BIOS 和 UEFI 区别

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BIOS 和 UEFI 是电脑启动时用于初始化硬件并加载操作系统的两种固件,当你需要安装或者重装操作系统、更改硬件配置或进行系统修复时,则需要考虑电脑的启动模式,选择从BIOS启动还是UEFI启动。因此需要理解这两个概念。

BIOS

BIOS(Basic Input Output System,基本输入输出系统)是固化在计算机主板上的、只读存储芯片中的一组程序。这里说只读存储芯片其实并不准确,后面会讲。 BIOS 控制计算机上的所有硬件资源,主要负责硬件设备的初始化、检测、调用以及操作系统的启动等。一般来说,在按下开机键后快速按回车键、F2 或 Delete 键就可以进入 BIOS 系统(不同品牌的计算机的操作方法可能不同)。

BIOS界面 BIOS 诞生于 20世纪70年代,它运行在 16位实模式下。随着主流计算机的操作系统升级为 32位和 64位,BIOS 的设计框架和基本功能已经无法满足计算机更多的启动要求,因此 UEFI 应运而生。

UEFI

UEFI(Unified Extensible Firmware Interface,统一可扩展固件接口)是由 UEFI 论坛发布的计算机固件接口标准,负责计算机启动后的硬件启动、系统诊断,以及启动操作系统。相对于 BIOS,UEFI 的主要优势在于可以支持大容量(2TB 及以上)硬盘、支持 UEFI用户交互界面、开机检测时间较短、固件代码更易维护等。目前大多数的计算机都已经用 UEFI 替代了 BIOS。

UEFI界面 不同的主板的 BIOS 和 UEFI 界面差别很大,但是一般主板都提供 Legacy(传统方式,即 BIOS 方式)和 UEFI 两种启动方式,用户可以自由切换。

闪存芯片

前面说到 BIOS 和 UEFI 都是用于引导系统的两种固件,它存储在主板上的一个只读芯片中,但是这个只读并非完全只读,而是一种特殊的、可擦写的闪存芯片。 在早期的电脑中,BIOS 确实是烧录在只读存储器(ROM)芯片上的,一旦制造完成就无法更改。但随着技术发展,固件芯片经历了以下演变:

  1. 只读存储器 ROM,其在芯片制造阶段通过光刻技术一次性写入,出厂后只能读不能更改;
  2. 可编程只读存储器 PROM,芯片制造后,通过高压编程器写入一次,之后就不可以擦除;
  3. 电可擦可编程只读存储器 EEPROM,这个芯片可以在电路板上通过特定电压擦除和重写,但是速度慢;
  4. 闪存 Flash Memory,这是现代 BIOS/UEFI 固件普遍使用的芯片,它可以快速地擦除和重写;

现代主板上的 BIOS/UEFI 固件是烧录在 “闪存芯片”(Flash Memory)上的,它可以进行重写。而前面说的 “只读”是相对于运行时的 CPU 而言(CPU 只能读取指令),以确保程序运行安全;但从设计制造和维护的角度看,它是可重写的闪存,方便厂商和用户进行升级,即刷写 BIOS 和固件升级。