UEFI引导有啥优势:计算机从BIOS到UEFI的重大发展

2026-04-10 12:04:02 1 次浏览 系统工具

随着计算机技术的发展,越来越明显的是,在 1980 年代 MS-DOS 操作系统时代引入的使用 BIOS 和主引导记录启动系统的传统方式已不再能够以满足现代要求。因此,包括微软和英特尔在内的几家公司开始开发现代的继任者。 大约在 2000 年,第一个可扩展固件接口 (EFI) 规范被开发出来。 在随后的几年中(在 2005 年统一 EFI 论坛成立之后)当前的 UEFI 标准逐渐出现。

什么是 UEFI

什么是 UEFI

什么是 UEFI?

UEFI 代表统一可扩展固件接口。 这个特殊的接口是一种微型操作系统,在启动计算机的主板(也称为主板)及其相应的硬件组件后立即启动。 它确保可以在内存中加载特殊的启动程序(称为引导加载程序),然后执行其他操作例程。 通常,此过程以登录屏幕结束。 然后用户输入所需的信息(用户名和密码),此时计算机可以用于特定任务(例如文字处理等)。

为了能够使用 UEFI 接口,计算机需要在主板上安装特殊固件。 启动计算机后,程序会生成 UEFI 接口,作为在固件和操作系统之间进行通信的特殊操作层。 为了在操作系统启动之前初始化UEFI模式,它永久驻留在主板上的内存芯片上。 UEFI 程序作为主板固件的永久组成部分,即使没电也能保留。

如今,NVRAM(非易失性随机存取存储器)用于特定的启动相关设置(例如配置数据、BIOS 参数,如启动顺序),这些设置在计算机关闭后存储。 它使用的电量非常少,由自主主板电池(纽扣电池)提供。 如果电池没电了,可能是由于电脑有一段时间没有使用,这可能会导致启动问题。

UEFI 通常被称为 BIOS 的直接继承者。 但是,UEFI 规范并未定义应如何对固件进行整体编程。 它只描述了固件和操作系统之间的接口应该是什么样子。 UEFI 规范并没有废除传统的基本输入/输出系统 (BIOS) 作为计算机的基本启动固件。 它更像是一种扩展或现代化的修改,可以通过操作界面启动当前的计算机,并使用新的机制和功能。 今天为了能够区分这两种类型,我们通常指的是 legacy BIOS(即传统 BIOS)和 UEFI BIOS 或 UEFI 固件。

UEFI 的优点

在 Windows 生态系统中,UEFI 模式从 Windows 8 开始就是标准的启动方式。从这个版本开始,Windows 定义了 GUID Partition Table 作为硬盘分区的标准。 与主引导记录相关联的传统 BIOS 系统引导技术不再适用于这种分区技术。 由统一可扩展固件接口和 GPT 分区组成的操作单元为新功能和选项铺平了道路,同时消除了传统引导过程的一些限制。

以下是 UEFI 技术的一些最重要的优点和功能:

  • 设计为工业标准
  • 易于编程(使用编程语言 C)
  • 它的模块化结构使其非常灵活,并允许它适应特殊的硬件环境和要求配置文件(例如,旧操作系统的支持模块可以与 UEFI 固件集成)
  • UEFI 可以扩展特殊功能和程序(例如数字版权管理、游戏、网络浏览器、硬件监控、风扇控制)
  • 通过使用计算机鼠标和图形用户界面提高可用性(传统 BIOS 也有一些尝试)
  • 集成引导管理器,管理不同操作系统的各种引导加载程序
  • 驱动程序的早期集成是可能的(然后不再需要由操作系统加载)
  • 专用命令行工具可用于执行诊断和故障排除 (UEFI Shell)
  • 网络功能,即使没有活动的操作系统
  • 网络连接可实现远程维护(固件组件或整个固件的远程升级)和通过网络启动
  • 通过安全启动功能提高安全性

引入安全启动以提高安全性。 每个软件组件(例如部分 UEFI 固件、引导加载程序、操作系统内核等)在启动前都经过验证。 UEFI 固件的签名数据库中存储的加密数字签名用于验证。 如果某物已被病毒破坏,没有签名或具有无效密钥,则将无法通过此安全检查,系统将取消系统引导。

在专业环境中,Secure Boot 通常与特殊的硬件组件结合使用。可信平台模块 (TPM) 是一种专用芯片,可为计算机和其他设备提供广泛的安全功能。 安全启动和 TPM 芯片的结合很有可能在不