všetky nastavenia systému BIOS. Na starších počítačoch boli funkcie pamäte CMOS priradené samostatnému čipu. V moderných počítačoch je súčasťou čipovej sady.

Procedúra POST a počiatočné spustenie počítača

Teraz sa pozrime, ako vyzerá počiatočný proces zavádzania počítača a akú úlohu v ňom zohráva systém BIOS.

Po stlačení tlačidla napájania na počítači sa najskôr spustí zdroj, ktorý začne napájať základnú dosku. Ak je to normálne, čipová sada vydá príkaz na resetovanie vnútornej pamäte centrálneho procesora a jeho spustenie. Potom procesor začne sekvenčne čítať a vykonávať príkazy uložené v systémovej pamäti, ktorých úlohu zohráva čip BIOS.

Na samom začiatku dostane procesor príkaz na vykonanie autotestu počítačových komponentov ( POST- Autotest pri zapnutí). Postup POST zahŕňa niekoľko etáp, z ktorých väčšinu môžete vidieť na obrazovke počítača ihneď po zapnutí. Postupnosť toho, čo sa stane pred začiatkom načítania operačného systému, je nasledovná:

1. Najprv sa určia hlavné systémové zariadenia.

3. Tretím krokom je nastavenie systémovej logiky, alebo jednoduchšie, čipsetu.

4. Potom sa vyhľadá a identifikuje grafická karta. Ak je v počítači nainštalovaný externý (samostatný) grafický adaptér, bude mať svoj vlastný BIOS, ktorý bude hlavný systém BIOS hľadať v určitom rozsahu pamäťových adries. Ak sa nájde externý grafický adaptér, prvá vec, ktorú uvidíte na obrazovke, bude obrázok s názvom grafickej karty vygenerovaný jej systémom BIOS.

5. Po nájdení grafického adaptéra sa spustí kontrola integrity nastavení BIOSu a stavu batérie. V tomto momente sa jeden po druhom na obrazovke monitora začínajú objavovať tie isté záhadné biele nápisy, ktoré medzi neskúsenými používateľmi vyvolávajú úžas kvôli nepochopeniu toho, čo sa deje. Ale v skutočnosti sa v tejto chvíli nič nadprirodzené nedeje, ako sa teraz sami presvedčíte. Prvý, najvyšší nápis spravidla obsahuje logo vývojárov systému BIOS a informácie o jeho nainštalovanej verzii.

6. Potom sa spustí testovanie centrálneho procesora, po ktorom sa na displeji zobrazia údaje o nainštalovanom čipe: názov výrobcu, model a jeho taktovacia frekvencia.

7. Ďalej začne testovanie pamäte RAM. Ak všetko ide dobre, na obrazovke sa zobrazí celkové nainštalované množstvo pamäte RAM s nápisom OK.

8. Na konci testu hlavných komponentov PC začína hľadanie klávesnice a testovanie ďalších vstupných / výstupných portov. V niektorých prípadoch sa v tejto fáze môže počítač zastaviť, ak systém nedokáže rozpoznať pripojenú klávesnicu. V takom prípade sa na obrazovke okamžite zobrazí varovanie.

9. Ďalej sa začne zisťovanie jednotiek pripojených k počítaču vrátane optických jednotiek, pevných diskov a jednotiek flash. Na obrazovke sa zobrazia informácie o nájdených zariadeniach. V prípade, že je na základnej doske nainštalovaných viacero ovládačov od rôznych výrobcov, postup ich inicializácie je možné zobraziť na rôznych obrazovkách.

Obrazovka definície ovládačasériovýATA, ktorá má svoje vlastnéBIOS s výstupom všetkých zariadení, ktoré sú k nemu pripojené.

10. V záverečnej fáze sa uskutoční rozdelenie zdrojov medzi nájdené interné zariadenia PC. Na starších počítačoch sa potom zobrazí súhrnná tabuľka so všetkými zistenými zariadeniami. V moderných strojoch sa tabuľka už nezobrazuje na displeji.

11. Nakoniec, ak bola procedúra POST úspešná, BIOS začne hľadať v pripojených jednotkách Hlavná oblasť zavádzania(MBR), ktorý obsahuje informácie o štarte operačného systému a zavádzacom zariadení, na ktoré je potrebné preniesť ďalšie ovládanie.

V závislosti od verzie systému BIOS nainštalovanej v počítači môže postup POST prebiehať s miernymi zmenami oproti vyššie uvedenému poradiu, ale vo všeobecnosti sa všetky hlavné kroky, ktoré sme uviedli, vykonajú pri spustení každého počítača.

Program nastavenia systému BIOS

BIOS je konfigurovateľný systém a má vlastný program na konfiguráciu určitých parametrov hardvéru PC, tzv BIOS Setup Utility alebo CMOS Setup Utility. Vyvoláva sa stlačením špeciálneho klávesu počas procedúry POST. Na stolných počítačoch sa na tento účel najčastejšie používa kláves Del a na notebookoch F2.

Grafické rozhranie pomôcky na konfiguráciu hardvéru je veľmi strohé a od 80. rokov sa príliš nezmenilo. Všetky nastavenia sa tu vykonávajú iba pomocou klávesnice - myš nie je súčasťou dodávky.

CMOS / BIOS Setup má veľa nastavení, ale medzi tie najobľúbenejšie, ktoré môže priemerný používateľ potrebovať, patria: nastavenie systémového času a dátumu, výber poradia spúšťacích zariadení, zapnutie / vypnutie dodatočného vybavenia zabudovaného do základnej dosky (zvuk, video alebo sieťové adaptéry), ovládanie chladiaceho systému a sledovanie teploty procesora, ako aj zmena frekvencie systémovej zbernice (pretaktovanie).

Pre rôzne modely základných dosiek sa počet nastavení systému BIOS, ktoré je možné konfigurovať, môže značne líšiť. Najširší rozsah nastavení majú zvyčajne drahé základné dosky pre stolné počítače zamerané na nadšencov, hráčov a pretaktovanie. Úbohý arzenál spravidla patrí k rozpočtovým základným doskám určeným na inštaláciu do kancelárskych počítačov. Drvivá väčšina mobilných zariadení tiež nežiari rôznymi nastaveniami BIOSu. Podrobnejšie o rôznych nastaveniach systému BIOS a ich vplyve na prevádzku počítača si povieme v samostatnom článku.

Vývoj a aktualizácia systému BIOS

Spravidla takmer každý model základnej dosky vyvíja svoju vlastnú verziu systému BIOS, ktorá zohľadňuje jeho jednotlivé technické vlastnosti: typ použitej čipovej sady a typy spájkovaných periférnych zariadení.

Vývoj systému BIOS možno rozdeliť do dvoch fáz. Najprv sa vytvorí základná verzia firmvéru, v ktorej sú implementované všetky funkcie bez ohľadu na model čipsetu. Vývojom takýchto verzií sa dodnes zaoberajú najmä American Megatrends (AMIBIOS) a Phoenix Technologies, ktoré v roku 1998 pohltili vtedajšieho významného hráča na tomto trhu – Award Software (AwardBIOS, Award Modular BIOS, Award WorkstationBIOS).

V druhej fáze sa výrobcovia základných dosiek podieľajú na vývoji systému BIOS. V tejto chvíli je základná verzia upravená a vylepšená pre každý konkrétny model dosky s prihliadnutím na jej vlastnosti. Zároveň sa po vstupe základnej dosky na trh práce na verzii systému BIOS nezastavia. Vývojári pravidelne vydávajú aktualizácie, ktoré dokážu opraviť nájdené chyby, pridať podporu pre nový hardvér a rozšíriť funkčnosť programu. V niektorých prípadoch vám aktualizácia systému BIOS umožní vdýchnuť nový život zdanlivo zastaranej základnej doske, napríklad pridaním podpory pre novú generáciu procesorov.

Čo je UEFI BIOS

Základné princípy systému BIOS pre stolné počítače boli vytvorené vo vzdialených 80-tych rokoch minulého storočia. Počas posledných desaťročí sa počítačový priemysel rýchlo rozvíjal a počas tejto doby sa vyskytli situácie, keď sa ukázalo, že nové modely zariadení nie sú kompatibilné s určitými verziami systému BIOS. Na vyriešenie týchto problémov museli vývojári neustále upravovať kód základného I/O systému, ale nakoniec zostalo množstvo softvérových obmedzení nezmenených od čias prvých domácich počítačov. Táto situácia viedla k tomu, že BIOS vo svojej klasickej verzii konečne prestal spĺňať požiadavky moderného počítačového hardvéru, čo bráni jeho distribúcii v masovom sektore osobných počítačov. Bolo jasné, že treba niečo zmeniť.

V roku 2011, uvedením základných dosiek pre procesory Intel generácie Sandy Bridge, inštalovaných do socketu LGA1155, sa začalo masové predstavenie nového softvérového rozhrania pre bootovanie počítača UEFI.

V skutočnosti prvá verzia tejto alternatívy k bežnému BIOSu bola vyvinutá a úspešne používaná spoločnosťou Intel v serverových systémoch už koncom 90. rokov. Potom sa nové rozhranie na spustenie počítača nazývalo EFI (Extensible Firmware Interface), ale už v roku 2005 sa jeho nová špecifikácia nazývala UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Dnes sa tieto dve skratky považujú za synonymá.

Ako vidíte, výrobcovia základných dosiek sa neponáhľali s prechodom na nový štandard a snažili sa vylepšiť tradičné variácie systému BIOS do posledného. Ale očividná zaostalosť tohto systému, vrátane jeho 16-bitového rozhrania, nemožnosti využiť viac ako 1 MB pamäťového adresného priestoru, nedostatočná podpora pre disky väčšie ako 2 TB a ďalšie neustále neriešiteľné problémy s kompatibilitou s novým hardvérom vážny argument pre prechod na nové softvérové ​​riešenie.

Aké zmeny so sebou prinieslo nové zavádzacie rozhranie navrhnuté spoločnosťou Intel a ako sa líši od systému BIOS? Rovnako ako v prípade BIOSu je hlavnou úlohou UEFI ihneď po zapnutí PC správne rozpoznať hardvér a preniesť kontrolu nad počítačom na operačný systém. Zároveň sú však zmeny v UEFI také hlboké, že by bolo jednoducho nesprávne porovnávať ich s BIOSom.

BIOS je prakticky nemenný programový kód vložený do špeciálneho mikroobvodu a interagujúci priamo s počítačovým hardvérom pomocou vlastných softvérových nástrojov. Postup pri zavádzaní počítača pomocou systému BIOS je jednoduchý: hneď po zapnutí počítač skontroluje hardvér a načíta jednoduché univerzálne ovládače pre hlavné hardvérové ​​komponenty. Potom BIOS nájde zavádzač operačného systému a aktivuje ho. Ďalším krokom je načítanie OS.

Systém UEFI možno nazvať vrstvou medzi hardvérovými komponentmi počítača s vlastným firmvérom, firmvérom a operačným systémom, ktorý mu umožňuje vykonávať aj funkcie systému BIOS. Ale na rozdiel od BIOSu je UEFI modulárne programovateľné rozhranie, ktoré zahŕňa testovacie, spúšťacie a bootovacie služby, ovládače zariadení, komunikačné protokoly, funkčné rozšírenia a vlastný grafický shell, vďaka čomu vyzerá ako veľmi ľahký operačný systém. Používateľské rozhranie v UEFI je zároveň moderné, podporuje ovládanie myšou a je možné ho lokalizovať do viacerých jazykov vrátane ruštiny.

Dôležitou výhodou EFI je jeho multiplatformnosť a nezávislosť od architektúry procesora. Špecifikácie tohto systému umožňujú pracovať s takmer akoukoľvek kombináciou čipov, či už ide o architektúru x86 (Intel, AMD) alebo ARM. Okrem toho má UEFI priamy prístup ku všetkému počítačovému hardvéru a ovládačom nezávislým od platformy, čo umožňuje organizovať napríklad prístup na internet alebo zálohovanie disku bez spustenia OS.

Na rozdiel od systému BIOS môže byť kód UEFI a všetky jeho servisné informácie uložené nielen na špeciálnom čipe, ale aj na oddieloch interných a externých pevných diskov, ako aj na sieťových úložiskách. Na druhej strane skutočnosť, že zavádzacie údaje možno umiestniť na veľké disky, umožňuje EFI bohatú funkčnosť prostredníctvom modulárnej architektúry. Môžu to byť napríklad pokročilé diagnostické nástroje alebo užitočné nástroje, ktoré možno použiť vo fáze zavádzania počítača aj po spustení operačného systému.

Ďalšou kľúčovou vlastnosťou UEFI je schopnosť pracovať s pevnými diskami obrovských objemov, označenými podľa štandardu GPT (Guid Partition Table). Ten druhý nie je podporovaný žiadnou úpravou BIOSu, keďže má 64-bitové adresy sektorov.

Spustenie počítača s UEFI, ako v prípade systému BIOS, začína inicializáciou zariadení. Zároveň je však tento postup oveľa rýchlejší, pretože UEFI dokáže určiť niekoľko komponentov naraz v paralelnom režime (BIOS postupne inicializuje všetky zariadenia). Potom sa načíta samotný systém UEFI, pod kontrolou ktorého sa vykonáva akýkoľvek súbor potrebných akcií (načítanie ovládačov, inicializácia zavádzacej jednotky, spustenie zavádzacích služieb atď.), A až potom sa spustí operačný systém.

Môže sa zdať, že takýto viackrokový postup by mal zvýšiť celkový čas bootovania PC, no v skutočnosti sa všetko deje naopak. S UEFI sa systém spúšťa oveľa rýchlejšie vďaka vstavaným ovládačom a vlastnému bootloaderu. Výsledkom je, že OS pred spustením dostane komplexné informácie o hardvéri počítača, čo umožňuje jeho spustenie v priebehu niekoľkých sekúnd.

Napriek všetkej progresivite UEFI stále existuje množstvo obmedzení, ktoré bránia aktívnemu vývoju a distribúcii tohto bootloaderu. Faktom je, že na implementáciu všetkých funkcií nového zavádzacieho rozhrania je potrebná jeho plná podpora operačných systémov. K dnešnému dňu umožňuje plne využívať možnosti UEFI iba Windows 8. Obmedzená podpora pre nové rozhranie má 64-bitové verzie Windows 7, Vista a Linux na jadre 3.2 a vyššej. Schopnosti UEFI sa používajú aj v správcovi zavádzania BootCamp od spoločnosti Apple na ich vlastných systémoch Mac OS X.

Ako sa spustí počítač s UEFI, ak používa nepodporovaný operačný systém (WindowsXP, 32-bitový Windows 7) alebo rozloženie súborov (MBR)? Pre takéto prípady má nové zavádzacie rozhranie zabudované modul na podporu kompatibility(modul podpory kompatibility), čo je v podstate tradičný systém BIOS. Preto môžete vidieť, koľko moderných počítačov vybavených základnými doskami UEFI sa spúšťa tradičným spôsobom v režime emulácie systému BIOS. Najčastejšie sa to stane, pretože ich majitelia naďalej používajú oddiely HDD s tradičným MBR a nechcú prejsť na rozdelenie na GPT.

Záver

Je zrejmé, že na rozdiel od tradičného systému BIOS je rozhranie UEFI schopné oveľa viac ako len proces zavádzania. Možnosť spúšťania pracovných služieb a aplikácií, a to v počiatočnej fáze spustenia PC aj po spustení operačného systému, otvára široké spektrum nových príležitostí pre vývojárov aj koncových používateľov.

Zároveň je však ešte predčasné hovoriť o úplnom odmietnutí základného I/O systému v blízkej budúcnosti. V prvom rade si treba uvedomiť, že doteraz väčšina počítačov používa Windows XP a 32-bitový Windows 7, ktoré UEFI nepodporuje. Áno, a pevné disky označené podľa štandardu GPT z väčšej časti nájdete iba v nových modeloch notebookov so systémom Windows 8.

Takže pokiaľ je väčšina používateľov kvôli svojim zvykom alebo z nejakého iného dôvodu viazaná na staré verzie OS a tradičné spôsoby označovania pevných diskov, BIOS zostane hlavným systémom na spustenie počítača.

Väčšina moderných počítačov je namiesto zvyčajného primárneho vstupno/výstupného systému vybavená najnovším riadiacim nástrojom s názvom UEFI. Čo to je, zatiaľ nie je známe všetkým používateľom počítačov a notebookov. V nasledujúcom texte sa zvážia niektoré dôležité aspekty súvisiace s týmto vývojom. Okrem toho sa stručne dotkneme problémov súvisiacich s inštaláciou operačných systémov cez toto rozhranie pomocou zavádzacieho média USB a tiež určíme, ako zakázať UEFI, ak je používanie tohto systému z nejakého dôvodu nevhodné. Najprv sa však pozrime na primárne chápanie toho, o aký druh systému ide.

UEFI: čo to je?

Mnoho používateľov je zvyknutých na to, že na konfiguráciu primárnych parametrov počítačového systému ešte pred spustením OS je potrebné použiť systém BIOS. V skutočnosti je režim UEFI, ktorý sa používa namiesto systému BIOS, takmer rovnaký, ale samotný systém je postavený na grafickom rozhraní.

Pri načítaní tohto systému, ktorý, mimochodom, mnohí nazývajú akýmsi mini-OS, okamžite upúta pozornosť fakt podpory myši a možnosti nastavenia regionálneho jazyka pre rozhranie. Ak pôjdete ďalej, všimnete si, že na rozdiel od systému BIOS dokáže UEFI pracovať s podporou sieťových zariadení a zobrazovať optimálne prevádzkové režimy pre niektoré komponenty nainštalovaného hardvéru.

Niektorí nazývajú tento systém dvojitým pojmom - BIOS UEFI. Aj keď to nie je v rozpore s logikou softvéru a hardvéru, takáto definícia je trochu nesprávna. Po prvé, UEFI je vyvinutý spoločnosťou Intel Corporation a systémy BIOS sú vyvíjané mnohými inými značkami, hoci sa navzájom radikálne nelíšia. Po druhé, BIOS a UEFI fungujú na mierne odlišných princípoch.

Hlavné rozdiely medzi UEFI a BIOSom

Teraz ďalší pohľad na UEFI. Čo to je v jasnejšom zmysle, je možné určiť zistením rozdielov medzi týmto systémom a BIOSom. Verí sa, že UEFI je umiestnená ako druh alternatívy k systému BIOS, ktorého podporu teraz ohlásili mnohí výrobcovia základných dosiek. Ale rozdiely je najlepšie zvážiť na základe mínusov zastaraných systémov BIOS.

Prvým rozdielom je, že primárne vstupno/výstupné systémy BIOSu neumožňujú správne pracovať s pevnými diskami, ktoré majú 2 TB alebo viac, čo znamená, že systém nemá schopnosť plne využiť priestor na disku.

Druhým bodom je, že systémy BIOS sú obmedzené na prácu s diskovými oddielmi, zatiaľ čo UEFI podporuje až 128 oddielov, čo je možné vďaka tabuľke oddielov GPT.

Nakoniec UEFI implementuje úplne nové bezpečnostné algoritmy, ktoré úplne eliminujú nahradenie bootloaderu na začiatku hlavného OS, čím bránia dokonca aj účinkom vírusov a škodlivých kódov, a poskytujú výber bootovateľného operačného systému bez použitia špecifických nástrojov vo vnútri bootloaderov. samotný OS.

Trochu histórie

Toto je systém UEFI. Čo to je, je už trochu jasné. Teraz sa pozrime, kde to všetko začalo. Je chybou myslieť si, že UEFI je relatívne nedávny vývoj.

Vytvorenie UEFI a univerzálneho rozhrania sa začalo začiatkom 90-tych rokov. Ako sa vtedy ukázalo, pre serverové platformy Intel nestačili možnosti štandardných systémov BIOS. Preto bola vyvinutá úplne nová technológia, ktorá bola prvýkrát implementovaná v platforme Intel-HP Itanium. Najprv sa nazýval Intel Boot Initiative a čoskoro bol premenovaný na Extensible Firmware Interface alebo EFI.

Prvá modifikácia verzie 1.02 bola predstavená v roku 2000, verzia 1.10 vyšla v roku 2002 a od roku 2005 začala nový vývoj vyvíjať vtedy vytvorená aliancia niekoľkých spoločností s názvom Unified EFI Forum, po ktorej sa samotný systém stal známy ako UEFI. Dnes sa medzi vývojármi môžete stretnúť s mnohými známymi značkami, ako sú Intel, Apple, AMD, Dell, American Megatrends, Microsoft, Lenovo, Phoenix Technologies, Insyde Software atď.

bezpečnostný systém UEFI

Samostatne stojí za to zaoberať sa mechanizmami ochranného systému. Ak niekto nevie, dnes existuje špeciálna trieda vírusov, ktoré sú schopné písať svoje vlastné škodlivé kódy, keď sú vložené do samotného mikroobvodu, čím sa menia počiatočné algoritmy I / O systému, čo vedie k možnosti spustenia hlavného operačný systém s rozšírenými právami na správu. Takto môžu vírusy získať neoprávnený prístup ku všetkým komponentom a ovládacím prvkom OS, nehovoriac o používateľských informáciách. Inštalácia UEFI úplne eliminuje výskyt takýchto situácií implementáciou režimu bezpečného spúšťania s názvom Secure Boot.

Bez toho, aby sme zachádzali do technických aspektov, stojí za zmienku len to, že samotný bezpečnostný algoritmus (bezpečné spustenie) je založený na použití špeciálnych certifikovaných kľúčov podporovaných niektorými známymi spoločnosťami. Z nejakého dôvodu sa však predpokladá, že túto možnosť podporujú iba operačné systémy Windows 8 a vyššie, ako aj niektoré úpravy systému Linux.

Prečo je UEFI lepšie ako BIOS?

Skutočnosť, že UEFI prevyšuje BIOS vo svojich schopnostiach, si uvedomujú všetci odborníci. Faktom je, že nový vývoj vám umožňuje vyriešiť niektoré problémy aj bez načítania operačného systému, ktorého štart mimochodom, keď je nastavený optimálny režim prevádzky hlavných „železných“ komponentov, ako je procesor alebo RAM. , je oveľa rýchlejší. Podľa niektorých správ sa rovnaký systém Windows 8 načíta do 10 sekúnd (tento indikátor je však jednoznačne podmienený, pretože musíte vziať do úvahy všeobecnú konfiguráciu hardvéru).

Podpora UEFI má však aj množstvo nepopierateľných výhod, medzi ktoré patria:

• jednoduché intuitívne rozhranie;
• podpora regionálnych jazykov a ovládanie myšou;
• pracovať s diskami 2 TB a viac;
• prítomnosť vlastného bootloadera;
• schopnosť pracovať na procesoroch s architektúrou x86, x64 a ARM;
• možnosť pripojenia k lokálnym a virtuálnym sieťam s prístupom na internet;
• prítomnosť vlastného systému ochrany proti prenikaniu škodlivých kódov a vírusov;
• zjednodušená aktualizácia.

Podporované operačné systémy

Bohužiaľ, nie všetky operačné systémy podporujú UEFI. Ako už bolo spomenuté, v zásade je takáto podpora deklarovaná pre niektoré modifikácie Linuxu a Windowsu, počnúc ôsmou verziou.

Teoreticky môžete nainštalovať Windows 7 (UEFI rozpozná distribúciu inštalácie). Nikto však neposkytne úplnú záruku, že inštalácia bude úspešne dokončená. Navyše, ak používate Windows 7, rozhranie UEFI a všetky súvisiace funkcie nového systému jednoducho zostanú nevyžiadané (a často nedostupné). Preto nie je vhodné inštalovať tento konkrétny systém na počítač alebo notebook s podporou UEFI.

Funkcie režimu Secure Boot Boot

Ako už bolo spomenuté vyššie, systém bezpečného zavádzania je založený na použití certifikovaných kľúčov, ktoré zabraňujú prenikaniu vírusov. Takáto certifikácia je však podporovaná obmedzeným počtom vývojárov.

Pri preinštalovaní operačného systému cez UEFI nenastanú žiadne problémy za predpokladu, že nainštalovaný systém je čo najbližšie k pôvodnému nainštalovanému skôr. V opačnom prípade (čo nie je nezvyčajné) môže byť vydaný zákaz inštalácie. Existuje však aj východisko, pretože samotný režim Secure Boot je možné vypnúť v nastaveniach. O tom sa bude diskutovať samostatne.

Nuansy prístupu a nastavenia UEFI

Existuje pomerne veľa samotných verzií UEFI a rôzni výrobcovia počítačového vybavenia inštalujú svoje vlastné možnosti spustenia primárneho systému. Niekedy sa však pri pokuse o prístup k rozhraniu môžu vyskytnúť problémy, napríklad sa nezobrazí hlavná ponuka nastavení.

V zásade pre väčšinu počítačov a notebookov s podporou UEFI môžete použiť univerzálne riešenie – stlačenie klávesu Esc pri prihlásení. Ak táto možnosť nefunguje, môžete použiť natívne nástroje systému Windows.

Ak to chcete urobiť, musíte vstúpiť do sekcie nastavení, vybrať ponuku obnovenia a v riadku špeciálnych možností spustenia kliknúť na odkaz „reštartovať teraz“, po ktorom sa na obrazovke zobrazí niekoľko možností spustenia.

Pokiaľ ide o základné nastavenia, prakticky sa nelíšia od štandardných systémov BIOS. Samostatne si môžeme všimnúť prítomnosť režimu emulátora BIOS, ktorý sa vo väčšine prípadov môže nazývať Legacy alebo Launch CSM.

Okrem toho stojí za to venovať pozornosť skutočnosti, že pri prepnutí do staršieho režimu by ste mali pri prvej príležitosti znova povoliť nastavenia UEFI, pretože operačný systém sa nemusí spustiť. Mimochodom, rozdiely medzi rôznymi verziami UEFI spočívajú v tom, že niektoré poskytujú hybridný režim spustenia buď pre emulátor BIOS alebo UEFI, zatiaľ čo iné nemajú takúto príležitosť pri práci v normálnom režime. Niekedy sa to môže týkať aj nemožnosti vypnúť Secure Boot.

Zavádzací flash disk UEFI: predpoklady na vytvorenie

Teraz sa pozrime, ako vytvoriť bootovací USB disk pre následnú inštaláciu operačného systému pomocou rozhrania UEFI. Prvou a najdôležitejšou podmienkou je, že zavádzací USB flash disk UEFI musí mať kapacitu aspoň 4 GB.

Druhý problém sa týka súborového systému. Systémy Windows spravidla štandardne formátujú vymeniteľné jednotky pomocou NTFS. Ale UEFI USB disky s iným súborovým systémom ako FAT32 nie sú rozpoznané. Preto by sa v prvej fáze malo formátovať pomocou tohto parametra.

Formátovanie a napaľovanie distribučného obrazu

Teraz najdôležitejší moment. Formátovanie je najlepšie vykonať z príkazového riadku (cmd) spusteného s právami správcu.

V ňom sa najskôr zadá príkaz diskpart, potom sa zapíše riadok disku zoznamu a príkazom select disk N sa vyberie požadované zariadenie, kde N je sériové číslo USB flash disku.

Ďalej sa na kompletné vyčistenie použije čistý riadok a potom sa vytvorí primárny oddiel príkazom create partition primary, ktorý sa aktivuje príkazom active. Potom sa použije riadok zoznamu zväzkov, vyberie sa jednotka flash s riadkom výberu zväzku N (vyššie uvedené sériové číslo oddielu) a potom sa spustí proces formátovania pomocou príkazu format fs=fat32. Na konci procesu môže príkaz priradiť médiu priradiť konkrétny znak.

Potom sa na médium zapíše obraz budúceho systému (môžete použiť bežné kopírovanie alebo vytvorenie zavádzacej jednotky USB flash v programoch ako UltraISO). Pri reštarte sa vyberie požadované médium a nainštaluje sa operačný systém.

Niekedy sa môže zobraziť hlásenie, že inštalácia na vybraný oddiel MBR nie je možná. V takom prípade musíte prejsť na nastavenia priority zavádzania UEFI. Zobrazí sa nie jeden, ale dva flash disky. Sťahovanie musí byť spustené zo zariadenia, v názve ktorého neexistuje skratka EFI. To eliminuje potrebu konvertovať MBR na GPT.

Aktualizácia firmvéru UEFI

Ako sa ukázalo, aktualizácia firmvéru UEFI je oveľa jednoduchšia ako vykonávanie podobných operácií pre systém BIOS.

Stačí nájsť a stiahnuť najnovšiu verziu na oficiálnej webovej stránke vývojára a potom spustiť stiahnutý súbor ako správca v prostredí Windows. Proces aktualizácie prebehne po reštarte systému bez zásahu používateľa.

Zakázať UEFI

Nakoniec sa pozrime, ako zakázať UEFI, napríklad v prípadoch, keď je bootovanie z vymeniteľného média nemožné len preto, že samotné zariadenie nie je podporované.

Najprv musíte prejsť do sekcie Zabezpečenie a deaktivovať režim Secure Boot (ak je to možné) nastavením parametra Disabled. Potom v ponuke Boot boot v riadku Boot Priority priority nastavte hodnotu Legacy First. Ďalej musíte zo zoznamu vybrať zariadenie, ktoré sa spustí ako prvé (pevný disk) a po uložení zmien ukončiť nastavenia (Ukončiť a uložiť zmeny). Postup je úplne podobný ako v nastaveniach systému BIOS. Namiesto príkazov ponuky môžete použiť kláves F10.

Krátke zhrnutie

To je stručne všetko o systémoch UEFI, ktoré nahradili BIOS. Majú veľa výhod, ako vidíte. Mnohých používateľov poteší najmä grafické rozhranie s podporou rodného jazyka a možnosťou ovládania pomocou myši. Fanúšikovia siedmej verzie Windowsu však budú musieť sklamať. Jeho inštalácia na počítačové systémy s podporou UEFI vyzerá nielen neprakticky, ale niekedy sa stáva úplne nemožným. Inak používanie UEFI vyzerá veľmi jednoducho, nehovoriac o niektorých doplnkových funkciách, ktoré sa dajú využiť aj bez načítania operačného systému.

EFI(E roztiahnuteľný F irmvér ja rozhranie)- rozhranie pre centralizáciu zariadenia v čase štartu systému. Reguluje procesy, ktoré sa vyskytujú medzi operačným systémom a firmvérom, ktoré riadia nízkoúrovňové funkcie zariadenia. EFI zavedie počítač a následne prenesie riadenie na zavádzač operačného systému. Je to logická náhrada za rozhranie BIOS, ktoré tradične používajú počítače kompatibilné s IBM PC.

Intel vyvinul prvú špecifikáciu EFI. Neskôr rozhranie zmenilo svoj názov: najnovšia verzia štandardu sa nazýva UEFI (U zjednotený E roztiahnuteľný F irmvér ja rozhranie). Dnes je štandard UEFI vyvíjaný Unified EFI Forum.

Štandard EFI má podporu pre grafické menu, ako aj niektoré ďalšie funkcie (napríklad Aptio alebo Great Wall UEFI).

História

Pôvodne bol štandard EFI určený na použitie v prvých systémoch Intel-HP Itanium, ktoré sa objavili v polovici 90. rokov. Obmedzené funkcie, ktoré PC-BIOS demonštroval (16-bitový kód, 1 MB adresovateľnej pamäte, hardvérové ​​obmedzenia IBM PC / AT atď.) boli neprijateľné pre použitie na veľkých serverových platformách, a preto sa plánovalo Itanium.

Je pozoruhodné, že EFI bol pôvodne nazývaný Intel Boot Initiative, neskôr bola premenovaná.

technické údaje

História štandardu EFI sa začala vydaním verzie 1.01, no širokého využitia sa nedočkal, pretože bol rýchlo stiahnutý z trhu kvôli právnym problémom spojeným s používaním ochrannej známky.

Neskôr, 1. decembra 2002, bola predstavená verzia EFI 1.10, ktorá obsahovala model ovládača EFI, ako aj niekoľko „kozmetických“ vylepšení oproti verzii 1.02.

V roku 2005 Intel pridelil špecifikáciu EFI Fóru UEFI, ktoré sa následne stalo zodpovedné za ďalší vývoj rozhrania. Zároveň bol štandard EFI premenovaný na Unified EFI (UEFI), aby sa zdôraznila zmena, ku ktorej došlo. Pozoruhodné je, že napriek zmene názvu sa obidva výrazy vo väčšine dokumentov dodnes voľne používajú.

7. januára 2007 fórum UEFI vydalo verziu 2.1 UEFI, ktorá zaviedla vylepšenú kryptografiu, sieťovú autentifikáciu a aktualizovanú architektúru používateľského rozhrania.

Rozhranie EFI obsahuje tabuľky, ktoré obsahujú množstvo rôznych údajov: informácie o platforme, bootovacie a runtime služby dostupné pre zavádzač operačného systému a samotný operačný systém. Niektoré rozšírenia systému BIOS (ACPI alebo SMBIOS) sú tiež zahrnuté v EFI - nevyžadujú 16-bitové runtime rozhranie.

služby

EFI definuje bootovacie služby, ktoré zahŕňajú podporu pre:

• textová a grafická konzola;
• bloky;
• spisové služby;

rozhranie tiež definuje runtime služby (dátum, čas a pamäť).

Ovládače zariadení

Štandard EFI okrem štandardných ovládačov špecifických pre architektúru definuje aj prostredie ovládačov nezávislé od platformy. toto prostredie sa nazýva EFI Bajtový kód(EBC). Špecifikácia UEFI vyžaduje, aby systémový softvér mal tlmočníka pre všetky obrázky EBC načítané (skutočne alebo potenciálne) do prostredia.

EBC teda možno ľahko korelovať s hardvérovo nezávislým otvoreným firmvérom používaným v počítačoch Apple Macintosh a Sun Microsystems SPARC.

Niektoré typy ovládačov EFI špecifických pre architektúru môžu byť vybavené rozhraniami na používanie operačného systému, čo umožňuje samotnému operačnému systému používať EFI ako základnú grafickú a sieťovú podporu pred načítaním ovládačov.

Správca stiahnutých súborov

Správca zavádzania EFI sa používa na výber a následné spustenie operačného systému. Tým odpadá potreba špecifického spúšťacieho algoritmu: bootloader je aplikácia EFI.

Podpora disku

Okrem štandardnej metódy rozdelenia disku (MBR) má EFI podporu GUID Partition Table (GPT). Táto schéma je bez akýchkoľvek obmedzení špecifických pre MBR. Štandard EFI neobsahuje popis súborových systémov, ale implementácie EFI vo všeobecnosti podporujú súborový systém FAT32.

škrupina

Prostredie otvoreného prostredia štandardu umožňuje používateľovi načítať ho, aby mohol vykonávať určité operácie. Je to oveľa pohodlnejšie: používateľ je ušetrený od priameho načítania samotného operačného systému. Shell je jednoduchá aplikácia EFI, ktorá môže byť uložená v ROM platformy (alebo na samostatnom zariadení, ktorého ovládače sú umiestnené v ROM).

Okrem toho môže používateľ použiť shell na spustenie iných aplikácií EFI (napríklad nastavenie alebo inštaláciu operačného systému alebo diagnostiku, konfiguráciu alebo aktualizáciu firmvéru). Medzi funkcie shellu patrí aj prehrávanie médií CD / DVD bez načítania operačného systému. Okrem toho vám shell EFI umožňuje kopírovať alebo presúvať súbory a adresáre z príkazového riadka, pokiaľ pracujete na podporovaných súborových systémoch. Môžete tiež načítať/uvoľniť ovládače. Nakoniec môže shell využívať celý zásobník TCP/IP.

EFI shell má podporu skriptovania vo forme súborov s príponou .nsh (podobne ako dávkový súbor v DOS).

Názvy príkazov sa často preberajú od interpretov príkazového riadku (COMMAND.COM alebo Unix shell). Shell EFI môže plne fungovať ako alternatíva a plnohodnotný analóg tlmočníka príkazového riadku alebo textového rozhrania systému BIOS.

Rozšírenia

Rozšírenia EFI sa načítavajú z takmer akéhokoľvek energeticky nezávislého úložného zariadenia, ktoré je pripojené k počítaču.

Implementácia

Intel Platform Innovation Framework

Intel Platform Innovation Framework („Intel Innovation Toolkit“) je súbor špecifikácií vydaný spoločnosťou Intel v spolupráci s EFI. V tomto prípade EFI definuje rozhranie medzi operačným systémom a firmvérom a je na súprave nástrojov, aby definovala štruktúru použitú na vytvorenie zabudovaného softvéru. Táto definícia je vytvorená na nižšej úrovni ako funkcie nachádzajúce sa v EFI.

Sada nástrojov napríklad obsahuje všetky kroky, ktoré je potrebné prekonať, aby sa počítač správne inicializoval od okamihu jeho zapnutia. Tieto funkcie interného integrovaného softvéru nie sú súčasťou špecifikácie EFI, ale sú zahrnuté v špecifikácii inicializácie platformy asociácie UEFI. Táto súprava nástrojov bola testovaná na platformách XScale, Itanium a IA-32.

Kompatibilita s operačným systémom je v prípade platformy x86 dosiahnutá pomocou modul na podporu kompatibility(CSM), ktorý obsahuje 16-bitový program (CSM16), ktorý je implementovaný výrobcom systému BIOS. Obsahuje aj špeciálnu vrstvu, ktorej funkcie zahŕňajú prepojenie CSM16 s toolkitom.

Intel je autorom jedinečnej implementácie sady nástrojov s kódovým označením „Tiano“. Ide o plnú implementáciu vstavaného softvéru s podporou EFI. Chýba mu tradičná 16-bitová časť CSM, ale poskytuje rozhrania, ktoré sú potrebné pre doplnky implementované predajcami systému BIOS. Intel nedistribuuje úplnú implementáciu Tiano koncovým používateľom. Časť tejto implementácie bola vydaná ako zdrojový kód pre projekt TianoCore, napr EFI Developer Kit(EDK). Táto implementácia zahŕňa EFI a nejaký hardvérový inicializačný kód, ale skrýva aj vlastnosti samotného vstavaného softvéru.

Produkty postavené na štandarde EFI je možné zakúpiť prostredníctvom predajcov systému BIOS tretích strán, ako sú American Megatrends (AMI) a Insyde Software. Niektoré implementácie sú založené výlučne na Tiano, zatiaľ čo iné sú v súlade so špecifikáciami, ale nie sú založené na implementácii Intel.

platformy, ktoré používajú EFI; súvisiace nástroje

V roku 2000 Intel vyvinul systémy postavené na platforme Itanium. Mali podporu pre EFI 1.02.

V roku 2002 spoločnosť Hewlett-Packard uviedla na trh systémy postavené na platforme Itanium 2. Podporovali verziu EFI 1.10 a dokázali spustiť operačné systémy Windows, Linux, FreeBSD a HP-UX.

Systémy Itanium alebo Itanium 2 dodávané s integrovaným softvérom kompatibilným s EFI musia spĺňať špecifikáciu DIG64.

V novembri 2003 Gateway predstavila Gateway 610 Media Center, čo bol prvý x86 systém postavený na Windows. Používal vstavaný softvér, ktorý bol založený na súprave nástrojov InsydeH2O od Insyde Software. Podpora systému BIOS bola poskytovaná prostredníctvom modulu Compatibility Support Module (CSM).

V januári 2006 spoločnosť Apple predstavuje svoje prvé počítače Macintosh postavené na platforme Intel. Systémy používajú EFI a súvisiace nástroje na nahradenie otvoreného firmvéru, ktorý sa používal na predchádzajúcich systémoch platformy PowerPC.

5. apríla 2006 Apple predstavuje Boot Camp, štandardný balík, ktorý vám umožňuje vytvoriť disk s ovládačmi pre Windows XP. Okrem toho nový balík obsahoval nástroj na rozdelenie disku, ktorý vám umožní nainštalovať Windows XP a zároveň ponechať funkčný súčasný Mac OS X. Okrem toho bola vydaná aktualizácia firmvéru. Pridal podporu BIOSu pre implementáciu EFI. Nasledujúce rady modelov počítačov Macintosh boli vydané s aktualizovaným a zabudovaným softvérom. Takže dnes majú všetky počítače Macintosh schopnosť zavádzať operačné systémy kompatibilné s BIOSom.

Značkové základné dosky „Intel“ sa vyrábajú prevažne s vloženým softvérom postaveným na báze nástrojov (napríklad DP35DP). V roku 2005 bolo teda vyrobených viac ako 1 milión systémov Intel. Výroba nových mobilných telefónov, stolných počítačov a serverov bežiacich na súprave nástrojov sa začala v roku 2006. Napríklad všetky základné dosky postavené na čipovej sade Intel 945 využívajú pri svojej práci nástroje. Vstavaný softvér však vo všeobecnosti nezahŕňa podporu EFI, je obmedzená iba na podporu systému BIOS.

Od roku 2005 je štandard EFI implementovaný v architektúrach iných ako PC (napríklad vstavané systémy postavené na báze XScale). EDK obsahuje samostatný cieľ NT32, ktorý umožňuje spustenie doplnku EFI a jeho aplikácií v aplikáciách Windows. V roku 2007 spoločnosť Hewlett-Packard predstavila tlačiareň radu 8000. Bola to prvá tlačiareň s firmvérom kompatibilným s EFI. V roku 2008 MSI predstavilo rad základných dosiek založených na čipovej sade Intel P45, mali podporu EFI.

Operačné systémy

• Od roku 2000 operačné systémy GNU/Linux často používajú na zavádzanie EFI.
• Od roku 2002 operačné systémy HP-UX používajú EFI ako spúšťací mechanizmus v systémoch postavených na platforme IA-64. Operačné systémy OpenVMS prijali štandard od začiatku roku 2005.
• Spoločnosť Apple prijala štandard EFI vydaním radu počítačov postavených na architektúre Intel. Mac OS X 10.4 (Tiger) pre Intel a Mac OS X 10.5 (Leopard) mali podporu pre EFI v1.10 nielen v 32-bitovom režime, ale aj v 64-bitových CPU. Takže pomocou zavádzača EFI zostala inštalácia systému Microsoft Windows 7 na počítače Apple nemožná, pretože tento operačný systém vyžaduje UEFI alebo ešte novšiu verziu.
• Microsoft Windows má podporu EFI pre 64-bitové architektúry. Microsoft poznamenáva, že nedostatočná podpora EFI na 32-bitových CPU je spôsobená nedostatočným vstupom od výrobcov PC. Migrácia spoločnosti Microsoft na 64-bitové operačné systémy neumožňuje použitie EFI 1.10, pretože 64-bitové rozšírenia nie sú podporované prostredím procesora. Podpora x86-64 je súčasťou UEFI 2.0. Verzie Itanium Windows 2000 (Advanced Server Limited Edition a Datacenter Server Limited Edition) majú podporu EFI 1.1 a majú podporu EFI definovanú pre túto platformu špecifikáciou DIG64. Vývojári spoločnosti Microsoft zaviedli podporu UEFI v 64-bitových operačných systémoch Windows počnúc Windows Server 2008 a Windows Vista Service Pack 1.

nevýhody

Norma EFI sa dostala pod ohlušujúcu búrku kritiky za skomplikovanie systému. Mnohí odborníci poznamenali, že EFI neposkytuje operačnému systému kľúčové výhody, no zároveň ho výrazne komplikuje. Okrem toho sa upustilo od alternatívnych implementácií BIOSu, ktoré sú úplne open source (OpenBIOS a coreboot) v prospech EFI.

V septembri 2011 Microsoft oznámil, že podmienky pre certifikáciu počítačov kompatibilných s Microsoft Windows 8 môžu viesť k následnej výrobe zariadení, ktoré za žiadnych okolností nebudú podporovať žiadny iný operačný systém. Microsoft vysvetlil, že predajcovia môžu pridať ďalšie podpisy. O niečo neskôr sa z toho stala povinná certifikačná požiadavka. Čo sa však týka zariadení na ARM, v ich prípade je požiadavka nasledovná: úplne deaktivovať funkciu „secure boot“. V tomto prípade už nie je možná ani inštalácia iných operačných systémov.