ดูเหมือนว่ามีสองค่ายกลุ่มคนเล็ก ๆ ที่ใส่ใจเกี่ยวกับ UEFI และทุกคนที่ไม่ได้สังเกตเห็นหรือดูแลตราบใดที่คอมพิวเตอร์ทำงาน ดังนั้นเรามาพูดถึงสิ่งที่ UEFI คือวิธีที่มันเป็นสิ่งที่เหมาะกับและทำไมคุณควรดูแล (หรือไม่ควร)
ยูฟีคืออะไร
UEFI หมายถึงอินเทอร์เฟซเฟิร์มแวร์แบบขยายได้แบบครบวงจรซึ่งเป็นแบบดั้งเดิมที่จัดขึ้นโดยองค์กรที่เรียกว่าฟอรัมยูไนเต็ด EFI Intel ออกมาพร้อมกับ EFI (อินเทอร์เฟซเฟิร์มแวร์ที่ขยายได้) และต่อมาทำให้สเปคสาธารณะเป็น UEFI ในฐานะที่เป็นสเป็ครายละเอียดการเปลี่ยนแปลงของแอปพลิเคชันระหว่างผู้ขายและผู้ผลิต แต่เป้าหมายคือการนำเสนอโครงสร้างแบบดั้งเดิมและที่เข้าใจได้ของ OS Bootloader สิ่งนี้ทำให้ง่ายขึ้นในการเขียนระบบปฏิบัติการเนื่องจากคุณไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับ บริษัท ที่ไม่เป็นระเบียบทั้งหมดของการเริ่มต้นชิปเซ็ตอีกต่อไป
IBVs หลายแห่ง (ผู้ขาย BIOS อิสระ) เสนอการใช้งานของ UEFI ที่ OEM ที่ผลิตเมนบอร์ดสามารถลิขสิทธิ์และใช้ในผลิตภัณฑ์ของพวกเขา ตัวอย่างบางส่วนจะเป็น Ami, Phoenix และ Insyde คุณอาจเห็นโลโก้ของพวกเขาหรือเพียงแค่ข้อความของชื่อของพวกเขาสั้น ๆ บนหน้าจอก่อนที่ระบบปฏิบัติการของคุณจะเลือกรองเท้าอย่างถูกต้อง
พูดคุยเกี่ยวกับวิธีบูทของ UEFI โดยทั่วไปมีขั้นตอนที่แตกต่างกันเล็กน้อย โดยทั่วไปเราพูดเพราะมีการใช้งานมากมายและจำนวนมากทำสิ่งต่าง ๆ ออกจากสเป็ค มีสามขั้นตอนทั่วไป: ความปลอดภัยและความปลอดภัย (วินาที), การเริ่มต้นก่อนการเริ่มต้น (PEI) และสภาพแวดล้อมการดำเนินการขับเคลื่อน (DXE) แต่ละระบบเป็นระบบปฏิบัติการขนาดเล็ก เนื่องจาก Intel เป็นคนที่เริ่มต้น EFI และต่อมาเปลี่ยนเป็น UEFI การออกแบบส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนารอบ ๆ วิธีการบูตโปรเซสเซอร์ของ Intel แพลตฟอร์มอื่น ๆ เช่นแขนอาจละเว้นจากการทำมากในขั้นตอน ก.ล.ต. หรือ PEI
กระบวนการบู๊ตสำหรับโปรเซสเซอร์ X86 นั้นค่อนข้างแปลก พวกเขาเริ่มต้นในโหมดจริง (แม้ว่าโปรเซสเซอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีความไม่จริงในทางเทคนิค) ด้วยพื้นที่ที่อยู่ 20 บิต (หน่วยความจำแอดเดรส 1MB) สำหรับเหตุผลความเข้ากันได้ย้อนหลัง ในขณะที่โปรเซสเซอร์ยังคงบูตยังคงสวิทช์เป็นโหมดที่ปลอดภัยแล้วในที่สุดก็เป็นโหมดยาว ในระบบมัลติคอร์โปรเซสเซอร์ทั้งหมดแข่งเพื่อรับ Samaphore หรืออ่าน EAX และหนึ่งถูกกำหนด BSP (โปรเซสเซอร์ Bootstrap) ผู้แพ้ทั้งหมดหยุดจนกว่า BSP จะเริ่มต้นพวกเขาผ่าน IPI (Inter-Processor Interrupt) โดยปกติแล้วจะมีชิปแฟลชออนบอร์ดที่มีการแมปเฟิร์มแวร์เข้าสู่จุดสิ้นสุดของหน่วยความจำ 32 บิตทางกายภาพ Intel Management Engine (ME) หรือ AMD แพลตฟอร์มความปลอดภัยและโปรเซสเซอร์ความปลอดภัย (PSP) ทำส่วนใหญ่ของเฟสวินาทีเช่นการล้างแคชและเริ่มต้นโปรเซสเซอร์
เมื่อเริ่มโปรเซสเซอร์แล้ว PEI ก็เริ่มขึ้นอย่างเป็นทางการ ในระบบ Intel ไม่มี RAM ของระบบในส่วนใหญ่ของ PEI นี่เป็นเพราะความจำจำเป็นต้องได้รับการฝึกอบรมและลิงค์เริ่มต้นก่อนที่โปรเซสเซอร์สามารถใช้งานได้ การผลักดันที่โหดเหี้ยมสำหรับความเร็วมากขึ้นเรื่อย ๆ จาก RAM หมายความว่าต้องทำการทดสอบ RAM ปรับเทียบและกำหนดค่าในการบูตทุกครั้งที่ RAM แท่งที่แตกต่างกันมีพารามิเตอร์อื่น ๆ ระบบจำนวนมากแคชพารามิเตอร์เหล่านี้สำหรับเวลาบูตที่รวดเร็วยิ่งขึ้น แต่โดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะต้องไม่ถูกต้องและพิมพ์ใหม่เป็นอายุ RAM Sticks PSP จัดการการฝึกอบรมหน่วยความจำและบรรจุ UEFI ในระบบ AMD บางระบบก่อนที่โปรเซสเซอร์ X86 จะถูกดึงออกจากการรีเซ็ต สำหรับระบบ Intel พวกเขาใช้เคล็ดลับที่เรียกว่า XIP (ดำเนินการในสถานที่) ซึ่งเปลี่ยนแคชต่างๆลงใน RAM ระยะสั้น มีเพียงสแต็กขนาดเล็กพื้นที่ฮีปจำนวนเล็ก ๆ และไม่มีตัวแปรคงที่สำหรับ PEI แพลตฟอร์มเซิร์ฟเวอร์ Intel จำนวนมากพึ่งพาคอนโทรลเลอร์การจัดการบอร์ด (BMC) เพื่อฝึกความจำเนื่องจากการฝึกอบรมหน่วยความจำจำนวนมากใช้เวลานานมาก
หลังจากเริ่มต้น RAM และถ่ายโอนเนื้อหาของแคชระยะสั้นเราจึงย้ายไปที่ DXE เฟส DXE มีบริการสองชนิด: การบูตและรันไทม์ บริการรันไทม์มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้งานโดยระบบปฏิบัติการบริการเช่นตัวแปรที่ไม่ลบเลือน บริการสำหรับการบูตถูกทำลายเมื่อ exitbootservices เรียกว่า (โดยทั่วไปแล้วโดยระบบปฏิบัติการโหลดเดอร์) แต่เป็นบริการเช่นแป้นพิมพ์อินพุตและไดรเวอร์กราฟิก BDS (การเลือกอุปกรณ์บูต) ทำงานใน DXE และเป็นวิธีที่ระบบกำหนดสิ่งที่ไดรฟ์จะบูต (ฮาร์ดไดรฟ์ USB ฯลฯ )
นี่เป็นภาพรวมที่หนาแน่นและ x86 ที่หนาแน่นมาก สถาปัตยกรรมจำนวนมากเช่น ARM EsChew UEFI สำหรับบางสิ่งบางอย่างเช่น Coreboot, Linuxboot หรือ LK ที่มันบูทเคอร์เนล Linux ขนาดเล็กที่จากนั้น Kexec จะกลายเป็นเคอร์เนลขนาดใหญ่กว่ามาก อย่างไรก็ตามแพลตฟอร์มแขนจำนวนมากยังสามารถใช้ประโยชน์จาก UEFI เวลาเท่านั้นที่จะบอกวิธีการเคลื่อนไหวของอุตสาหกรรม
มันเป็นอย่างไร
ในปี 2005 UEFI แทนที่ EFI ทั้งหมด (ส่วนต่อประสานเฟิร์มแวร์ที่ขยายได้) Intel ธรรมดาได้นำออกมาไม่กี่ปีก่อน EFI ยืมสิ่งต่าง ๆ มากมายจากหน้าต่างของช่วงเวลานั้นรูปแบบภาพ PECOFF และ UEFI ในทางกลับกันวิธีการที่ยืมมาจาก EFI ก่อน EFI มี BIOS เก่าที่ดี (ระบบส่งออกขั้นพื้นฐาน) ชื่อที่เกิดจากระบบ CP / M ของปี 1975 ในช่วงเวลานั้น BIOS เป็นวิธีสำหรับระบบในการบูตและเสนออินเทอร์เฟซที่ค่อนข้างสม่ำเสมอสำหรับแอปพลิเคชัน BY เสนอการโทรขัดจังหวะ BIOS การเรียกโทรศัพท์เปิดใช้งานโปรแกรมเพื่อเข้าถึงอินพุตและเอาต์พุตเช่นพอร์ตอนุกรม RTC และรถบัส PCI ฟีนิกซ์และอื่น ๆ – วิศวกรรมย้อนกลับอินเทอร์เฟซที่เป็นกรรมสิทธิ์ที่ IBM ผลิตเพื่อผลิตเครื่องที่เข้ากันได้กับ IBM ซึ่งในที่สุดนำไปสู่บางสิ่งบางอย่างใกล้เคียงกับมาตรฐาน
ดีกว่า BIOS หรือไม่
ใช่และไม่ขึ้นอยู่กับมุมมองของคุณ ผู้ขาย OS จำนวนมากเช่น UEFI เพราะโดยทั่วไปแล้วพวกเขามักจะทำให้ชีวิตของพวกเขาง่ายขึ้นเนื่องจากการให้บริการทำให้ง่ายต่อการบูตประสบการณ์ที่เป็นเนื้อเดียวกัน ชุมชน Linux โดยทั่วไปพูดว่าไม่เชื่อเรื่องพระเจ้าที่ดีที่สุดและเป็นปฏิปักษ์ที่เลวร้ายที่สุดต่อ UEFI อินเตอร์เฟส BIOS กำลังผลักดัน 45 ปีในช่วงเวลาของการเขียนและถือว่าเป็นมรดกในทุกแง่มุม อีกจุดหนึ่งในมุมของ UEFI คืออำนวยความสะดวกในการเลือกอุปกรณ์บูตที่แตกต่างกันและอัพเดตเฟิร์มแวร์บนเครื่องของคุณ UEFI ใช้ตารางพาร์ติชัน GUID (GPT) เหนือระเบียนบูตมาสเตอร์ (MBR) – พิจารณาเป็นบวกเป็น MBR นั้นค่อนข้างยืดหยุ่น แพลตฟอร์มจำนวนมากที่จัดส่งในวันนี้ขึ้นอยู่กับโครงการ Open-Source EDK2 จาก Tianocore การดำเนินการของ UEFI ที่รองรับ X86, ARM และ RISCV
ความคับข้องใจที่ใหญ่ที่สุดกับ UEFI คือมันเป็นกล่องดำปิดที่มีการเข้าถึงคอมพิวเตอร์ของคุณเป็นไปไม่ได้และอยู่ในท้องที่หลังจากบูทคอมพิวเตอร์ BIOS มีเสน่ห์เนื่องจากอินเทอร์เฟซเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางและมักจะไม่มีถิ่นที่อยู่ UEFI สามารถอัปเดตได้ง่ายขึ้น แต่ยังมีความต้องการที่สำคัญกว่ามากสำหรับการอัปเดต การอัปเดต UEFI สามารถสร้างระบบของคุณได้อย่างสิ้นเชิง มันจะไม่บูตและเนื่องจากฟิวส์ถูกเป่าไว้บนเครื่องมันเป็นไปไม่ได้จริงทางร่างกายที่จะแก้ไขได้แม้สำหรับผู้ผลิต การทดสอบจำนวนมากในการอัปเดตเหล่านี้ แต่ส่วนใหญ่ลังเลที่จะผลักดันการอัปเดตจำนวนมากเนื่องจากจำนวนงานที่ต้องการ
ทำไมคุณควรจะไม่สนใจ
ในตอนท้ายของวันคุณสนใจว่าคุณสามารถใช้คอมพิวเตอร์ของคุณเพื่อสิ่งที่จำเป็นต่อคุณ ไม่ว่าจะเป็นการเล่นเกมเขียนอีเมลหรือสร้างคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ไม่สำคัญว่าคอมพิวเตอร์ทำในสิ่งที่คุณต้องการ และการบู๊ตเป็นเพียงขั้นตอนเดียวที่ลืมในการทำให้เกิดขึ้น หากคุณใส่ใจในการทำความเข้าใจรหัสทุกชิ้นของรหัสที่อุปกรณ์ของคุณทำงานคุณต้องหัวเข็มขัดสำหรับการขับขี่ที่ยาวนาน มีธุรกิจเช่น Librem ที่มีความยาวนานเพื่อให้แน่ใจว่าปัญหาที่ยุ่งยากเช่นหน่วยความจำเริ่มทำงานใน blobs ที่ไม่ใช่กรรมสิทธิ์ คุณยังสามารถปรับเปลี่ยน UEFI ได้ [Hales] เป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของการปรับแต่ง BIOS ของแล็ปท็อปของโรงเรียนเก่า เครื่องมือโอเพนซอร์ซสำหรับการตรวจสอบและทำความเข้าใจกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายใต้ประทุนเริ่มดีขึ้น
ในที่สุดมันก็มากเท่าที่คุณสนใจเกี่ยวกับกระบวนการบูตของอุปกรณ์ของคุณ