从BIOS到UEFI:电脑启动进化史

内容分享3周前发布
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平时我们电脑开机到系统桌面可能不会发觉什么,但当出现故障问题或重装系统时,或多或少会遇到这2个老熟人:BIOS和UEFI。为什么这么说呢?例如进入PE工具进行修复时,可能也需要进BIOS设置为U盘启动、进入BIOS改设置、通过UEFI启动等等。对许多人来说,UEFI 和 BIOS 的差异可能并不太明显,但 UEFI 的出现却让电脑的硬件设置变得更加便捷。这两种固件的主要目的都是:在操作系统加载之前,让用户能够自定义硬件设置。

下面将为大家介绍这两个的一些知识以及它们的区别,带大家了解它们的含义。

1、BIOS部分

首先讲下它的过往:BIOS 历史悠久,起源于上世纪 70 年代末,并在 80 年代的个人计算机革命中得到广泛应用。下面分4个方面来介绍BIOS相关的内容:

(1)BIOS简介

关于BIOS的基本内容:

BIOS,全称是基本输入输出系统(Basic Input Output System),是电脑启动时负责初始化硬件并加载操作系统的重要固件,并提供基本的硬件控制功能。而且BIOS 数据存储在主板的非易失性内存芯片中,即使关机后配置也不会丢失,还可以在不依赖硬盘的情况下运行。

从BIOS到UEFI:电脑启动进化史

【传统BIOS界面:蓝底白字】

另外所有的电脑主板都会预装BIOS。在电脑开机时,BIOS会进行硬件的自检,确保内存、硬盘、键盘、鼠标等硬件设备正常连接和工作,然后它会找到并加载操作系统,让电脑可以开始正常运行。

(2)BIOS的基本功能

接着就是它的功能有以下4点,分别是:

硬件初始化:在计算机开机时,BIOS负责初始化和测试计算机硬件组件,如CPU、内存、硬盘、显卡等,确保它们正常工作。

启动过程控制:BIOS负责启动计算机的过程,包括自检(POST)、加载启动程序、引导操作系统等。

硬件抽象:提供标准接口,使操作系统能够与硬件设备进行交互,尽量减少操作系统对特定硬件的依赖。

系统设置:允许用户通过BIOS设置界面配置计算机的硬件参数,如启动顺序、时钟频率、内存设置等。

从BIOS到UEFI:电脑启动进化史

(3)BIOS的启动过程

这就是在我们按下开机键后,电脑内部所进行的3个操作:

开机自检(POST):BIOS在计算机开机时执行自检程序(Power-On Self-Test),检查和初始化硬件组件,确保所有硬件正常工作。

查找启动设备:BIOS根据设置的启动顺序查找启动设备(如硬盘、U盘、光驱等),加载操作系统引导程序。

加载引导程序:从启动设备中读取操作系统引导程序(如MBR或EFI引导),将控制权交给操作系统,完成启动过程。

(4)BIOS的设置界面

在 Windows 加载前或加载后可进入 BIOS 进行设置:

在电脑开机时,通常需要按特定的键(如F2、Delete、Esc、F10等)会进入BIOS设置界面。具体按键可以网上搜索品牌型号或参考主板说明书。

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在进入 BIOS 后,你可以修改许多设置,如硬盘启动顺序、日期时间、电源选项,还可以查看系统电压、风扇转速等信息。保存设置并退出后,电脑就会重启并应用新的配置,BIOS 会指示硬件执行相应操作。

2、UEFI部分

接着是它的过往: UEFI 是一项相对较新的技术,其前身 EFI 始于上世纪 90 年代末,UEFI 规范则是在 2000 年初正式确立的。下面分2个方面来介绍BIOS相关的内容:

(1)UEFI简介

关于UEFI的基本内容:

UEFI,全称统一可扩展固件接口(Unified Extensible Firmware Interface),是BIOS的现代替代品。与BIOS相比,UEFI提供了更多的功能和更好的性能。

从BIOS到UEFI:电脑启动进化史

UEFI也负责在电脑启动时初始化硬件并加载操作系统,但它采用了更高效的启动流程,支持更大的硬盘容量,并提供了图形化的用户界面。此外,UEFI还增强了安全功能,如安全启动,确保只有经过数字签名认证的操作系统和驱动程序才能在电脑上启动。

(2)UEFI的基本功能

它的基本功能主要包括以下4个方面‌:

初始化硬件‌:在计算机启动时,UEFI负责初始化硬件,包括CPU、内存、存储设备等,为操作系统的加载和运行提供必要的环境‌

提供图形化界面:UEFI提供了一个图形化的用户界面,用户可以通过这个界面进行各种设置和配置,而不需要依赖文本命令‌

安全性增强‌:UEFI提供了更强的安全性措施,例如加密和签名验证,确保固件和驱动的可靠性‌

灵活的启动流程‌:UEFI提供了更灵活的启动流程,允许用户在启动时选择不同的启动项,并且支持从 EFI系统分区 (ESP)加载操作系统‌

3、BIOS和UEFI的区别

它们之间的区别,在下面5个方面有所体现:

(1)界面‌

BIOS‌:界面通常比较简陋,为蓝白配色的文字界面,看起来就像古老的命令行窗口。用户只能通过键盘上的特定按键(如方向键、回车键、Esc键等)来操作。

UEFI‌:界面更加现代化,像是一个图形化的操作系统设置界面,有清晰的图标、菜单和各种可视化的选项。用户可以直接用鼠标点击操作,就像在操作Windows系统的设置窗口一样方便。

(2)启速度

BIOS‌:在启动时需要对硬件进行比较繁琐的检查和初始化,因此启动过程相对较慢。

UEFI‌:采用了更高效的启动流程,可以快速初始化硬件并加载操作系统,大大缩短了电脑的启动时间。

(3)硬盘支持

BIOS‌:主要支持传统的MBR(主引导记录)分区格式,对于大容量硬盘(超过2TB)的支持不是很好。

UEFI‌:对GPT(全局唯一标识分区表)分区格式有很好的支持,GPT分区格式可以支持非常大的硬盘容量,其最大支持容量为128PB(其中1PB=1024TB),而且在数据安全性和分区管理上也有更多的优势。

(4)安全功能

‌BIOS‌:安全功能相对较少,主要就是设置一些简单的密码,如开机密码、BIOS设置密码等。

UEFI‌:有更强大的安全机制,例如安全启动功能,可以有效防止恶意软件在启动阶段入侵电脑。

(5)操作系统支持

BIOS‌:主要是为传统的Windows操作系统(如Windows XP、Windows 7等)以及一些早期的Linux系统设计的。

UEFI‌:对新的操作系统支持更好,像Windows 8及以后的Windows版本、新的Linux发行版等都能很好地与UEFI配合,并能充分利用UEFI的新功能。

从BIOS到UEFI:电脑启动进化史

【还有其它方面的区别】

BIOS 的限制会影响现代电脑的性能,随着技术的进步,它应该会在新硬件上被逐渐淘汰。相比之下,UEFI 提供了更多功能、更好的性能和更友好的用户界面,是更优的选择。综上所述,UEFI 在各方面都优于传统 BIOS,是现代电脑的首选固件接口。

另外是有关MBR和GUID方面的内容:MBR = Master Boot Record 主引导记录;而GPT = GUID Partition Table GUID分区表。其中MBR和GPT代表硬盘的两种分区格式,一般来说,MBR搭配着BIOS来进行使用,GPT搭配着UEFI来进行使用。

4、怎么知道自己电脑用的是UEFI还是BIOS引导?

在系统桌面按下“Win + r”打开运行框,然后在其中输入“msinfo32”后按确定

从BIOS到UEFI:电脑启动进化史

从BIOS到UEFI:电脑启动进化史

然后在右侧的“BIOS模式”中就能看到了。

BIOS和UEFI都是电脑启动过程中非常重要的部分。BIOS和UEFI虽然都是计算机主板固件的开机程序,但在界面、安全性、启动速度、支持的硬件以及引导设备等方面有许多不同之处。

因此如果你的电脑比较新,想要更快的启动速度、更好地支持大容量硬盘和新操作系统,以及更强大的安全功能,那么UEFI会是更好的选择。如果你的电脑比较老,或者需要使用一些特殊的老硬件,BIOS可能会更稳定可靠。

      bios和uefi常见问答

       问:电脑引导模式uefi对应的分区类型是什么?

  uefi boot引导对应的分区类型为guid(gtp)分区,引导模式和分区类型一定要对应,例:传统模式(legac)对应的分区类型为mbr,uefi模式对应的分区类型为gpt。

 

       问:电脑引导模式uefi启动速度比bios快吗?

  可以这样理解,因为uefi boot比传统模式由于引导流程问题,中间少了bios检测等原因,开机速度要比传统模式快。

 

      问:有没有支持legacy和uefi双引导启动的pe?

      答:存在支持Legacy和UEFI双引导启动的PE(预安装环境)工具,这里推荐采用小兵pe或微pe,都支持双引导启动。

 

      问:uefi安装系统提示“windows无法安装到这个磁盘,选中的的磁盘齿根有MBR分区表”怎么回事?

      出现这情况一般是由于bios设置的引导模式和分区类型不匹配。一般情况是bios设置的是uefi引导,但分区是选择的是mbr分区,所以会出现windows无法安装到这个磁盘,选中的的磁盘齿根有MBR分区表。

 

     问:固态硬盘用uefi还是legacy引导模式呢?

      用什么引导模式取决于你机器支持uefi还是legacy,如果机器支持uefi boot的话,建议还是用uefi比较适合。

       问:uefi支持win7系统吗?

       答:UEFI通常支持win7 64位系统,但需要做一些设置或配置:

       1,需要制作第三方pe启动盘,要支持uefi修复引导的,在安装win7 64位系统后自动修复,这里推荐小兵pe。

       2,硬盘分区类型必须为guid(gpt)分区。

       3,确保BIOS设置为UEFI模式,而不是传统的Legacy模式。在BIOS中,可能需要关闭CSM(兼容性支持模块)以确保系统以UEFI模式启动。

 

       问:uefi支持多大硬盘?

       答:UEFI支持的硬盘大小几乎没有限制,主要取决于分区表类型。以下是关于UEFI和硬盘大小支持的详细信息:

       MBR(主引导记录)分区表:这种分区表类型在传统的BIOS系统中使用,它有一个限制,即不能管理超过2TB的硬盘。这意味着,如果硬盘容量超过2TB,MBR分区表将无法识别超出部分的存储空间。

       GPT(GUID分区表):GPT是一种新的分区表标准,它没有2TB的限制,因此可以管理大于2TB的硬盘。UEFI系统通常建议使用GPT分区表,因为它能够支持更大的硬盘和更快的数据传输速度。

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