Was genau sind EFI und UEFI, die das herkömmliche BIOS ersetzen?

Was genau sind EFI und UEFI, die das herkömmliche BIOS ersetzen?

Man kann sagen, dass die traditionelle blau-weiße BIOS-Oberfläche bei vielen Spielern Einzug gehalten hat. Als Intel jedoch den Prozessor mit Sandy Bridge-Architektur herausbrachte, war es an der Zeit, dass sich das traditionelle BIOS von uns verabschiedete. EFI und UEFI mit grafischen Schnittstellen ersetzten schnell das traditionelle BIOS und wurden zur Standardkonfiguration vieler Motherboards. Heute werden wir über dieses EFI und UEFI sprechen, die die Tradition verändert haben.


Diese traditionelle BIOS-Schnittstelle gibt es nun nicht mehr. Was sind EFI und UEFI? EFI ist die Abkürzung für Extensible Firmware Interface, eine von Intel empfohlene Upgrade-Lösung zum Ersetzen des BIOS in PC-ähnlichen Systemen. Im Vergleich zum herkömmlichen BIOS erstellt EFI das System durch Modularisierung, Parameterstapelübergabe in der C-Sprache und dynamische Verknüpfung. Es ist einfacher zu implementieren und verfügt über stärkere Fehlertoleranz- und Fehlerkorrekturfunktionen als das BIOS. UEFI steht für Unified Extensible Firmware Interface, das auf Basis des EFI 1.10-Standards entwickelt wurde. Eigentümer ist allerdings nicht Intel, sondern eine internationale Organisation namens Unified EFI Form. UEFI ist ein Standard, der den Schnittstellentyp detailliert beschreibt, der es einem PC ermöglicht, ein Betriebssystem aus einer Pre-Boot-Betriebsumgebung zu laden.
UEFI verwendet eine grafische Benutzeroberfläche, die sich stark vom herkömmlichen BIOS unterscheidet. Es ist zu beachten, dass EFI und UEFI zwar unterschiedliche Namen haben, im Wesentlichen jedoch dasselbe sind. Seit der offiziellen Veröffentlichung des EFI 1.02-Standards am 12. Dezember 2000 existiert EFI immer als erweiterter Standard, der das traditionelle BIOS ersetzt. Das Eigentum liegt in den Händen von Intel. Ab 2007 übergab Intel die Verbesserung und Perfektionierung des EFI-Standards an das Unified EFI Format. Der anschließend eingeführte EFI-Standard wurde zur Unterscheidung offiziell in UEFI umbenannt. Daher ist UEFI eine Verbesserung und Weiterentwicklung von EFI. Tatsächlich wurden bei Ersterem im Vergleich zu Letzterem Verbesserungen beim UGA-Protokoll, der SCSI-Übertragung, der USB-Steuerung und den E/A-Geräten vorgenommen und auch neue Inhalte wie Netzwerkanwendungsschnittstelle, X64-Bindung, Service-Bindung usw. hinzugefügt. Darüber hinaus ist nicht nur Intel an der Entwicklung des UEFI-Standards beteiligt, sondern auch viele führende Unternehmen wie AMD, Apple, Dell, HP, IBM, Lenovo und Microsoft. Daher verfügt UEFI über eine bessere Kompatibilität und ist vielseitiger. Was sind die Unterschiede und Vorteile von UEFI im Vergleich zum herkömmlichen BIOS? Im Vergleich zum herkömmlichen BIOS unterstützt UEFI neue Hardware weitaus besser als die anderen. Das beste Beispiel hierfür ist, dass wir unter UEFI eine Festplatte mit mehr als 2,2 TB als Startdiskette verwenden können, während unter herkömmlichem BIOS eine Festplatte mit solch großer Kapazität ohne die Hilfe von Drittanbietersoftware nur als Datendiskette verwendet werden kann.
UEFI mit grafischer Benutzeroberfläche ermöglicht Ihnen eine intuitivere Anzeige verschiedener Daten. Darüber hinaus verfügt UEFI über eine integrierte Grafiktreiberfunktion, die eine hochauflösende grafische Benutzeroberfläche bereitstellen kann. Nach der Eingabe können Benutzer die Einstellungen und Anpassungen wie im Windows-System mit der Maus vornehmen, was die Bedienung einfacher und schneller macht. Da UEFI gleichzeitig ein modulares Design verwendet, kann es logisch in zwei Teile unterteilt werden: Hardwaresteuerung und Softwareverwaltung. Ersteres ist eine standardisierte allgemeine Einstellung, während Letzteres eine programmierbare offene Schnittstelle ist. Daher können Motherboard-Hersteller die offene Schnittstelle des letzteren nutzen, um eine Vielzahl umfangreicher Funktionen auf ihren eigenen Produkten zu implementieren, darunter Screenshots, Datensicherung, Hardwarefehlerdiagnose, UEFI-Online-Upgrades unabhängig vom Betriebssystem usw. und seine Funktionen sind zahlreicher und leistungsfähiger als beim herkömmlichen BIOS. Natürlich beschränken sich die Vorteile von UEFI gegenüber dem herkömmlichen BIOS nicht nur auf die oben genannten Punkte. Tatsächlich umfasst es auch die folgenden Funktionen: - 99 % der Codierung erfolgt in der Sprache C; - Keine Interrupts und Hardware-Port-Operationen mehr verwenden, sondern Treiber/Protokoll; - Unterstützt den X86-Realmodus nicht, verwendet aber direkt den Flat-Modus. - Gibt keinen reinen Binärcode mehr aus, sondern den Modus „Removable Binary Drivers“; - Beim Start des Betriebssystems wird nicht mehr der Interrupt INT 19H aufgerufen, sondern direkt über Protocol/Device Path; - Bequemer für die Entwicklung durch Dritte; Für normale Benutzer haben diese Funktionen jedoch keine praktische Bedeutung. Sie richten sich eher an Entwickler, daher werden die entsprechenden Inhalte diesmal nicht näher beschrieben. Was sind die Hauptkomponenten von UEFI?
Die Beziehung zwischen UEFI-Komponenten. Lassen Sie uns nun etwas tiefer gehen und einen Blick auf die Hauptkomponenten von UEFI werfen. UEFI besteht hauptsächlich aus einem Initialisierungsmodul, einer Treiberausführungsumgebung, einem Treiberprogramm, einem Kompatibilitätsunterstützungsmodul, einer UEFI-Anwendung und einer GUID-Festplattenpartition. Das Initialisierungsmodul und die Treiberausführungsumgebung bilden die Grundlage für den Betrieb von UEFI und sind normalerweise in den Flash-Speicherchip des Motherboards integriert, was dem herkömmlichen BIOS ähnelt. Beim Einschalten des Computers wird zunächst das Initialisierungsmodul ausgeführt, das für die Initialisierung der CPU, des Motherboard-Chips und des Speichergeräts zuständig ist. Nach Abschluss wird die Treiberausführungsumgebung, nämlich Driver Execution Environment, abgekürzt DXE, geladen. Nachdem DXE geladen wurde, kann UEFI den UEFI-Treiber der Hardware weiter laden. DXE lädt Treiber für verschiedene Busse und Geräte durch Aufzählung, und diese Treiber können überall im System platziert werden, solange sie in der richtigen Reihenfolge aufgezählt werden können. Der Hardware-UEFI-Treiber wird im Allgemeinen in der dedizierten UEFI-Partition der Festplatte platziert. Solange das System die Festplatte korrekt lädt, kann der entsprechende Treiber normal gelesen und angewendet werden. Daher kann UEFI mit der Unterstützung von DXE problemlos Unterstützung bieten, selbst wenn Spieler dem PC neue Hardware hinzufügen, solange ein entsprechender UEFI-Treiber vorhanden ist. Dies ist etwas, womit herkömmliche BIOS mit nahezu unbegrenzten Möglichkeiten nicht mithalten können. Gerade aufgrund dieser Fähigkeit kann UEFI problemlos verschiedene Netzwerkgeräte unterstützen und eine Verbindung zum Internet herstellen, wodurch die Funktion der Online-Aktualisierung von UEFI ohne Zugriff auf das System realisiert wird. Das Kompatibilitätsunterstützungsmodul ist so konzipiert, dass Betriebssysteme ohne UEFI-Startfunktion erfolgreich in der UEFI-Umgebung gestartet werden können. Dieses Kompatibilitätsunterstützungsmodul stellt UEFI ähnliche Systemdienste wie das herkömmliche BIOS bereit und gewährleistet so einen reibungslosen technischen Übergang von UEFI. Die GUID-Festplattenpartition ist eine im UEFI-Standard eingeführte Festplattenpartitionsstruktur. Im Vergleich zur herkömmlichen MBR-Partition durchbricht die GUID-Festplattenpartition die Beschränkung der ersteren, die nur 4 primäre Partitionen zulässt, und der Partitionstyp wird auch in das geändert, was wir oft als GPT-Partition bezeichnen. Gibt es Nachteile von UEFI? Obwohl UEFI das traditionelle BIOS grundsätzlich ersetzt hat, hat es nicht nur Vorteile, sondern auch keine Nachteile. UEFI weist im Vergleich zum herkömmlichen BIOS eine erheblich verbesserte Hardwarekompatibilität auf, ist aber hinsichtlich seiner eigenen Sicherheit dem herkömmlichen BIOS möglicherweise immer noch unterlegen. Zunächst werden das Hauptprogramm und der Code von UEFI in den Flash-Speicherchip auf dem Motherboard integriert. Wenn der Chip ausfällt, kann der Computer nicht normal gestartet werden, was im Grunde dasselbe ist wie beim herkömmlichen BIOS. Da UEFI-Programme jedoch in höheren Programmiersprachen geschrieben sind, sind sie anfälliger für Virenangriffe als herkömmliche BIOS, die in Assemblersprache geschrieben sind, und der Programmcode lässt sich auch leichter neu schreiben. Obwohl UEFI weit verbreitet ist, müssen seine Sicherheit und Stabilität noch verbessert werden.

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