Thực đơn
trang chủSự cố

Uefi không có vỏ đồ họa. Ổ đĩa flash để khởi động ở chế độ UEFI: các thành phần. BIOS được lưu trữ ở đâu và CMOS là gì

Nhiều người dùng cho rằng máy tính khởi động bằng hệ điều hành nhưng thực tế điều này chỉ đúng một phần. Trong tài liệu này, bạn sẽ tìm hiểu cách PC thực sự khởi động và làm quen với các khái niệm quan trọng như BIOS, CMOS, UEFI và các khái niệm khác.

Giới thiệu

Đối với nhiều người, làm việc với máy tính bắt đầu sau khi tải hệ điều hành. Và điều này không có gì đáng ngạc nhiên, vì phần lớn thời gian, các PC hiện đại thực sự được sử dụng bằng cách sử dụng lớp vỏ đồ họa tiện lợi của Windows hoặc bất kỳ hệ điều hành nào khác. Trong môi trường thân thiện này đối với chúng tôi, chúng tôi không chỉ khởi chạy các chương trình, ứng dụng hoặc trò chơi mà còn thực hiện cài đặt cũng như định cấu hình các thông số hệ thống phù hợp với nhu cầu của chúng tôi.

Nhưng, bất chấp tất cả tính đa chức năng của nó, hệ điều hành có thể không phải tất cả, nhưng trong một số những điểm chính, và đơn giản là hoàn toàn bất lực. Đặc biệt, điều này áp dụng cho khởi động máy tính, diễn ra hoàn toàn không có sự tham gia của cô ấy. Hơn nữa, bản thân việc ra mắt HĐH phần lớn phụ thuộc vào sự thành công của quy trình này, điều này có thể không xảy ra nếu có vấn đề phát sinh.

Đây có thể là tin mới đối với một số người, nhưng trên thực tế, Windows không chịu trách nhiệm khởi động máy tính từ đầu đến cuối mà nó chỉ tiếp tục ở một giai đoạn nhất định và kết thúc nó. Trình phát chính ở đây là một phần sụn hoàn toàn khác - BIOS, mục đích và chức năng chính mà chúng ta sẽ nói đến trong tài liệu này.

BIOS là gì và tại sao cần thiết?

Các thành phần chính của bất kỳ thiết bị máy tính nào đều là sự kết hợp giữa bộ xử lý và RAM và điều này không phải là không có lý do. Bộ xử lý được gọi đúng là trái tim và bộ não của bất kỳ PC nào, vì tất cả các hoạt động toán học chính đều được giao phó cho nó. Trong trường hợp này, CPU chỉ có thể nhận tất cả lệnh và dữ liệu để tính toán từ RAM. Anh ấy cũng gửi kết quả công việc của mình đến đó. Bộ xử lý không tương tác trực tiếp với bất kỳ bộ lưu trữ thông tin nào khác, chẳng hạn như ổ cứng.

Vấn đề chính nằm ở đây. Để bộ xử lý bắt đầu thực thi các lệnh của hệ điều hành, chúng phải nằm trong RAM. Nhưng khi bật PC, RAM trống vì nó dễ bay hơi và không thể lưu trữ thông tin khi tắt máy tính. Đồng thời, tự mình, không có sự tham gia của hệ thống, thiết bị máy tính họ không thể đặt dữ liệu cần thiết vào bộ nhớ. Và ở đây chúng ta phải đối mặt với một tình huống nghịch lý. Hóa ra để tải HĐH vào bộ nhớ, hệ điều hành phải có sẵn trong RAM.

Để giải quyết tình trạng này, vào buổi bình minh của kỷ nguyên máy tính cá nhân, các kỹ sư của IBM đã đề xuất sử dụng một giải pháp đặc biệt. chương trình nhỏ, được gọi là BIOS, đôi khi được gọi là bộ nạp khởi động.

Từ BIOS(BIOS) là tên viết tắt của bốn từ tiếng Anh Hệ thống đầu vào/đầu ra cơ bản, được dịch sang tiếng Nga có nghĩa là: “Hệ thống đầu vào/đầu ra cơ bản”. Tên này được đặt cho tập hợp các vi chương trình chịu trách nhiệm vận hành chức năng cơ bản bộ điều hợp video, màn hình, ổ đĩa, ổ đĩa mềm, bàn phím, chuột và các thiết bị đầu vào/đầu ra cơ bản khác.

Các chức năng chính của BIOS là khởi động PC ban đầu, kiểm tra và thiết lập ban đầu thiết bị, phân phối tài nguyên giữa các thiết bị và kích hoạt quy trình khởi động hệ điều hành.

BIOS được lưu trữ ở đâu và CMOS là gì

Xét rằng BIOS chịu trách nhiệm cho giai đoạn khởi động máy tính ban đầu, bất kể cấu hình của nó như thế nào, chương trình này sẽ có sẵn cho thiết bị cơ sở ngay sau khi nhấn nút nguồn PC. Đó là lý do tại sao nó không được lưu trữ trên ổ cứng, giống như hầu hết các ứng dụng thông thường, nhưng được ghi vào một chip nhớ flash đặc biệt nằm trên bo mạch hệ thống. Do đó, có thể truy cập vào BIOS và khởi động máy tính ngay cả khi không có phương tiện lưu trữ nào được kết nối với PC.

Những máy tính đầu tiên sử dụng chip bộ nhớ chỉ đọc (ROM) để lưu trữ BIOS, trên đó mã chương trình được viết một lần tại nhà máy. Một thời gian sau, chip EPROM và EEROM bắt đầu được sử dụng, trong đó nếu cần, có thể viết lại BIOS, nhưng chỉ với sự trợ giúp của thiết bị đặc biệt.

Trong các máy tính cá nhân hiện đại, BIOS được lưu trữ trong các chip dựa trên bộ nhớ flash, có thể được viết lại bằng các chương trình đặc biệt trực tiếp trên PC tại nhà. Thủ tục này thường được gọi nhấp nháy và được yêu cầu cập nhật firmware lên phiên bản mới hoặc thay thế trong trường hợp hư hỏng.

Nhiều chip BIOS không hàn vào bo mạch chủ, giống như tất cả các thành phần khác, nhưng được lắp trong một đầu nối nhỏ đặc biệt, cho phép bạn thay thế nó bất cứ lúc nào. Đúng, tính năng này khó có thể hữu ích với bạn, vì trường hợp yêu cầu thay thế chip BIOS là rất hiếm và thực tế không bao giờ xảy ra với người dùng gia đình.

Bộ nhớ flash để lưu trữ BIOS có thể có dung lượng khác nhau. Trước đây, dung lượng này rất nhỏ và lên tới không quá 512 KB. Các phiên bản hiện đại của chương trình đã trở nên lớn hơn một chút và có dung lượng vài megabyte. Nhưng dù sao thì trong nền ứng dụng hiện đại Và tập tin đa phương tiện nó chỉ là rất nhỏ.

Ở một số bo mạch chủ tiên tiến, nhà sản xuất có thể cài đặt không phải một mà là hai chip BIOS cùng một lúc - một chip chính và một chip dự phòng. Trong trường hợp này, nếu có điều gì xảy ra với chip chính, máy tính sẽ khởi động từ chip dự phòng.

Ngoài bộ nhớ flash trong đó BIOS được lưu trữ, còn có một loại bộ nhớ khác trên bo mạch chủ được thiết kế để lưu trữ các cài đặt cấu hình cho chương trình này. Nó được sản xuất bằng cách sử dụng chất bán dẫn oxit kim loại bổ sung hoặc CMOS(Chất bán dẫn oxit kim loại bổ sung). Chữ viết tắt này là tên được đặt cho bộ nhớ chuyên dụng chứa dữ liệu khởi động máy tính được BIOS sử dụng.

Bộ nhớ CMOS được cấp nguồn bằng pin được lắp trên bo mạch chủ. Nhờ đó, khi bạn ngắt kết nối máy tính khỏi ổ cắm, tất cả các cài đặt BIOS sẽ được lưu. Trên các máy tính cũ, chức năng bộ nhớ CMOS được gán cho một chip riêng. Trong các PC hiện đại, nó là một phần của chipset.

Quy trình POST và khởi động PC ban đầu

Bây giờ chúng ta hãy xem quá trình khởi động máy tính ban đầu trông như thế nào và BIOS đóng vai trò gì trong đó.

Sau khi nhấn nút nguồn của máy tính, bộ nguồn sẽ khởi động trước, bắt đầu cấp điện áp cho bo mạch chủ. Nếu bình thường thì chipset sẽ ra lệnh reset bộ nhớ trong bộ xử lý trung tâm và sự ra mắt của nó. Sau đó, bộ xử lý bắt đầu đọc và thực thi tuần tự các lệnh được ghi trong bộ nhớ hệ thống, vai trò của lệnh này do chip BIOS đảm nhận.

Ngay từ đầu, bộ xử lý nhận được lệnh thực hiện tự kiểm tra các thành phần máy tính ( BƯU KIỆN- Khả năng tự kiểm tra). Quy trình POST bao gồm một số giai đoạn, hầu hết bạn có thể xem trên màn hình PC ngay sau khi bật. Trình tự các sự kiện trước khi hệ điều hành bắt đầu tải như sau:

1. Đầu tiên, xác định các thiết bị chính của hệ thống.

3. Bước thứ ba - thiết lập bộ logic hệ thống hay nói một cách đơn giản hơn là chipset.

4. Sau đó, card màn hình sẽ được tìm kiếm và xác định. Nếu một bộ điều hợp video bên ngoài (độc lập) được cài đặt trong máy tính, thì nó sẽ có BIOS riêng, BIOS hệ thống chính sẽ tìm kiếm trong một phạm vi địa chỉ bộ nhớ nhất định. Nếu tìm thấy bộ điều hợp đồ họa bên ngoài, thứ đầu tiên bạn nhìn thấy trên màn hình sẽ là hình ảnh có tên của card màn hình do BIOS của nó tạo ra.

5. Sau khi tìm thấy bộ điều hợp đồ họa, quá trình kiểm tra tính toàn vẹn sẽ bắt đầu cài đặt BIOS và tình trạng pin. Tại thời điểm này, những dòng chữ màu trắng bí ẩn tương tự bắt đầu xuất hiện trên màn hình điều khiển, khiến những người dùng thiếu kinh nghiệm lo lắng do không hiểu chuyện gì đang xảy ra. Nhưng trên thực tế, không có gì siêu nhiên xảy ra vào lúc này, như bây giờ bạn sẽ tận mắt chứng kiến. Theo quy luật, dòng chữ đầu tiên, trên cùng chứa logo của nhà phát triển BIOS và thông tin về phiên bản đã cài đặt của nó.

6. Sau đó, quá trình kiểm tra bộ xử lý trung tâm bắt đầu, sau đó dữ liệu về chip đã cài đặt sẽ được hiển thị: tên nhà sản xuất, kiểu máy và tần số xung nhịp của nó.

7. Tiếp theo, quá trình kiểm tra RAM bắt đầu. Nếu mọi việc suôn sẻ, tổng dung lượng RAM đã cài đặt sẽ hiển thị trên màn hình với dòng chữ OK.

8. Sau khi hoàn tất việc kiểm tra các thành phần chính của PC, việc tìm kiếm bàn phím và kiểm tra các cổng đầu vào/đầu ra khác sẽ bắt đầu. Trong một số trường hợp, máy tính có thể ngừng khởi động ở giai đoạn này nếu hệ thống không thể phát hiện bàn phím được kết nối. Trong trường hợp này, cảnh báo về điều này sẽ ngay lập tức được hiển thị trên màn hình.

9. Tiếp theo, quá trình phát hiện các ổ đĩa được kết nối với máy tính bắt đầu, bao gồm Ổ quang, ổ cứng và ổ đĩa flash. Thông tin về các thiết bị tìm thấy được hiển thị trên màn hình. Trong trường hợp có một số bộ điều khiển từ nhà sản xuất khác nhau, thì quy trình khởi tạo chúng có thể được hiển thị trên các màn hình khác nhau.

Màn hình định nghĩa bộ điều khiểnnối tiếpATA, có cái riêng của nóBIOS, với đầu ra của tất cả các thiết bị được kết nối với nó.

10. Ở giai đoạn cuối, tài nguyên được phân phối giữa các thiết bị được tìm thấy thiết bị nội bộ MÁY TÍNH. Trong các máy tính cũ hơn, sau đó sẽ hiển thị bảng tóm tắt với tất cả các thiết bị được phát hiện. Trong các máy hiện đại, bảng không còn hiển thị trên màn hình nữa.

11. Cuối cùng, nếu quy trình POST thành công, BIOS sẽ bắt đầu tìm kiếm các ổ đĩa được kết nối Khu vực khởi động chính(MBR), chứa thông tin về việc khởi động hệ điều hành và thiết bị khởi động, nơi cần chuyển quyền kiểm soát sâu hơn.

Tùy thuộc vào phiên bản BIOS được cài đặt trên máy tính, quy trình POST có thể diễn ra với một chút thay đổi so với thứ tự được mô tả ở trên, nhưng nhìn chung, tất cả các bước chính mà chúng tôi đã chỉ ra sẽ được thực hiện khi khởi động từng PC.

Tiện ích thiết lập BIOS

BIOS là một hệ thống có thể cấu hình và có chương trình riêng để thiết lập một số thông số phần cứng PC, được gọi là Tiện ích thiết lập BIOS hoặc Tiện ích cài đặt CMOS. Nó được gọi bằng cách nhấn chìa khóa đặc biệt trong quá trình tự kiểm tra POST. Trên máy tính để bàn, phím Del thường được sử dụng nhiều nhất cho mục đích này và trên máy tính xách tay F2.

Giao diện đồ họa của tiện ích cấu hình phần cứng rất khắc khổ và hầu như không thay đổi kể từ những năm 80. Tất cả các cài đặt ở đây chỉ được thực hiện bằng bàn phím - thao tác chuột không được cung cấp.

CMOS/BIOS Setup có rất nhiều cài đặt, nhưng những cài đặt phổ biến nhất mà người dùng bình thường có thể cần bao gồm: cài đặt ngày giờ hệ thống, chọn thứ tự các thiết bị khởi động, bật/tắt thiết bị bổ sung được tích hợp trong bo mạch chủ (âm thanh, video). hoặc bộ điều hợp mạng), điều khiển hệ thống làm mát và theo dõi nhiệt độ bộ xử lý, cũng như thay đổi tần số bus hệ thống (ép xung).

Đối với các mẫu bo mạch chủ khác nhau, số lượng thông số BIOS có thể cấu hình có thể khác nhau rất nhiều. Phạm vi cài đặt rộng nhất thường có trên bo mạch chủ máy tính để bàn đắt tiền nhắm đến những người đam mê, người hâm mộ trò chơi máy tính và ép xung. Theo quy định, kho vũ khí ít ỏi được tìm thấy trong các bảng ngân sách được thiết kế để lắp đặt ở máy tính văn phòng. Phần lớn các cài đặt BIOS cũng không tỏa sáng với nhiều cài đặt khác nhau. thiêt bị di động. Chúng ta sẽ nói chi tiết hơn về các cài đặt BIOS khác nhau và tác động của chúng đối với hoạt động của máy tính trong một bài viết riêng.

Phát triển và cập nhật BIOS

Theo quy định, đối với hầu hết mọi kiểu bo mạch chủ, phiên bản BIOS riêng được phát triển, có tính đến các đặc điểm kỹ thuật riêng: loại chipset được sử dụng và loại thiết bị ngoại vi được hàn.

Quá trình phát triển BIOS có thể được chia thành hai giai đoạn. Đầu tiên nó được tạo ra phiên bản cơ bản chương trình cơ sở trong đó tất cả các chức năng được triển khai, bất kể kiểu chipset. Đến nay, sự phát triển phiên bản tương tự Những vấn đề này chủ yếu được xử lý bởi American Megatrends (AMIBIOS) và Phoenix Technologies, vào năm 1998 đã mua lại công ty lớn lúc bấy giờ trong thị trường này - Award Software (AwardBIOS, Award module BIOS, Award WorkstationBIOS).

Ở giai đoạn thứ hai, các nhà sản xuất bo mạch chủ tham gia vào việc phát triển BIOS. Tại thời điểm này, phiên bản cơ bản được sửa đổi và cải tiến cho từng mô hình cụ thể bảng, có tính đến các tính năng của nó. Hơn nữa, sau khi bo mạch chủ có mặt trên thị trường, hãy làm việc với nó. phiên bản sinh học không dừng lại. Các nhà phát triển thường xuyên phát hành các bản cập nhật có thể sửa các lỗi tìm thấy, thêm hỗ trợ cho phần cứng mới và mở rộng chức năng của chương trình. Trong một số trường hợp, việc cập nhật BIOS cho phép bạn thổi sức sống mới vào một bo mạch chủ dường như đã lỗi thời, chẳng hạn như thêm hỗ trợ cho thế hệ bộ xử lý mới.

UEFI BIOS là gì

Nguyên tắc hoạt động cơ bản BIOS hệ thống dành cho máy tính để bàn được hình thành từ những năm 80 xa xôi của thế kỷ trước. Trong những thập kỷ qua, ngành công nghiệp máy tính đã phát triển nhanh chóng và trong thời gian này liên tục nảy sinh các tình huống khi các mẫu thiết bị mới không tương thích với một số phiên bản BIOS nhất định. Để giải quyết những vấn đề này, các nhà phát triển đã phải liên tục sửa đổi mã của hệ thống đầu vào/đầu ra cơ bản, nhưng cuối cùng toàn bộ dòng những hạn chế về phần mềm vẫn không thay đổi kể từ thời của những chiếc PC gia đình đầu tiên. Tình trạng này dẫn đến việc BIOS trong phiên bản cổ điển cuối cùng đã không còn đáp ứng các yêu cầu của phiên bản hiện đại. phần cứng máy tính, ngăn chặn sự lây lan của nó trong lĩnh vực máy tính cá nhân đại chúng. Rõ ràng là cần phải thay đổi điều gì đó.

Năm 2011, với việc bắt đầu sản xuất bo mạch chủ cho bộ xử lý Intel Thế hệ Sandy Bridge, được cài đặt trong ổ cắm LGA1155, việc giới thiệu hàng loạt giao diện phần mềm mới để khởi động máy tính - UEFI - đã bắt đầu.

Trên thực tế, phiên bản đầu tiên của giải pháp thay thế BIOS thông thường này đã được phát triển và sử dụng thành công. của Intel V. hệ thống máy chủ trở lại vào cuối những năm 90. Sau đó, giao diện mới để khởi động PC được gọi là EFI (Giao diện phần mềm mở rộng), nhưng vào năm 2005, thông số kỹ thuật mới của nó được gọi là UEFI (Giao diện phần mềm mở rộng hợp nhất). Ngày nay, hai chữ viết tắt này được coi là đồng nghĩa.

Như bạn có thể thấy, các nhà sản xuất bo mạch chủ không hề vội vàng chuyển sang tiêu chuẩn mới, cố gắng cải thiện các biến thể BIOS truyền thống cho đến phút cuối cùng. Tuy nhiên, sự lạc hậu rõ ràng của hệ thống này, bao gồm giao diện 16 bit, không thể sử dụng hơn 1 MB không gian địa chỉ bộ nhớ, thiếu hỗ trợ cho các ổ đĩa lớn hơn 2 TB và các vấn đề tương thích không thể giải quyết liên tục khác với thiết bị mới tuy nhiên đã trở thành một vấn đề lớn. lập luận nghiêm túc về việc chuyển sang một giải pháp phần mềm mới .

Giao diện khởi động mới do Intel đề xuất mang lại những thay đổi gì và nó khác với BIOS như thế nào? Cũng như BIOS, nhiệm vụ chính của UEFI là phát hiện chính xác phần cứng ngay sau khi bật PC và chuyển quyền điều khiển máy tính sang hệ điều hành. Nhưng đồng thời, những thay đổi trong UEFI sâu sắc đến mức sẽ không chính xác nếu so sánh nó với BIOS.

BIOS là mã chương trình hầu như không thể thay đổi được nhúng trong một con chip đặc biệt và tương tác trực tiếp với Thiết bị máy tính sử dụng phần mềm của chúng tôi. Quy trình khởi động máy tính từ sử dụng BIOS rất đơn giản: ngay sau khi bật máy tính, phần cứng sẽ được kiểm tra và các trình điều khiển chung đơn giản cho các thành phần phần cứng chính sẽ được tải. Sau đó, BIOS tìm bộ tải khởi động của hệ điều hành và kích hoạt nó. Tiếp theo, hệ điều hành tải.

Hệ thống UEFI có thể được gọi là một lớp giữa các thành phần phần cứng của máy tính, với phần sụn riêng và hệ điều hành, cho phép nó thực hiện các chức năng BIOS. Nhưng không giống như BIOS, UEFI là một giao diện lập trình mô-đun bao gồm các dịch vụ kiểm tra, làm việc và khởi động, trình điều khiển thiết bị, giao thức truyền thông, phần mở rộng chức năng và lớp vỏ đồ họa riêng của nó, khiến nó trông giống như một hệ điều hành rất nhẹ. Đồng thời, giao diện người dùng trong UEFI hiện đại, hỗ trợ điều khiển chuột và có thể bản địa hóa sang nhiều ngôn ngữ, bao gồm cả tiếng Nga.

Một lợi thế quan trọng của EFI là tính đa nền tảng và tính độc lập với kiến ​​trúc bộ xử lý. Các thông số kỹ thuật của hệ thống này cho phép nó hoạt động với hầu hết mọi tổ hợp chip, có thể là kiến ​​trúc x86 (Intel, AMD) hoặc ARM. Hơn nữa, UEFI có quyền truy cập trực tiếp vào tất cả phần cứng máy tính và trình điều khiển độc lập với nền tảng, cho phép tổ chức, chẳng hạn như truy cập Internet hoặc sao lưu đĩa mà không cần khởi động HĐH.

Không giống như BIOS, mã UEFI và tất cả thông tin dịch vụ của nó có thể được lưu trữ không chỉ trong một con chip đặc biệt mà còn trên các phân vùng, cả bên trong và bên trong. cứng bên ngoàiđĩa, cũng như kho lưu trữ mạng. Đổi lại, thực tế là dữ liệu khởi động có thể được đặt trên các ổ đĩa có dung lượng lớn, do kiến ​​trúc mô-đun, có thể cung cấp cho EFI nhiều dữ liệu phong phú. chức năng. Ví dụ: đây có thể là các công cụ chẩn đoán được phát triển hoặc các tiện ích hữu ích có thể được sử dụng cả ở giai đoạn khởi động PC ban đầu và sau khi hệ điều hành khởi động.

Một tính năng quan trọng khác của UEFI là khả năng hoạt động với các ổ cứng khổng lồ, được phân vùng bằng tiêu chuẩn GPT (Bảng phân vùng hướng dẫn). Cái sau không được hỗ trợ bởi bất kỳ sửa đổi BIOS nào vì nó có địa chỉ cung 64-bit.

Khởi động PC dựa trên UEFI, như trong trường hợp BIOS, bắt đầu bằng việc khởi tạo thiết bị. Nhưng tại cùng một thời điểm, thủ tục này xảy ra nhanh hơn nhiều, vì UEFI có thể phát hiện đồng thời một số thành phần ở chế độ song song (BIOS lần lượt khởi chạy tất cả các thiết bị). Sau đó, hệ thống UEFI sẽ được tải, dưới sự kiểm soát của bất kỳ tập hợp hành động cần thiết nào được thực hiện (tải trình điều khiển, khởi tạo ổ đĩa khởi động, khởi động dịch vụ khởi động, v.v.) và chỉ sau khi hệ điều hành được khởi chạy.

Có vẻ như quy trình gồm nhiều bước như vậy sẽ làm tăng thời gian khởi động tổng thể của PC, nhưng trên thực tế thì điều ngược lại lại xảy ra. Với UEFI, hệ thống khởi động nhanh hơn nhiều nhờ trình điều khiển tích hợp và bộ tải khởi động riêng. Do đó, trước khi khởi động, HĐH nhận được thông tin toàn diện về phần cứng của máy tính, cho phép khởi động trong vòng vài giây.

Bất chấp tất cả sự tiến bộ của UEFI, vẫn còn một số hạn chế hạn chế phát triển tích cực và phân phối của trình tải xuống này. Thực tế là để triển khai tất cả các khả năng của giao diện khởi động mới, nó cần có sự hỗ trợ đầy đủ từ hệ điều hành. Cho đến nay, chỉ Windows 8 mới cho phép bạn sử dụng đầy đủ các khả năng của UEFI. Hỗ trợ hạn chế cho giao diện mới có sẵn cho các phiên bản 64-bit của Windows 7, Vista và Linux với kernel 3.2 trở lên. Khả năng UEFI cũng được sử dụng trong trình quản lý khởi động BootCamp bởi Apple trên hệ thống Mac OS X gốc.

Chà, làm thế nào để máy tính khởi động từ UEFI nếu nó sử dụng hệ điều hành không được hỗ trợ (WindowsXP, Windows 7 32 bit) hoặc phân vùng tệp (MBR)? Đối với những trường hợp như vậy, giao diện khởi động mới được tích hợp sẵn Mô-đun hỗ trợ tương thích(Mô-đun hỗ trợ tương thích), về cơ bản là một BIOS truyền thống. Đó là lý do tại sao bạn có thể thấy có bao nhiêu máy tính hiện đại, được trang bị bo mạch chủ với UEFI, khởi động theo cách truyền thống ở chế độ mô phỏng BIOS. Thông thường điều này xảy ra vì chủ sở hữu của họ tiếp tục sử dụng phân vùng ổ cứng với MBR truyền thống và không muốn chuyển sang phân vùng GPT.

Phần kết luận

Rõ ràng là, không giống như BIOS truyền thống, UEFI có khả năng làm được nhiều việc hơn là chỉ xử lý khởi động. Khả năng khởi chạy các dịch vụ và ứng dụng đang hoạt động, cả ở giai đoạn đầu khởi động PC và sau khi hệ điều hành khởi động, mở ra nhiều cơ hội mới cho cả nhà phát triển và người dùng cuối.

Nhưng đồng thời, vẫn còn quá sớm để nói về việc từ bỏ hoàn toàn hệ thống đầu vào/đầu ra cơ bản trong tương lai gần. Trước hết, bạn cần nhớ rằng cho đến nay hầu hết các máy tính đều chạy WindowsXP và Windows 7 32 bit, không được UEFI hỗ trợ. Và ổ cứng được phân vùng theo tiêu chuẩn GPT hầu như chỉ có thể tìm thấy ở các mẫu máy tính xách tay mới chạy Windows 8.

Vì vậy, miễn là phần lớn người dùng, do thói quen hoặc một số lý do khác, bị ràng buộc bởi các phiên bản HĐH cũ và các phương pháp phân vùng ổ cứng truyền thống, BIOS sẽ vẫn là hệ thống chính để khởi động máy tính.

Quá trình chuyển đổi lớn sang UEFI (Giao diện phần mềm mở rộng hợp nhất) đã bắt đầu. Microsoft yêu cầu giao diện này phải được sử dụng trên tất cả các máy tính chạy Windows 8. Chính xác hơn, Chúng ta đang nói về về UEFI với tính năng Secure Boot. Đồng thời, chỉ có "tám" mới có thể hoạt động trên những PC như vậy mà không gặp vấn đề gì: cả Windows XP và "seven" đều không thể được cài đặt trên máy UEFI mà không cần thao tác bổ sung. Bạn cũng sẽ không thể khởi động từ ổ flash Linux Live hoặc Windows. Chính xác thì điều gì có thể xảy ra nếu bạn cố gắng bắt đầu với ổ đĩa flash cài đặt trên máy tính xách tay Sony VAIO, được hiển thị trong hình trên. Và vấn đề với UEFI không dừng lại ở đó. Mỗi nhà sản xuất phần cứng đều tự cấu hình UEFI, từ đó tạo ra những khó khăn không đáng có cho người dùng. Máy tính xách tay IdeaPad của Lenovo hoàn toàn không thể nhận ra ổ đĩa flash giống như phương tiện khởi động. Đồng thời, Lenovo không có gì để chê trách: thực tế là ổ đĩa flash có khả năng khởi độngđược định dạng dưới dạng một tập tin hệ thống NTFS và UEFI không hỗ trợ khởi động từ phương tiện như vậy. Nếu bạn kết nối cùng một ổ đĩa với máy tính xách tay EliteBook của HP, nó sẽ khởi động mà không gặp vấn đề gì và cho phép bạn cài đặt Windows. Vấn đề là tất cả dữ liệu trên đĩa EliteBook sẽ bị xóa sau khi cài đặt.

Mọi người cấu hình khác nhau

Bạn có bối rối không? Không có gì ngạc nhiên: UEFI với Secure Boot thiết lập các quy tắc mới để cài đặt và khởi động hệ điều hành và các nhà sản xuất phần cứng giải thích các quy tắc này theo cách riêng của họ, điều này gây thêm khó khăn cho người dùng. Vì vậy, trong bài viết này, chúng tôi đặt ra cho mình mục tiêu là giải tỏa những nhầm lẫn xung quanh UEFI. Lấy máy tính xách tay của các nhà sản xuất lớn làm ví dụ, chúng tôi sẽ cho bạn biết cách UEFI hoạt động, chức năng Khởi động an toàn đóng vai trò gì, cách vượt qua các “bẫy” do giao diện mới đặt ra và những gì bạn cần để sử dụng ổ đĩa flash có khả năng khởi động mà không sợ bị khóa. bất kỳ hậu quả phá hoại nào.

UEFI hoạt động như thế nào

UEFI khởi động theo đúng quy tắc đã được thiết lập. Nếu HĐH không hỗ trợ UEFI, chế độ mô phỏng BIOS sẽ được kích hoạt. quá trình khởi động máy tính Dựa trên BIOS khá đơn giản: sau khi nhấn nút nguồn, BIOS sẽ khởi động, kiểm tra trạng thái phần cứng và tải chương trình cơ sở - trình điều khiển đơn giản cho các thành phần phần cứng riêng lẻ. BIOS sau đó tìm kiếm bộ tải khởi động hệ điều hành và kích hoạt nó. Điều này lần lượt tải hệ điều hành hoặc hiển thị danh sách các hệ điều hành có sẵn.

Các máy tính dựa trên UEFI chỉ khởi động theo cách tương tự cho đến khi tìm kiếm được các tùy chọn khởi động. Sau này, mọi thứ diễn ra khác đi. UEFI có bộ tải khởi động hệ điều hành riêng với trình quản lý khởi chạy tích hợp cho các hệ thống đã cài đặt. Đối với nó, một phân vùng nhỏ (100–250 MB) được tạo trên đĩa, được định dạng trong hệ thống tệp FAT32, được gọi là Phân vùng hệ thống giao diện phần mềm mở rộng ( phân vùng hệ thống Giao diện phần mềm mở rộng (ESP). Nó chứa trình điều khiển cho các thành phần phần cứng có thể được truy cập bởi hệ điều hành đang chạy. Nguyên tắc chungĐiều này là: ngoại trừ DVD, UEFI chỉ có thể khởi động từ phương tiện được định dạng bằng hệ thống tệp FAT32.

UEFI là một cơ chế phức tạp

ESP có những ưu điểm: nhờ trình điều khiển UEFI và trình tải hệ điều hành, Windows khởi động nhanh hơn và phản hồi đầy đủ hơn với lỗi nghiêm trọng trình điều khiển. Nhưng giao diện UEFI cũng đặt ra những hạn chế: nó chỉ cho phép bạn cài đặt HĐH trên các ổ cứng được đánh dấu theo tiêu chuẩn GPT. Cái sau không được hỗ trợ bởi bất kỳ phiên bản BIOS nào, vì không giống như sơ đồ phân vùng truyền thống (MBR), nó sử dụng địa chỉ cung 64-bit. Ngoài Windows 8, chỉ có phiên bản 64 bit hỗ trợ giao diện UEFI Windows Vista và 7, cũng như Linux với kernel 3.2 trở lên. Hơn nữa, đối với các PC được chứng nhận hoạt động với G8, công ty Microsoft yêu cầu sử dụng tùy chọn Khởi động an toàn. Ở chế độ này, UEFI chỉ khởi chạy các bộ tải khởi động hệ điều hành đã được xác minh có chứa trình điều khiển được ký điện tử của Microsoft.

Cùng với Windows 8, chỉ có bộ tải khởi động Shim (Linux) mới có trình điều khiển có chữ ký cần thiết cho Secure Boot. Chúng không có sẵn trong các hệ điều hành khác. Do đó, nếu bạn muốn cài đặt Windows 7 hoặc Vista trên máy tính như vậy ngoài G8, bạn cần mở menu UEFI và tắt Secure Boot. Nếu bạn chọn HĐH không tương thích với UEFI làm HĐH thứ hai, bạn sẽ cần sử dụng Mô-đun hỗ trợ tương thích (CSM), mô-đun này có thể được bật trong UEFI. Thật không may, các nhà sản xuất sử dụng phiên bản khác nhau UEFI và đôi khi rất khó để tìm ra cách tắt Secure Boot và chuyển sang chế độ mô phỏng BIOS. Chúng tôi sẽ xem xét những câu hỏi này hơn nữa.

Quá trình khởi động PC dựa trên UEFI

Tùy thuộc vào cấu hình, UEFI tự khởi động máy tính hoặc chuyển sang chế độ mô phỏng của BIOS tiêu chuẩn. Chỉ sau đó Windows Boot Manager mới khởi động.

Cài đặt Windows trên PC với UEFI và Secure Boot

Trên PC chạy Windows 8 dựa trên UEFI Secure Boot, các phiên bản khác của HĐH chỉ có thể được cài đặt trong một số điều kiện nhất định. Người dùng phải chọn trước chế độ khởi động chính xác và chuẩn bị ổ flash cài đặt cho phù hợp.


Kích hoạt chế độ mô phỏng BIOS

Hoàn toàn nhầm lẫn: phương pháp vào chế độ mô phỏng BIOS phụ thuộc vào phiên bản UEFI. Trên Sony VAIO (1), bạn cần kích hoạt tùy chọn “Legasy”, trên ASUS Zenbook (2) - “Khởi chạy CSM”.


thiết lập UEFI

Mỗi nhà sản xuất sử dụng phiên bản UEFI riêng của mình trong máy tính xách tay và ultrabook. Tuy nhiên, nó không cung cấp quyền truy cập vào tất cả các chức năng cần thiết. Thông thường, khi tải PC hoặc máy tính xách tay, màn hình không hiển thị tên của nút mà bạn có thể gọi menu cài đặt UEFI. Chúng tôi khuyên bạn nên thực hiện như sau: trong giao diện Metro, hãy đi tới “Tùy chọn | Thay đổi cài đặt PC” trong thanh bên và kích hoạt nút “Chung | Tùy chọn tải xuống đặc biệt." Sau khi khởi động lại, trình quản lý khởi động hệ điều hành sẽ xuất hiện, cho phép bạn mở menu UEFI. Ngoại lệ là UEFI của HP không có tùy chọn này. Những điều sau đây sẽ giúp ích: trong khi tải, hãy giữ phím "Esc". Trong mọi trường hợp, trước tiên bạn phải tìm ra nút nào cho phép bạn vào menu UEFI. Nếu bạn thay đổi chế độ khởi động thành CSM hoặc Legasy BIOS để khởi động từ ổ flash cứu hộ, bạn phải chuyển lại từ CSM sang UEFI sau thao tác khôi phục, nếu không Windows 8 sẽ không khởi động. Nhưng ở đây vẫn có ngoại lệ: Tiện ích Aptio Setup Utility trên máy tính ASUS tự động kích hoạt UEFI nếu không có thiết bị tương thích Khởi động BIOS media, vì vậy bạn chỉ cần ngắt kết nối ổ đĩa flash.

Việc tắt Khởi động an toàn sẽ được yêu cầu nếu, ngoài G8, bạn muốn cài đặt phiên bản 64-bit của Windows Vista hoặc 7. Đôi khi cái gọi là chế độ kết hợp được hỗ trợ, như trong các thiết bị của HP, trong đó UEFI có thể khởi động từ tất cả các phương tiện có khả năng khởi động và nếu cần, hãy chuyển sang chế độ BIOS. Trong phiên bản UEFI InsydeH2O được sử dụng rộng rãi, điều này phụ thuộc vào việc nhà sản xuất máy tính xách tay có cung cấp khả năng tắt Secure Boot hay không. TRONG Acer Aspire S7 chức năng này không khả dụng và để tắt nó, bạn cần chuyển từ chế độ UEFI sang BIOS và quay lại.

Khó khăn trong việc phục hồi

Với sự ra đời của UEFI, các nhà sản xuất đã thay đổi cách họ làm việc với hệ thống khôi phục hệ điều hành. Phím tắt “Alt+F10”, trước đây được sử dụng trên các kiểu máy Acer, không còn hoạt động hoặc được gán cho các chức năng khác. Và nút “F9” tải trên Zenbook mới không phải Trình hướng dẫn tải trước của ASUS mà là chương trình Phục hồi Windows 8 với menu khởi động mở rộng.

Bạn có thể mở chế độ khôi phục VAIO Care trong máy tính xách tay Sony trong menu tương tự bằng cách chọn “Bảng điều khiển | Khắc phục sự cố | Sự hồi phục". Nhưng nếu bạn khởi động trình quản lý khởi động hệ điều hành và chọn “Chẩn đoán | Khôi phục" hoặc "Quay lại trạng thái ban đầu", thiết bị sẽ yêu cầu bạn chèn đĩa gốc Windows 8, không được bao gồm trong gói. Trên các kiểu máy Acer, việc sao lưu được thực hiện bằng chương trình Windows được cài đặt sẵn và việc khôi phục từ bản sao lưu được thực hiện từ ổ USB ngoài. Tuy nhiên, trước tiên bạn phải vào menu UEFI và chỉ định một đĩa như vậy làm đĩa khởi động.

Đi tới menu UEFI từ Windows

Nếu chức năng được kích hoạt Khởi động Windows 8 với cài đặt nâng cao, sau đó chọn “Chẩn đoán” (1) và “ Tùy chọn bổ sung"(2), bạn có thể truy cập menu Cài đặt chương trình cơ sở UEFI (3).


Các tính năng UEFI hữu ích

Mọi nhà sản xuất máy tính xách tay đều sử dụng phiên bản khác nhau giao diện UEFI và triển khai nó trong hệ thống theo ý tưởng của nó. Bảng được chia nhỏ theo kiểu máy sẽ cho bạn biết vị trí của các tính năng chính của UEFI.


Giải quyết vấn đề: vô hiệu hóa Secure Boot

Trong một số trường hợp, Secure Boot không thể bị vô hiệu hóa trực tiếp. Ví dụ: trong Acer Aspire S7, chức năng này không khả dụng. Nhưng nếu bạn chuyển sang “Legacy BIOS” (1) và quay lại (2), Secure Boot sẽ bị tắt.


Mọi thứ đều có thể ở chế độ kết hợp

Phiên bản giao diện UEFI của HP hỗ trợ chế độ kết hợp, trong đó, tùy thuộc vào phương tiện khởi động, một trong hai chế độ sẽ được khởi chạy - UEFI hoặc CSM. Trong trường hợp này, chức năng Khởi động an toàn sẽ tự động bị tắt.


Chạy từ ổ đĩa flash

Phương tiện flash cũ hơn để khởi động và phục hồi khẩn cấp chỉ hoạt động ở chế độ BIOS. Chúng tôi sẽ làm cho chúng tương thích với UEFI.

Ổ đĩa flash USB trong Gần đây ngày càng được sử dụng làm phương tiện có khả năng khởi động để khôi phục hoặc cài đặt Windows. Điều này là do máy tính xách tay hiện đại rất hiếm khi được lắp ổ đĩa quang. Nếu bạn đã kiểm tra cài đặt UEFI trên máy tính của mình, bạn cũng nên nâng cấp ổ đĩa flash của mình. Với sự ra đời của UEFI, tất cả các ổ flash có khả năng khởi động hiện có không còn có thể được sử dụng theo cách thông thường nữa. Ví dụ: nếu bạn đã tạo phương tiện USB có thể khởi động bằng UNetbootin, bạn sẽ cần khởi động PC của mình ở chế độ CSM. Điều tương tự cũng áp dụng cho tất cả các ổ đĩa flash cũ, vì các nhà phát triển bản phân phối Linux Live (ví dụ: GParted) chỉ có phiên bản mới nhất, hầu hết phiên bản mới nhất các ứng dụng của họ bắt đầu thêm bộ tải khởi động có hỗ trợ UEFI và chức năng Khởi động an toàn.

Phương pháp đơn giản nhất là tắt Secure Boot trong UEFI, sau đó sử dụng chương trình miễn phí Rufus tạo một ổ flash tương thích UEFI và sau đó sao chép nó vào đó phiên bản mới nhấtĐã chia tay.

Chương trình Microsoft đã lỗi thời

Đối với các ổ USB có khả năng khởi động chạy hệ điều hành Windows, các quy tắc hơi khác sẽ được áp dụng. Để tương thích với UEFI, chúng phải được định dạng bằng hệ thống tệp FAT32. Nhiều người dùng thậm chí còn tạo cho Windows 8 ổ đĩa khởi động trên các ổ đĩa flash được định dạng bằng chương trình của Microsoft, một phần của “bảy”. Tuy nhiên, ứng dụng này định dạng ổ đĩa bằng hệ thống tệp NTFS theo mặc định, do đó hệ thống trên ổ đĩa sau đó không thể được cài đặt trên máy tính có UEFI. Để tránh phải chờ chương trình cập nhật từ Microsoft, bạn có thể tạo ổ đĩa khởi động theo cách thủ công. Để thực hiện việc này, trước tiên hãy định dạng ổ flash USB bằng cách sử dụng tiện ích miễn phí. Sau đó mở ảnh ISO trong Windows 8 và sao chép các tệp chứa trong đó vào phương tiện.

Nhưng để ổ flash tương thích UEFI với Windows 7 64 bit có thể khởi động mà không gặp vấn đề gì, bạn sẽ cần sao chép bộ tải khởi động UEFI vào thư mục mong muốn trên ổ flash. Để thực hiện việc này, hãy sử dụng trình lưu trữ 7-Zip miễn phí, tìm ảnh ISO có chứa tập tin thiết lập Windows 7, trong thư mục Nguồn, cài đặt tệp lưu trữ Install.wim và mở nó. Sau đó, sao chép tệp bootmgfw.efi từ thư mục 1\Windows\Boot\EFI. Sau đó lưu nó vào ổ đĩa flash của bạn trong thư mục efi\boot và đổi tên thành bootx64.efi. Sau này, bạn có thể làm việc với ổ USB ở chế độ UEFI và bạn sẽ có thể cài đặt Windows 7 từ nó mà không gặp vấn đề gì.

Sự sáng tạo ổ đĩa flash có khả năng khởi động dựa trên hệ thống Live

Để tương thích với UEFI, ổ đĩa flash phải được định dạng ở FAT32. Ví dụ: chương trình UNetbootin (1) tạo các ổ đĩa có khả năng khởi động dựa trên bản phân phối Linux Live, định dạng chúng ở dạng FAT. Tuy nhiên Tiện ích Rufus(2) đưa ra một lựa chọn đúng hơn.


Ổ đĩa flash để khôi phục hệ điều hành trên PC với UEFI

Ổ đĩa flash dựa trên các hệ thống Live gần đây, chẳng hạn như GParted, có thể dễ dàng truy cập PC UEFI, vì các công cụ tích hợp sẵn của chúng - chẳng hạn như GPart (1) và TestDisk (2) - có thể hoạt động với các phân vùng GPT.


Định dạng ổ flash USB có khả năng khởi động với Windows

Phiên bản 64 bit của Windows 7 cũng có thể được cài đặt trên PC có UEFI. Nếu bạn muốn biểu diễn hoạt động này từ ổ USB, bạn cần định dạng nó bằng chương trình Windows DiskPart trong hệ thống tệp FAT32 và làm cho nó có khả năng khởi động.


Loại bỏ bộ tải khởi động UEFI

Ổ đĩa flash tương thích UEFI chạy Windows 7 cũng yêu cầu bộ tải khởi động UEFI - bootmgfw.efi. Nó phải được sao chép thủ công từ kho lưu trữ install.wim sang ổ đĩa flash bằng 7-Zip hoặc bất kỳ trình lưu trữ nào khác.


Nguồn

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) là lớp vỏ kết nối giữa hệ điều hành và phần cứng (hardware). Trong tương lai, theo kế hoạch, UEFI sẽ thay thế hoàn toàn BIOS (Basic Đầu ra đầu vào System) và sẽ thay thế nó. UEFI tương đối công nghệ cũ, được phát triển vào năm 2005 (Diễn đàn EFI thống nhất). Tuy nhiên, tuyên bố này không chính xác liên quan đến tình huống này, vì mặc dù thực tế là 8 năm là một khoảng thời gian khá dài đối với công nghệ CNTT và trong các lĩnh vực khác trong nhiều năm, họ đã cố gắng thay đổi một số công nghệ cùng một lúc, nhưng UEFI ban đầu phát triển khá chậm và chỉ trong những năm gần đây. năm đã trở nên ngày càng nổi tiếng hơn. Dưới đây bạn có thể xem lịch phát hành UEFI.

Mục tiêu hàng đầu trong tạo UEFI là sự phát triển của một lớp vỏ tiện lợi và đa diện cho các hệ thống 64 bit với giao diện người dùng và điều khiển mạng phát triển hơn.
Vậy UEFI có những ưu điểm gì?

Ưu điểm và sự thật thú vị về UEFI
Đối với tôi, có vẻ như tất cả những lợi ích và lợi ích của việc chuyển từ BIOS sang UEFI sẽ chỉ mở ra cho người dùng và nhà phát triển nếu thực hiện hàng loạt shell và từ bỏ hoàn toàn BIOS. Tuy nhiên, chúng ta có thể liệt kê một số ưu điểm rõ ràng của UEFI:

1) Do xu hướng mới nhất, ngày càng nhiều PC có hệ điều hành 64-bit, cho phép tăng hiệu suất.
2) Điểm quan trọng thứ hai là địa chỉ bộ nhớ. Cơ hội tuyệt vời để sử dụng số lượng lớn Dung lượng RAM và ổ cứng. Về mặt lý thuyết Kích thước tối đaổ cứng có thể đạt được 8192 Exybyte-a, xấp xỉ 8,8 (ồ vâng! O_o) nghìn tỷ terabyte, mà ngay cả với khối lượng truyền thông tin hiện tại cũng là một con số rất ấn tượng, đặc biệt khi xét đến kích thước của kho lưu trữ của toàn bộ Internet là 10 petabyte. Đối với RAM, ở đây cũng có nhiều triển vọng tươi sáng với khả năng giải quyết lên tới 16 Exybyte-s, với tình hình thị trường hiện tại (PC mới thường có RAM từ 8 đến 16 gigabyte) là nền tảng tuyệt vời cho tương lai.
Liên kết thú vị dữ liệuđược kết nối với một ví dụ rõ ràng về việc này là nhiều hay ít.
3) Tải hệ thống nhanh hơn, đạt được thông qua việc khởi tạo song song các thành phần hệ thống riêng lẻ.
4) Tải trình điều khiển vào UEFI và sau đó chuyển chúng sang HĐH.
5) Một trong những điều quan trọng nhất và quan trọng nhất Tính năng UEFI là Tùy chọn khởi động an toàn, cho phép bạn bảo vệ Bootloader khỏi việc thực thi các chương trình độc hại, từ đó cho phép bạn bảo vệ hệ điều hành bên ngoài ranh giới của nó trong quá trình khởi động. Với mục đích này, chữ ký “kỹ thuật số” của hệ điều hành được sử dụng.

UEFI bắt đầu
Như minh họa trong hình sau, khởi động UEFI được chia thành nhiều mô-đun khác nhau và các giai đoạn, lần lượt được chia thành các đoạn nhỏ hơn.

Tất cả bắt đầu với Bật nguồn giai đoạn (ai có thể nghĩ được) trong đó nó được thực hiện Bật nguồn Tự kiểm tra và bỏ qua Giai đoạn bảo mật. Sau đó, chúng ta có thể giả định rằng nền tảng đã được khởi tạo, nhưng chúng ta không được quên giai đoạn P.E.I.(Khởi tạo trước EFI), cũng như DXE Giai đoạn (Môi trường thực thi trình điều khiển), cho phép hệ thống đi đến điểm khi bộ nhớ khả dụng và cũng bắt đầu tìm kiếm (Phần sụn) cho thiết bị Khởi động. TRONG BDS(Chọn thiết bị khởi động), việc tìm kiếm xảy ra đối với một thiết bị mà từ đó quá trình khởi động có thể được thực hiện và thiết bị của bên thứ ba có thể được sử dụng hoặc Vỏ UEFI tôi. Khi hệ thống khởi động, các trình điều khiển đã được khởi tạo và tải sẽ được chuyển sang HĐH để giảm thời gian tải.

Và đây là phần giới thiệu của câu chuyện về UEFI. Chương tiếp theo sẽ xem xét từng giai đoạn cụ thể hơn: BẬT NGUỒN, BẢO MẬT (SEC), Khởi tạo PRE-EFI (PEI), MÔI TRƯỜNG THỰC HIỆN LÁI XE và CHỌN PHÁT TRIỂN KHỞI ĐỘNG (BDS)

  • Dịch

Các máy tính mới hơn sử dụng phần sụn UEFI thay vì BIOS truyền thống. Cả hai chương trình này đều là ví dụ về phần mềm cấp thấp, chạy khi máy tính khởi động trước khi hệ điều hành khởi động. UEFI là một giải pháp mới hơn, nó hỗ trợ ổ cứng lớn hơn, khởi động nhanh hơn, an toàn hơn - và rất thuận tiện, có giao diện đồ họa và hỗ trợ chuột.

Một số máy tính mới hơn được trang bị UEFI vẫn gọi nó là "BIOS" để tránh nhầm lẫn cho người dùng đã quen với BIOS PC truyền thống. Nhưng ngay cả khi bạn thấy nó được đề cập, hãy biết rằng máy tính mới, rất có thể sẽ được trang bị UEFI chứ không phải BIOS.

BIOS là gì?


BIOS là viết tắt của Basic input-output system, một hệ thống đầu vào-đầu ra cơ bản. Đây là một chương trình cấp thấp được lưu trữ trên một con chip trên bo mạch chủ máy tính của bạn. BIOS tải khi bạn bật máy tính và chịu trách nhiệm đánh thức các thành phần phần cứng của nó, đảm bảo chúng hoạt động chính xác, sau đó khởi chạy chương trình bộ tải khởi động, khởi động hệ điều hành Windows hoặc bất kỳ hệ điều hành nào khác mà bạn đã cài đặt.

Màn hình thiết lập BIOS cho phép bạn thay đổi nhiều cài đặt. Cấu hình phần cứng máy tính, thời gian hệ thống, thứ tự khởi động. Màn hình này có thể được gọi lên khi bắt đầu khởi động máy tính bằng cách nhấn một phím nhất định - nó khác nhau trên các máy tính khác nhau, nhưng các phím Esc, F2, F10, Delete thường được sử dụng. Bằng cách lưu cài đặt, bạn lưu nó vào bộ nhớ bo mạch chủ. Khi bạn khởi động máy tính, BIOS sẽ cấu hình nó như được chỉ định trong cài đặt đã lưu.

Trước khi tải hệ điều hành, BIOS sẽ trải qua POST hoặc Tự kiểm tra khi bật nguồn, tự kiểm tra sau khi bật nguồn. Nó kiểm tra các cài đặt là chính xác phần cứng và hiệu suất của nó. Nếu có lỗi xảy ra, bạn sẽ nhìn thấy hàng loạt thông báo lỗi trên màn hình hoặc nghe thấy đơn vị hệ thống tiếng kêu bí ẩn. Chính xác thì chúng có ý nghĩa gì tín hiệu âm thanhđược mô tả trong sách hướng dẫn sử dụng máy tính.

Khi máy tính khởi động sau POST, BIOS sẽ tìm Master Boot Record hoặc MBR - bản ghi khởi động chính. Nó được lưu trữ trên thiết bị khởi động và được sử dụng để khởi chạy bộ tải khởi động hệ điều hành.

Bạn cũng có thể đã thấy từ viết tắt CMOS, viết tắt của Chất bán dẫn oxit kim loại bổ sung. Nó đề cập đến bộ nhớ trong đó BIOS lưu trữ các cài đặt khác nhau. Việc sử dụng nó đã lỗi thời vì phương pháp này đã được thay thế bằng bộ nhớ flash (còn gọi là EEPROM).

Tại sao BIOS lại lỗi thời?

BIOS đã có từ lâu và có rất ít sự phát triển. Ngay cả các máy tính MS-DOS được phát hành vào những năm 1980 cũng có BIOS.

Tất nhiên, theo thời gian, BIOS đã thay đổi và cải tiến. Các phần mở rộng của nó đã được phát triển, đặc biệt là ACPI, Cấu hình nâng cao và Giao diện nguồn (giao diện quản lý nguồn và cấu hình nâng cao). Điều này cho phép BIOS dễ dàng cấu hình các thiết bị hơn và quản lý nguồn điện tiên tiến hơn, chẳng hạn như chế độ ngủ đông. Nhưng BIOS đã không phát triển nhiều như các công nghệ máy tính khác kể từ MS-DOS.

BIOS truyền thống vẫn còn những hạn chế nghiêm trọng. Nó chỉ có thể khởi động từ ổ cứng với dung lượng không quá 2,1 TB. Ngày nay, đĩa 3 TB đã phổ biến và máy tính có BIOS sẽ không khởi động được từ chúng. Đây là một hạn chế của BIOS MBR.

BIOS phải hoạt động ở chế độ bộ xử lý 16-bit và chỉ có 1 MB bộ nhớ dành cho nó. Nó gặp sự cố khi khởi tạo nhiều thiết bị cùng lúc, dẫn đến quá trình khởi động chậm trong đó tất cả các giao diện phần cứng và thiết bị đều được khởi tạo.

BIOS đã quá hạn lâu để thay thế. Intel bắt đầu phát triển Giao diện phần mềm mở rộng (EFI) từ năm 1998. Apple đã chọn EFI khi chuyển sang kiến ​​trúc Intel trên máy Mac vào năm 2006, nhưng các nhà sản xuất khác lại không làm theo.

Năm 2007, các nhà sản xuất Intel, AMD, Microsoft và PC đã đồng ý về thông số kỹ thuật Giao diện phần mềm mở rộng hợp nhất (UEFI) mới. giao diện thống nhất phần mềm có thể mở rộng. Đây là tiêu chuẩn ngành được duy trì bởi diễn đàn UEFI và không chỉ phụ thuộc vào Intel. Hỗ trợ UEFI xuất hiện trong hệ điều hành Windows với việc phát hành Windows Vista Gói dịch vụ 1 và Windows 7. Hầu hết các máy tính bạn mua ngày nay đều sử dụng UEFI thay vì BIOS.

UEFI thay thế và cải thiện BIOS như thế nào


UEFI thay thế BIOS truyền thống trên PC. Không có cách nào để thay đổi BIOS thành UEFI trên PC hiện có. Bạn cần mua phần cứng hỗ trợ UEFI. Số đông Phiên bản UEFI hỗ trợ mô phỏng BIOS để bạn có thể cài đặt và chạy hệ điều hành cũ yêu cầu BIOS thay vì UEFI - để chúng tương thích ngược.

Tiêu chuẩn mới bỏ qua các hạn chế của BIOS. Phần sụn UEFI có thể khởi động từ các ổ đĩa lớn hơn 2,2 TB - giới hạn lý thuyết đối với chúng là 9,4 zettabyte. Con số này gấp khoảng ba lần lượng dữ liệu có trên Internet ngày nay. UEFI hỗ trợ các khối lượng như vậy do sử dụng phân vùng GPT thay vì MBR. Nó cũng có một quy trình khởi động được tiêu chuẩn hóa và chạy chương trình thực thi EFI thay vì mã nằm trong MBR.

UEFI có thể hoạt động ở chế độ 32 bit hoặc 64 bit và không gian địa chỉ của nó lớn hơn BIOS - đồng nghĩa với việc khởi động nhanh hơn. Điều này cũng có nghĩa là màn hình thiết lập UEFI có thể được làm đẹp hơn màn hình của BIOS, bao gồm cả hỗ trợ đồ họa và chuột. Nhưng đây là tùy chọn. Nhiều máy tính vẫn hoạt động với UEFI với chế độ văn bản, trông và hoạt động giống như màn hình BIOS cũ.

Có rất nhiều tính năng khác được tích hợp trong UEFI. Cô ấy ủng hộ khởi đầu an toàn Khởi động an toàn, trong đó bạn có thể kiểm tra xem khởi động hệ điều hành có bị thay đổi bởi bất kỳ phần mềm độc hại. Nó có thể hỗ trợ hoạt động mạng, cho phép cấu hình và gỡ lỗi từ xa. Với BIOS truyền thống, bạn phải ngồi trực tiếp trước máy tính để thiết lập máy tính của mình.

Và đây không chỉ là sự thay thế BIOS. UEFI là một hệ điều hành nhỏ chạy trên phần sụn của PC, vì vậy nó có thể làm được nhiều việc hơn BIOS. Nó có thể được lưu trữ trong bộ nhớ flash trên bo mạch chủ hoặc được tải từ ổ cứng hoặc mạng.

Các máy tính khác nhau có giao diện và thuộc tính UEFI khác nhau. Tất cả phụ thuộc vào nhà sản xuất máy tính, nhưng các khả năng cơ bản là như nhau đối với mọi người.

Cách truy cập cài đặt UEFI trên PC hiện đại

Nếu là người dùng thông thường, bạn sẽ không nhận thấy sự chuyển đổi sang máy tính có UEFI. Máy tính sẽ khởi động và tắt nhanh hơn, đồng thời bạn cũng sẽ có quyền truy cập vào các ổ đĩa lớn hơn 2,2 TB.

Nhưng quy trình truy cập cài đặt sẽ hơi khác một chút. Để truy cập màn hình cài đặt UEFI, bạn có thể cần sử dụng menu khởi động Windows. Các nhà sản xuất PC không muốn làm chậm máy tính khởi động nhanh bằng cách chờ nhấn phím. Nhưng chúng tôi cũng bắt gặp UEFI trong đó các nhà sản xuất để lại khả năng nhập cài đặt theo cách tương tự như trong BIOS - bằng cách nhấn một phím trong khi khởi động.

UEFI là một bản cập nhật lớn nhưng nó diễn ra một cách âm thầm. Hầu hết người dùng PC sẽ không nhận thấy điều đó và không phải lo lắng về việc máy tính mới của họ sử dụng UEFI thay vì BIOS thông thường. Đơn giản là PC sẽ hoạt động tốt hơn và hỗ trợ phần cứng và tính năng hiện đại hơn.

Để được giải thích chi tiết hơn về sự khác biệt trong quá trình khởi động UEFI, hãy xem

1. UEFI là gì?
UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) là sự thay thế cho BIOS, đáp ứng tốt hơn yêu cầu của phần cứng đa dạng hiện đại. Về cốt lõi, UEFI là giao diện chịu trách nhiệm về môi trường tiền khởi động của hệ điều hành.

2. Cái gì Lợi ích của UEFI trước BIOS?

  • Hỗ trợ phương tiện >2TB
  • Chuẩn bị phương tiện khởi động dễ dàng hơn, không cần phải ghi các phần khởi động khác nhau
  • Sự sẵn có của trình quản lý tải xuống của riêng bạn. Giờ đây, không cần thiết phải tạo bước nhảy vọt đa cấp của bộ tải khởi động để tổ chức môi trường multiboot; EFI NVRAM thường xuyên lưu trữ tất cả các bản ghi về bộ tải khởi động hiện có và việc chuyển đổi giữa các hệ điều hành có khả năng khởi động được thực hiện giống như giữa các phương tiện có khả năng khởi động.
  • Môi trường khởi động an toàn hơn
  • Chế độ cấu hình đồ họa UEFI, có hỗ trợ đồ họa và chuột

3. Có thể cập nhật BIOS của tôi lên UEFI không?
Không thực sự. UEFI không thể flash thay BIOS vì nó chiếm nhiều bộ nhớ hơn. Nhưng có một thứ gọi là DUET. Đây là môi trường UEFI có khả năng khởi động BIOS và có thể hữu ích nếu bạn định sử dụng ổ đĩa >2TB trên phần cứng BIOS cũ hơn của mình.

4. Có thể khởi động từ UEFI như trước đây thông qua lĩnh vực khởi động và đĩa MBR?
Có, nếu hỗ trợ Legacy Boot được bật trong cấu hình UEFI

5. GPT là gì?
Bảng phân vùng GUID, GPT - định dạng tiêu chuẩn để đặt bảng phân vùng trên ổ cứng. Nó là một phần của giao diện EFI. EFI sử dụng GPT trong đó BIOS sử dụng MBR.

6. Ưu điểm của GPT so với MBR là gì?

  • Hỗ trợ phương tiện >2,2TB
  • Không giới hạn 4 phân vùng chính nên không cần phân vùng logic
  • Tăng cường bảo mật - Cửa hàng GPT bản sao lưu các bảng phân vùng ở cuối đĩa nên trong trường hợp có vấn đề có thể khôi phục phân vùng bằng bảng dự phòng.
  • Bảo vệ chống tham nhũng bằng các chương trình lỗi thời sử dụng MBR bảo vệ
  • Có thể sử dụng các boot boot cũ.

7. Các cung khởi động tương đương được lưu trữ trong GPT ở đâu?
EFI sử dụng thư mục EFI/boot, nằm ở thư mục gốc của phân vùng FAT32, để lưu trữ bộ tải khởi động. Tệp mặc định phải là /EFI/boot/bootx64.efi
Nếu đĩa khởi động được phân vùng theo kiểu MBR, thì sự hiện diện của hệ thống tệp FAT32 trên phân vùng đầu tiên (nếu có một vài trong số chúng) và tệp có bộ tải khởi động nằm trên đường dẫn mặc định là điều kiện duy nhất để khởi động từ phương tiện này (CD/DVD cũng được hỗ trợ). Nếu đĩa được phân vùng theo kiểu GPT thì phân vùng đó không nhất thiết phải là phân vùng đầu tiên nhưng phải có cờ khởi động (bạn có thể kiểm tra và thiết lập nó bằng gparted)

8. Có thể chuyển đổi đĩa từ MBR sang GPT và ngược lại mà không mất dữ liệu không?
Đúng. Để thực hiện việc này, bạn sẽ cần một ổ đĩa flash/đĩa khởi động được với Gparted. Sau khi khởi động từ phương tiện có khả năng khởi động, cửa sổ gparted sẽ mở với đĩa cào (thường là /dev/sda) hiển thị ở góc trên bên phải. Bạn cần nhớ tên của đĩa mà bạn muốn chuyển đổi, mở một thiết bị đầu cuối và nhập sudo gdisk /dev/sda trong đó thay vì sda, nếu cần, bạn cần thay thế tên đĩa của mình. Sau đó, bạn cần nhập lệnh w và xác nhận ghi bảng GPT vào đĩa. Thế là xong, đĩa được chuyển đổi thành bảng GPT. Để chuyển đổi trở lại MBR, bạn cần mở gdisk cho đĩa của mình theo cách tương tự và gõ tuần tự lệnh r, sau đó g, rồi xác nhận mục nhập bảng mới sử dụng lệnh w.

9. Vỏ UEFI là gì?
Đây là môi trường để làm việc với môi trường EFI (giống như thiết bị đầu cuối), cho phép bạn chạy bộ tải khởi động tương thích với efi khi đang di chuyển, thực hiện các thao tác đơn giản với tệp và cũng vận hành trình quản lý khởi động tích hợp sẵn.

10. Làm cách nào để chỉnh sửa/xóa/thêm các mục khởi động vào menu khởi động UEFI?
Tải xuống UEFI Shell, sao chép nó vào tệp /EFI/boot/bootx64.efi trên ổ flash FAT32 và khởi động từ nó. Sau khi shell được tải thành công, một dấu nhắc lệnh sẽ xuất hiện
Vỏ>
Phía trên lời nhắc, bạn sẽ thấy danh sách các ổ đĩa được kết nối có sẵn (fs0:, fs1:, BLK0, v.v.). Để gọi lại danh sách này nếu cần, hãy sử dụng lệnh
bản đồ fs*
Từ tên ổ đĩa đầy đủ, bạn có thể thu thập được một số thông tin về ổ đĩa. Ví dụ:
PciRoot(0x0)/Pci(0x1,0x1)/Ata(0x0)/HD(1,MBR,0x27212721,0x3F,0x13FA6D9)
từ đây
Ata(0x0) - giao diện kết nối đĩa, cũng như cổng điều khiển
HD là ổ cứng
1 - số phân vùng trên đĩa
Sơ đồ phân vùng MBR

Sau khi tìm thấy đĩa cần thiết theo cách này, bạn cần vào đó
fs0:
sau đó, bằng cách sử dụng các lệnh dir và cd cũ của DOS, bạn cần tìm và chuyển đến thư mục chứa các tệp efi khởi động. Đây thường là /EFI/boot/. Sau đó, khi ở trong thư mục này, bạn có thể nhập tên của tệp bootloader và khởi động ngay vào đó. Thêm tập tin cần thiết vào danh sách hồ sơ khởi động, trước tiên nên đọc các bản ghi hiện có bằng lệnh
kết xuất khởi động bcfg
Sau đó, để thêm file boot vào danh sách này, bạn cần nhập
bcfg boot thêm N filename.efi "nhãn"
Trong đó N là số sê-ri của mục nhập (nếu có gì đó ở vị trí của nó, mục này sẽ bị ghi đè)
filename.efi - tên của tệp có trình tải
tên nhãn mà mục này sẽ được hiển thị trong danh sách
Bạn có thể xem lại danh sách các mục khởi động thông qua
kết xuất khởi động bcfg
và đảm bảo mọi thứ đều đúng chỗ. Bạn có thể khởi động lại và kiểm tra.
Để xóa một mục khỏi danh sách, hãy sử dụng lệnh
bcfg khởi động rm N
trong đó N là số bản ghi

11. Khởi động an toàn là gì?
Đặc tả Secure Boot được Microsoft phát triển như một phần của dự án UEFI và cho phép bạn bảo vệ môi trường khởi động khỏi giả mạo các tệp khởi động bằng cách giám sát chữ ký của các tệp khởi động để tuân thủ danh sách trắng các khóa được mã hóa cứng vào uefi là đáng tin cậy. Một “tác dụng phụ” của việc bảo vệ chống lại rootkit như vậy là không thể cài đặt một hệ điều hành khác ngoài Windows 8 (trên khoảnh khắc này chỉ hỗ trợ Khởi động an toàn) và cũng loại trừ khả năng khởi động từ đĩa mbr cũ và đĩa CD/ổ đĩa flash có khả năng khởi động.

12. Làm cách nào để tắt Secure Boot?


13. Làm cách nào để tạo ổ đĩa flash tương thích UEFI với bản phân phối hệ điều hành?
Trong hầu hết các trường hợp, mọi thứ đều rất đơn giản:

  1. Định dạng ổ đĩa flash thành hệ thống tập tin FAT32
  2. Sao chép toàn bộ nội dung của image iso phân phối vào nó

Nhưng trong trường hợp hệ điều hành Windows Vista/7, trước tiên bạn cần chuẩn bị bộ phân phối, vì ban đầu chúng không chứa các tệp EFI ở đúng vị trí. Chỉ là một tuyên bố từ chối trách nhiệm nhỏ - Windows chỉ hỗ trợ hoạt động với uefi trong các phiên bản 64 bit.

14. Làm thế nào để bạn biết rằng ổ flash USB có khả năng khởi động được tạo chính xác và sẽ khởi động ở chế độ UEFI?
Nếu mọi thứ được thực hiện chính xác thì hai thiết bị có cùng tên, nhưng với các tiền tố khác nhau, UEFI: Và USB:. Qua lần đầu tiên, quá trình tải được thực hiện ở chế độ UEFI, qua lần thứ hai, tải Legacy từ khu vực khởi động.

15. Chế độ khởi động nhanh là gì?
Chế độ khởi động nhanh, trong đó quyền điều khiển gần như được chuyển ngay lập tức sang hệ điều hành, ngay cả trước khi thiết bị sẵn sàng hoạt động, chế độ này do chính hệ điều hành khởi tạo. Khởi động nhanh giúp loại bỏ sự chậm trễ do khởi tạo thiết bị hai lần. Ở chế độ “cổ điển”, sau khi nhận được quyền điều khiển, hệ điều hành sẽ khởi động lại các thiết bị BIOS đã khởi tạo trước đó. Vì việc khởi tạo một số loại thiết bị là một quá trình khá dài nên tốc độ tăng lên là điều hiển nhiên. Khi bật Fast Boot, quyền điều khiển sẽ được chuyển đến hệ thống trước khi USB được khởi tạo, điều này khiến ổ USB và bàn phím không khả dụng trước khi bắt đầuđược cài đặt trên đĩa hệ thống. Do Microsoft có yêu cầu khá nghiêm ngặt về thời gian cài đặt chương trình cơ sở khi chế độ Khởi động nhanh được bật và quá trình khởi tạo thiết bị USB có thể mất vài giây nên vào thời điểm hệ thống khởi động, các thiết bị USB vẫn chưa được khởi tạo. Trong trường hợp này, mặt khác của đồng xu xuất hiện - người dùng máy tính có bàn phím USB không thể làm gián đoạn quá trình khởi động và bắt đầu cài đặt hệ thống khác, vì bàn phím vẫn không hoạt động cho đến khi hệ điều hành khởi động. Hơn nữa, việc khởi tạo chip i8042 cũng mất thời gian và trên một số máy tính xách tay, các nhà sản xuất chương trình cơ sở không khởi tạo bàn phím PS/2 tích hợp.