★前言

BIOS很快就會消亡：Intel已經(jīng)宣布計劃在2020年之前將其全部芯片組完全替換為UEFI。但是UEFI是什么，它與我們所熟悉的BIOS有什么不同？

UEFI和BIOS都是低級軟件，當(dāng)你開機時，它們會在在啟動操作系統(tǒng)之前啟動。但是UEFI是一種更先進的解決方案，支持更大的硬盤、更快的引導(dǎo)時間、更多的安全特性，以及方便的圖形界面和支持鼠標。

為了避免造成困擾，帶有UEFI的新PC仍然將其稱為BIOS。即使你的電腦使用BIOS這個術(shù)語，你現(xiàn)在購買的新電腦幾乎可以肯定是帶有UEFI固件而不是BIOS的。

★什么是BIOS？

BIOS是基本輸入輸出系統(tǒng)(BasicInput-Outputsystem)的簡稱。它是低級軟件，駐留在電腦主板的芯片中。當(dāng)你的電腦啟動，BIOS負責(zé)喚醒你的硬件，確保它們正常運行，然后運行引導(dǎo)程序，啟動 Windows 或者任何你安裝的操作系統(tǒng)。

一個典型的BIOS界面

你可以在BIOS中進行各種設(shè)置，例如超頻、系統(tǒng)時間和啟動順序。在電腦啟動后的幾秒鐘內(nèi)(甚至一瞬間)，你可以按下一個特定的按鍵(通常是Delete、F2、F10或Esc等)來訪問BIOS。當(dāng)你保存設(shè)置時，它將保存到主板本身的芯片中。下次啟動計算機時，BIOS將使用保存的設(shè)置啟動你的電腦。

在啟動操作系統(tǒng)之前，BIOS首先檢查你的硬件能否滿足運行的基本條件，這叫做"硬件自檢"(Power-On Self-Test)，縮寫為POST。如果出現(xiàn)錯誤，你將看到錯誤消息或者聽到一系列神秘的“嗶嗶”聲，啟動就會中止，這時你必須去計算機手冊中查閱不同的嗶嗶聲代表什么意思。

硬件自檢完成后，BIOS把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給下一階段的啟動程序。

這時，BIOS需要知道，"下一階段的啟動程序"具體存放在哪一個設(shè)備。也就是說，BIOS需要有一個外部儲存設(shè)備的排序，排在前面的設(shè)備就是優(yōu)先轉(zhuǎn)交控制權(quán)的設(shè)備。這種排序叫做"啟動順序"(Boot Sequence)。

打開BIOS的操作界面，里面有一項就是"設(shè)定啟動順序"。

BIOS按照"啟動順序"，把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給排在第一位的儲存設(shè)備，這些設(shè)備通常是軟盤、光盤、U盤和硬盤。

這時，計算機讀取該設(shè)備的第一個扇區(qū)，也就是讀取最前面的512個字節(jié)。如果這512個字節(jié)的最后兩個字節(jié)是0x55和0xAA，表明這個設(shè)備可以用于啟動；如果不是，表明設(shè)備不能用于啟動，控制權(quán)于是被轉(zhuǎn)交給"啟動順序"中的下一個設(shè)備。

這最前面的512個字節(jié)，就叫做主引導(dǎo)記錄(MasterBootRecord，縮寫：MBR)。

BIOS找到MBR，并用它運行引導(dǎo)程序來啟動操作系統(tǒng)。

★為什么BIOS過時了？

BIOS已經(jīng)很久沒有發(fā)展了，甚至在 1980年代發(fā)布的MS-DOS PC也有BIOS！

當(dāng)然，隨著時間的推移，BIOS有了一些小的改進。例如ACPI，這讓BIOS可以更輕松地控制設(shè)備并執(zhí)行高級電源管理功能，比如睡眠管理。但是BIOS沒有大幅度的改進。

傳統(tǒng)的BIOS仍然存在嚴重的局限性。它只能支持從 2.1 TB或者更小容量的硬盤啟動。現(xiàn)在3 TB以上的硬盤都很常見了，BIOS無法引導(dǎo)2.1 TB以上的硬盤。

BIOS必須在 16位 處理器模式下運行，并且只有 1 MB的空間可以執(zhí)行。它無法同時初始化多個硬件，這導(dǎo)致在初始化現(xiàn)代PC上的所有硬件接口和設(shè)備時啟動過程變慢。

BIOS早就該換掉了。Intel在 1998年開始著手開發(fā)可擴展固件接口(Extensible Firmware Interface，縮寫EFI)規(guī)范。2006年，蘋果在當(dāng)它把Macs電腦處理器換成Intel時，它選擇了EFI，但其它電腦廠商沒有跟進。

在 2007年，Intel、AMD、Microsoft和PC制造商同意了新的統(tǒng)一可擴展固件接口(英語：Unified Extensible Firmware Interface，縮寫UEFI)規(guī)范。這是由統(tǒng)一可擴展固件接口論壇(Unified EFI Forum)管理的業(yè)界通用標準，并不僅僅是由Intel公司推進。Windows Vista SP1和 Windows 7引入了UEFI支持。現(xiàn)在市面上的絕大多數(shù)新電腦使用UEFI，而不是傳統(tǒng)的BIOS。

★UEFI如何取代和改進BIOS

UEFI取代了PC上的傳統(tǒng) BIOS。你無法在現(xiàn)有的PC上從BIOS升級到UEFI，你需要購買支持并包含UEFI的新硬件，因為大多數(shù)新電腦都是這樣的。大多數(shù)UEFI都提供了一個模擬的BIOS，這樣你就可以選擇安裝和引導(dǎo)那些支持BIOS的舊操作系統(tǒng)，因此它們是向后兼容的。

◇GPTvsMBR

這個新標準避免了BIOS的硬盤容量限制。UEFI固件可以支持從 2.2 TB或者更大的硬盤引導(dǎo)，理論限制為 9.4 ZB， 這大約是互聯(lián)網(wǎng)上所有數(shù)據(jù)的三倍。這是因為UEFI使用了GPT分區(qū)方案而不是MBR。它還以更標準化的方式引導(dǎo)，

直接啟動EFI可執(zhí)行文件，而不是從硬盤的主引導(dǎo)記錄中運行代碼。

關(guān)于GPT和MBR的詳細區(qū)別，請看《對硬盤進行分區(qū)時，GPT和MBR有什么區(qū)別？》。

◇32位 或 64位UEFI

UEFI可以在 32位 或 64位 模式下運行，這意味著你的啟動過程會更快。它也意味著UEFI設(shè)置界面可以比BIOS更平滑，包括支持圖形界面和鼠標。然而，這并不是強制性的。許多PC仍然采用文本模式的UEFI設(shè)置界面，看起來與舊BIOS設(shè)置界面一樣。

關(guān)于UEFI位數(shù)的更多信息請看《如何查看UEFI是32位還是64位？》。

◇安全啟動和網(wǎng)絡(luò)功能

UEFI還有其它功能，它支持安全啟動，這意味著操作系統(tǒng)可以檢查系統(tǒng)文件的有效性，確保沒有惡意程序篡改啟動進程。它還支持網(wǎng)絡(luò)功能，這可以讓你遠程排除故障和配置。如果是傳統(tǒng)的BIOS，你必須坐在電腦前設(shè)置它。

微軟在Windows 8推廣安全啟動時曾受到廣泛的反對，具體情況請看下面的“安全啟動(Secure boot)"章節(jié)。

◇小結(jié)

這不僅僅是一個簡單的BIOS替換。UEFI實質(zhì)上是一個運行在PC固件上的微型操作系統(tǒng)，它可以做的比BIOS更多。它可以存儲在主板上的閃存中，也可以在引導(dǎo)時從硬盤或者網(wǎng)絡(luò)共享中加載。

不同PC的UEFI具有不同的界面和功能，這完全取決于你的電腦制造商，但在每臺電腦上的基本功能都是一樣的。

★如何訪問UEFI或BIOS并進行設(shè)置？

請看《如何訪問UEFI或BIOS并進行設(shè)置？》。

★如何區(qū)分UEFI和BIOS？

想要知道電腦是BIOS還是UEFI，似乎沒有一個百分百可靠的方法，但是大家可以參考以下三個方法：

1.UEFI大約在2011年Intel發(fā)布Sandy Bridge時開始普及，現(xiàn)在新電腦基本都是UEFI。

2.如果設(shè)置界面支持圖形界面和鼠標操作就一定是UEFI，但是設(shè)置界面是老式的藍屏界面不一定是BIOS，有些UEFI也會用舊式界面。

3.主板規(guī)格、說明書或設(shè)置界面中有出現(xiàn)UEFI或EFI的就是UEFI，BIOS不會提到這些詞。

★兼容性支持模塊(CSM)

為了確保向后兼容性，大多數(shù)UEFI電腦還通過兼容性支持模塊(CompatibilitySupportModule，CSM)支持從MBR分區(qū)硬盤以傳統(tǒng)BIOS模式啟動。UEFI通過CSM模擬出傳統(tǒng)BIOS模式，我們可以大致地認為UEFI-CSM就是BIOS。

2017年11月，Intel宣布計劃到2020年逐步停止對CSM的支持。

★UEFI電腦的啟動模式

一般來說，2020年前的UEFI電腦有三種啟動模式，一種是UEFI+BIOS雙啟動，另兩種是純UEFI和純BIOS啟動。第一種就是同時支持UEFI和BIOS啟動，后面兩種就是只支持UEFI和BIOS其中一種。

主板廠商為了保證兼容性，一般默認設(shè)置是“UEFI+BIOS”雙啟動模式，但不排除例外。如果你想了解或更改啟動模式，必須要進入UEFI設(shè)置界面進行查看或更改。

每塊主板的設(shè)置界面和選項名稱都可能很不一樣，下面列出了一些可能的設(shè)置名稱：

• Legacy Support (On/Off or Enabled/Disabled)

• Boot Device Control

• Legacy CSM (On/Off or Enabled/Disabled)

• Launch CSM (On/Off or Enabled/Disabled)

• CSM (On/Off or Enabled/Disabled)

• UEFI/Legacy Boot (Both/Legacy Only/UEFI Only)

• Boot Mode (Legacy Support/No Legacy Support)

• Boot Option Filter?(UEFI and Legacy/UEFI First/LegacyFirst/LegacyOnly/UEFI Only)

• UEFI/Legacy Boot Priority??(UEFI First/LegacyFirst/LegacyOnly/UEFI Only)

★安全啟動(Secure boot)

安全啟動(Secure boot)是UEFI的一個特性，在電腦啟動過程中，它可以阻止未經(jīng)認證的驅(qū)動和系統(tǒng)引導(dǎo)程序，從而保護啟動過程。

你想要在預(yù)裝了正版Windows 8的電腦上安裝其它系統(tǒng)，那么你就必須關(guān)閉安全啟動。如果你想繼續(xù)用這個預(yù)裝的Windows 8，那你就不能關(guān)閉安全啟動。

這是微軟強制要求的，但這種行為引起人們的強烈反對，后來Windows 10就沒有這種強制行為了，具體請看《安全啟動在Windows 8和10上是怎么工作的，它對Linux意味著什么？》。

★結(jié)尾

【官方雙語】BIOS和UEFI的區(qū)別#電子速談

為了方便理解，我找了一個視頻給大家看，最后我用一個表格簡單總結(jié)一下UEFI和BIOS的區(qū)別：

★參考文獻

1.What Is UEFI, and How Is It Different from BIOS?

2.【官方雙語】BIOS和UEFI的區(qū)別#電子速談_嗶哩嗶哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的超出网络bios会话限制_什么是UEFI，它和BIOS有什么不同？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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