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2021-12-03 13:28:27

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新型UEFI,全称"统一的可扩展固件接口"(Unified Extensible Firmware Interface), 是一种详细描述类型接口的标准。这种接口用于操作系统自动从预启动的操作环境,加载到一种操作系统上。

可扩展固件接口(Extensible Firmware Interface,EFI)是 Intel 为 PC 固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准。其主要目的是为了提供一组在 OS 加载之前(启动前)在所有平台上一致的、正确指定的启动服务,被看做是有近20多年历史的 BIOS 的继任者。

UEFI是由EFI1.10为基础发展起来的,它的所有者已不再是Intel,而是一个称作Unified EFI Form的国际组织。

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基本信息

  • 中文名称

    统一可扩展固件接口

  • 外文名称

    Unified Extensible Firmware Interface

  • 简称

    UEFI

  • 所有者

    Unified EFI Form

目录

折叠 编辑本段 用途

BIOS即Basic Input/Output System,翻成中文是"基本输入/输出系统",是一种所谓的"固件",负责责与述知洲未在开机时做硬件启动和检测等工作,并且担任操作系统控制硬件时的中介角色。

因为硬件发展迅速,传统式(Legacy)BIOS 成为进步定组伟扬程伤载的包袱,现在已发胶步单沉差间我常想肥缺展出最新的UEFI(Unified Extensible Firmware In他你养改煤活坏算terface)可扩展固件接口氧前铁概力,相比传统 BIOS 的来于婷阳析说,未来将是一个"没有特定 BIOS"的电脑时代。

与legacy BIOS 相比,UEFI最大的几个区别在于:

1. 编码99%都是由C语言完成;

2. 一改之前的中断、硬件端口操作的方法,而采用了Driver/protocol的新方式;

3. 将不支持X86实模式,而直接采用Flat mode(治看初值让厚转职上也就是不能用DOS了,现在有些 EFI 或 UEFI 能用是因为做了兼容,但实际上这部分不属于UEFI的定义了);

4. 输出也不再是单纯的二进制code,改为Removable Binary Drivers;

5. OS启动不再是调用Int19,而是直接利用protocol/device Path;

6. 对于第三方的开发,前者基本上做严乱不到,除非参与BIOS的设计,但是还要受到ROM的大小限制,而后者就便利多了。

7.弥补BIOS对新硬卷品底首没件的支持不足的问题。

折叠 编辑试任侵更缩料父本段 结构

UEFI使用模块化设计,它在逻辑上可分为硬件控制和OS软件管理两部分:操粒烧言赵深陆艺迫作系统-可扩展固件研刻单号许接口-固件-硬件。

根据UEFI概念图的结构,可把距认掉歌业量司何内交术uEFI概念划为两部分:uEFI的实体 (uEFI Image)跟平台初始化框架。

uEFI的实体-uE香货谁照采图先朝异FI Image

(图中回煤说联洋换蓝框围起部分)

根据uEFI规范定义,uEFI Image包含三种:uEFI Applications, OS Loa你南ders and uEFI Dri统才亚创vers。

uEFI Applications是硬件初始化完,操作系统启动之前够比州情序角转李固次态的核心应用,比如:启动管理、BIOS设置、uEFI Shell、诊断程式、调度和供应程式、调试应用...等等

OS Loaders是特殊的uEFI Application,主要功能是启动操作系层季它磁江济率台统并退出和关闭uEFI应用。

uEFI Drivers是提供设备间接口协议,每个设备独立运行提供设备版本号和相应的参数以及设备间关联,不再需要基于操作系统的支持。

平台初始化框架

uEFI框架主要包含两部分,一是PEI(EFI预初始化),另一部分是驱动执行环境 (DXE)。

PEI主要是用来检测启动模式、加载主存储器初始化模块、检测和加载驱动执行环境核心。

DXE是区氧律宗掌激迫图脱设备初始化的主要呢目待歌环节,它提供了设备驱动和协议接口环境界面。

折叠 编辑本段 优点

折叠 纠错特性

与BIOS显著不同的是,UEFI是用模块化、C语言风格的参数堆栈传递方式、动态链接的形式构建系统,错区须父备官初容厂准当它比BIOS更易于实现,容错和纠错特性也更强,从而缩短了系统研发的时间。更加重要的是,它运行于32位或64位模式,突破了传统16位代码的寻址能力,达他指板名依概并位创却水到处理器的最大寻址,此举克服了BIOS代码运行缓慢的弊端。

折叠 兼容性

与BIOS不同的是,UEFI体现鲁胶实将直系的驱动并不是由直接县盾布鲁司运行在CPU上的代码组成的,而是用EFI Byte Code(EFI字节代码)编写而成的。Ja话可里振绝感va是以"Byte Code"形式存在的,正是这种没有一步到位的中间性机制,使J量圆晚钢刑语施ava可以在多种平台上运行。UEFI也借鉴了类似的做法。EFI Byte Code是一组用于UEFI驱动的虚拟机器指令,必须在UEFI驱动运行环境下被解释饭冷钟拿运行,由此保证了充分的向下兼容率引信图伤每视大编迅性。

一个带有UEFI驱动的扩展设备既可以安装在使用安卓的系统中,也可以安装在支持UEFI的新PC系统中,它的UEFI驱动不必重新编写,这样就无须考虑系统升级父视服父受又德且政第后的兼容性问题。基于名黑酒士误解释引擎的执行机制,还大大降低了UEFI驱动编写的复杂门槛,所有的PC部件提供商都可以参与。

折叠 鼠标操作

UEFI内置图形驱动功能,可以提供一个高分辨布八罗率的彩色图形环境,用户进入后能用鼠标点击调整配置,一切均爱承血就像操作Windows系统下的应用软件一样简单。

折叠 可扩展性

UEF众作型威但压味I将使用模块化设计,它在被员派旧务逻辑上分为硬件控制与OS(助呼引各缩玉汉续核相充操作系统)软件管理两部分,硬件控制为所有UEFI版本所共有,而OS软件管理其实是一个可编程的开放接宗单黄玉农学胡知至各口。借助这个接口,主板厂商可以实现各种丰富的功能。比如我们熟悉的各种备份及诊断功能可通过UEFI加以实现,主板或固件厂商可以将它们作为自身产品的一大卖点。UEF雷激甚I也提供了强大的联网功能,其他用户可以对你的主机进行可靠的远程故障诊断,而这一切并不预错白需要进入操作系统。

图形界面

目前UEFI主要由这几部分构成:UEFI初始化模块、UEFI驱动执行环境、UEFI驱动程序、兼容性支持模块、UEFI高层应用酸晚整息个扬故甚政吸和GUID磁盘分区组成。

UEFI初始化模块和驱动执行环境通常被集成在一个只读存储器中,就好比如今的BIOS固化程序一样。UE乡前叫啊表察FI初始化程序在系统开机的时候最先得到执行,它负责最初的CPU、北桥、南桥及存储器的初始化工作,当须向婷这部分设备就绪后,紧接着它就载入UEFI驱动执行环境(Driver Execution Environm格切于补小束班查ent,简称DXE)。当DXE被载入时,系统就可以加载硬件设备的UEFI驱动程序了。DXE使用了枚举的方式加载各种总线及设备驱动,UEFI驱动程序可以放置于系统的任何位置,只要保证它可以按顺序被正确枚举。借助这一点,我们可以把众多设备的驱动放置在磁盘的UEFI专用分区中,当系统正确加载这个磁盘后,这些驱动就可以被读取并应用了。在这个特性的作用下,即使新设备再多,UEFI也可以轻松地一一支持,由此克服了传统BIOS捉襟见肘的情形。UEFI能支持网络设备并轻松联网,原因就在于此。

值得注意的是,一种突破传统MBR(主引导记录)磁盘分区结构限制的GUID(全局唯一标志符)磁盘分区系统将在UEFI规范中被引入。MBR结构磁盘只允许存在4个主分区,而这种新结构却不受限制,分区类型也改由GUID来表示。在众多的分区类型中,UEFI系统分区用来存放驱动和应用程序。很多朋友或许对这一点感到担心:当UEFI系统分区遭到破坏时怎么办?而容易受病毒侵扰更是UEFI被人诟病的一大致命缺陷。事实上,系统引导所依赖的UEFI驱动通常不会存放在UEFI系统分区中,当该分区的驱动程序遭到破坏,我们可以使用简单方法加以恢复,根本不用担心。

X86处理器能够取得成功,与它良好的兼容性是分不开的。为了让不具备UEFI引导功能的操作系统提供类似于传统BIOS的,UEFI还特意提供了一个兼容性支持模块,这就保证了UEFI在技术上的良好过渡。

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