Кроме биоса, существует множество компонентов и программного обеспечения, обеспечивающих функционирование компьютера. Например, операционная система управляет ресурсами устройства и взаимодействием с пользователем, предоставляя интерфейсы для запуска приложений и выполнения задач. Также важную роль играют драйверы, которые позволяют операционной системе взаимодействовать с аппаратным обеспечением, такими как видеокарты, принтеры и сетевые адаптеры.
Дополнительно, микропрограммы (или фирменное ПО) отвечают за настройки и управление специфическим оборудованием на уровне, близком к железу. Современные компьютеры также используют UEFI, которое заменило традиционный биос, предлагая расширенные возможности, включая поддержку более больших дисков и улучшенную безопасность при загрузке системы.
Альтернатива BIOS
Что представляет собой BIOS? Это маленькая интегральная схема (иногда их может быть две), находящаяся на материнской плате. В ней содержится уникальная микропрограмма. Это свойство присуще большинству современных компьютеров. Какова же основная функция BIOS? Его главной задачей является обнаружение и инициализация аппаратного обеспечения сразу после включения системы.
Кроме того, осуществляется краткое тестирование компонентов (POST – Power-On Self Test) и устанавливаются их ключевые параметры функционирования. После этого происходит поиск основного загрузчика операционной системы, и управление передаётся ему. Также каждый BIOS предоставляет возможности для базового взаимодействия с монитором и клавиатурой. В дальнейшем были введены функции управления энергопотреблением устройств — подсистема APM, которая вскоре была заменена ACPI. В очень ранних версиях BIOS чаще всего имелся встроенный интерпретатор языка Basic, который позволял в некоторых случаях полностью обойтись без загрузки полноценной операционной системы.
Чипсет BIOS
В IBM PC-совместимых машинах BIOS изначально исполнял роль посредника между операционной системой и железом. Вся работа с компонентами компьютера происходила исключительно через него. Во времена MS-DOS всё так и было. Но потом операционные системы стали "умнее" и при запуске самостоятельно определяли всё имеющееся оборудование, а затем загружали все необходимые драйвера.
Выходит, что одну и ту же задачу выполняют дважды — сначала BIOS, а затем операционная система. Это существенно замедляет время загрузки. Дополнительно следует учесть, что BIOS сам по себе не взаимодействует с оперативной памятью, а загружается из постоянной памяти. Такой процесс не может быть охарактеризован как быстрый. Однако основным недостатком BIOS является его 16-разрядная архитектура.
Не стоит напоминать, что эра 16-разрядных десктопных процессоров и ОС закончилась довольно давно и сейчас более-менее быстрыми темпами идёт переход на 64-разрядность.
Существует легенда, согласно которой BIOS изначально создавался как временная мера. Однако реальность обернулась совершенно иначе. Почему же устаревшая технология продолжает использоваться повсеместно? Производители чипсетов BIOS связывают это с надоевшим утверждением о "заботе о пользователе", то есть о безупречной совместимости.
Тем не менее, если кто-то решит установить на современный ПК, скажем, Windows 3.11, вероятность успешного выполнения этого шага крайне невысока. А сама идея подобного эксперимента вызывает вопросы относительно адекватности самого инициатора, если только это не крайняя необходимость.
Идея о создании альтернативы начала развиваться более 15 лет назад. Уже тогда стало очевидно, что возможностей BIOS недостаточно для эффективного построения высокоскоростных серверов. Пионером нового проекта, получившего название OpenFirmware (известного также как OpenBoot), выступила компания Sun. Позднее к инициативе присоединились такие компании, как IBM и Apple, а также несколько мелких предприятий. Спецификации OpenFirmware регистрируются в международном стандарте IEEE 1275-1994.
Одной из наиболее примечательных характеристик является независимость драйверов от платформы, так как они создаются на основе диалекта языка Forth. Более того, драйвер для каждого устройства, совместимого с OpenFirmware, уже интегрирован в него! При процессе инициализации устройство самостоятельно выполняет диагностику, настраивает необходимые параметры и загружает свой собственный драйвер.
В дальнейшем с этим устройством может работать любая OpenFirmware-совместимая ОС. Представьте себе, какое бы счастье испытали рядовые пользователи, если бы вендоры x86-оборудования и некий софтверный гигант из Редмонда перешли в своё время на OpenFirmware. Никаких проблем с драйверами — поставил свежую ОС и у тебя сразу же всё работает! Эх, мечты-мечты.
OpenFirmware предназначено в первую очередь для серверных платформ, однако до недавнего времени активно использовалось в продукции компании Apple — все машины на базе PowerPC поддерживали данный стандарт. Проект OLPC XO-1 также использует OpenFirmware. Многие распространенные UNIX-подобные операционные системы обладают встроенной поддержкой этого стандарта — MacOS, *BSD, Linux, Solaris.
В настоящее время существует множество версий OpenFirmware, как закрытого, так и открытого исходного кода (OpenBIOS). Среди его возможностей можно выделить графический интерфейс для настройки компьютера, быструю загрузку и возможность восстановления данных без необходимости загружать основную операционную систему. Функциональные возможности зависят от конкретной реализации.
Оболочка OpenFirmware на OLPC XO-1
В середине 90-х годов компании Intel и HP пришли к выводу о недостатках традиционного BIOS для серверных платформ во время создания первых решений на базе Itanium. В результате была инициирована программа Intel Boot Initiative, которая позднее была преобразована в EFI, а затем выпущена под новым именем UEFI.
Extensible Firmware Interface (наращиваемый программно-аппаратный интерфейс) должен служить прослойкой между железом компьютера и ПО, заменяя, по сути, обычный BIOS. Но — с некоторыми ключевыми изменениями. Архитектура EFI подразумевает создание таблиц с информацией о платформе и ряда сервисов, которые обеспечивают работу устройств и множество других функций.
Благодаря им можно выполнять задачи без необходимости загружать полноценную операционную систему. По сути, EFI располагается в ПЗУ материнской платы компьютера, однако дополнительные сервисы, драйвера, расширения и приложения могут загружаться с другого источника (чаще всего — со специального раздела на жестком диске).
Драйверы могут находиться в постоянной памяти или в других местах и делятся на платформозависимые и независимые (аналогично OpenFirmware). Чаще всего они могут быть загружены еще до запуска операционной системы (после чего управление переходит к ней) и обеспечивают взаимодействие с клавиатурой, мышью, сетью, видеокартой и всеми устройствами, которые изначально установлены на материнской плате. Это позволяет конечному пользователю получить полностью графический интерфейс для настройки компьютера, возможность автоматического обновления прошивки через Интернет и способность запускать некоторые приложения. В данном случае особенно важными являются различные утилиты для обслуживания системы: восстановления данных, управления разделами диска, антивирусного сканирования. И всё это происходит без загрузки полноценной операционной системы!
Ещё одним важным нововведением является переход в разбивке диска от сильно устаревшей схемы MBR к современной GPT. Это вызывает проблемы при установке старых ОС (например, Windows XP). Некоторая обратная совместимость со старым BIOS всё же есть — часть функций, которые не требуют 16-разрядного кода, реализованы и в EFI. В некоторых случаях возможно эмуляции классического BIOS, но не в полном объёме.
С 2005 года компания Intel начала производить материнские платы, совместимые с EFI, хотя наличие самого EFI не гарантируется. Apple, в свою очередь, снова оказалась на шаг впереди — во всех компьютерах с процессорами Intel используется EFI. Это, к слову, вызывает трудности при установке MacOS X на стандартные x86-системы и делает необходимым разработку утилиты BootCamp для установки Windows на устройства Apple.
Любопытно, что первый компьютер для обычных пользователей на базе EFI от Insyde H2O был выпущен аж в 2003 году компанией Gateway, но дальше этого дело не пошло. Только недавно появилось несколько материнских плат от MSI и Gigabyte, в которых BIOS окончательно был убран и заменён на EFI. С операционками ситуация похожа на OpenFirmware: MacOS X 10.4-10.5 полностью поддерживает EFI, для прочих UNIX-систем требуется только специальный загрузчик (ELILO, EGRUB etc.), а вот Windows опять отстаёт — поддержка была внедрена только с SP1 для Vista (хотя и были специальные версии 2000/XP для Itanium). Работает EFI на x86-железе и в некоторых встраиваемых системах (например, в некоторых принтерах от HP).
Интерфейс ClickBIOS компании MSI
Недавний проект, который стоит упомянуть, называется coreboot (в прошлом известен как LinuxBIOS). Его разработка стартовала в 1999 году в Лос-Аламосской национальной лаборатории. Coreboot также нацелен на устранение недостатков BIOS, но использует для этого другой подход, отличающийся от EFI и OpenFirmware. Главная цель состоит в том, чтобы максимально ускорить передачу управления ядру операционной системы после включения компьютера.
Таким образом coreboot объединяет в себе функции BIOS и загрузчика ОС. За счёт этого оборудование опрашивается и инициализируется только один раз, и делается это очень быстро. В случае загрузки Linux (для которого изначально и создавался весь проект) появляется возможность сделать очень компактную и быструю графическую оболочку для работы без основной ОС.
Одним из самых ярких примеров таких оболочек является всё более популярный в последнее время SplashTop Linux, представляющий собой модификацию coreboot. В SplashTop вы получаете основные функции всего за несколько секунд после включения устройства: доступ в Интернет, прослушивание музыкальных треков, просмотр фотографий и так далее. Часто этого вполне достаточно. Тем не менее, в системах с SplashTop обычно присутствует и традиционный BIOS, но я бы охарактеризовал это как своего рода переходный период.
Проблем совместимости coreboot и других ОС нет — он способен загрузить практически что угодно и откуда угодно. Но разработка проекта сопряжена с определёнными трудностями — coreboot надо адаптировать под каждую конкретную модель материнской платы и её наборы микросхем, а их в мире много. [В некоторых случаях даже была необходимость браться за паяльник!] Но проект не останавливается, а продолжает своё развитие. Coreboot работает на платформах PowerPC и x86.
Экран приветствия SplashTop
Кроме перечисленных ранее вариантов BIOS существует еще множество других, однако они часто являются специализированными и могут не вызывать особого интереса у обычного пользователя. Все они имеют общие черты: 32- или 64-разрядность, быструю загрузку, возможность относительно удобной настройки и диагностики компьютера и т.д.
Пока что вендоры не особенно спешат внедрять новые технологии, так как бешеного спроса на них нет. Да и поддержка того же EFI в самой популярной ОС в мире появилась совсем недавно. Может хоть это даст толчок к развитию? Производители BIOS вроде бы тоже не прочь перейти на новый этап и даже разрабатывают тестовые альтернативные прошивки. Но нет спроса — нет и предложения.
Мы можем лишь грезить о том, чтобы избавиться от этого наследия, которое досталось нам от прародителей современных компьютеров — первых персональных систем IBM PC.
Что такое система EFI или раздел UEFI ? Компьютерная помощь в компании Serty
При оказании услуг мы гарантируем соблюдение профессиональных и этических норм принятых в профессиональном сообществе.
Что такое EFI / UEFI ?
Что такое EFI / UEFI ?
Как только запускается компьютер, в нем тут же начинает функционировать облегченная операционная система, известная нам как BIOS. Она отвечает за тестирование оборудования, оперативной памяти, загрузку основных операционных систем и распределение аппаратных ресурсов.
Многочисленные возможности данного программного обеспечения (его размер обычно составляет около 256-512 Кб) помогают поддерживать устаревшие операционные системы, такие как MS-DOS, предоставляя им разнообразные функции. С момента появления PC/AT-8086 BIOS претерпел лишь незначительные изменения, а к запуску первых процессоров Pentium его развитие практически приостановилось.
Собственно, менять в нем стало нечего, кроме двойного BIOS, поддержки сетевых средств и возможности перепрошивки. А вот минусов стало много: стартовый вход в реальный режим процессора, 16-разрядная адресация и 1 Мб доступной памяти, невозможность иметь «ремонтную» консоль. И, конечно, вечная проблема поддержки жестких дисков. Даже сейчас гарантированно поддерживаются диски до 2,2 Тб, не более.
Еще в 2005 году компания Intel приняла решение заменить традиционный BIOS на EFI/UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Система EFI представляет собой более современную базовую операционную систему. На некоторых платформах, таких как Unix и Windows, UEFI уже активно функционирует, однако массовый переход все еще не произошел, несмотря на позитивные намерения. Вот основные из них:
- Наличие знаменитой консоли для восстановления системных настроек и установки операционной системы;
- Раздел EFI позволяет выполнять определенные действия без загрузки ОС (например, просмотр видео или прослушивание музыки);
- Доступ в интернет, а также наличие установленных сетевых драйверов, стека TCP/IP и прочего;
- Поддержка графического интерфейса и пользовательских скриптов;
- Возможность работы с дисками огромных объемов;
- Хранение UEFI на разделах современного формата (GPT);
- Полная совместимость со всем оборудованием с момента старта.
UEFI может использовать универсальную исполняющую машину вроде JVM для использования аппаратно-независимого кода, а это открывает огромные горизонты для создания «загрузочного» ПО.
Тем не менее, данной технологии также подвергается критике. В частности, ее внедрение может затруднить выход на рынок операционных систем для новых разработчиков: существуют определенные лазейки в коде. Например, оригинальная версия Windows 98 не может быть загружена с современных BIOS.
Однако, что еще более тревожно, это приведет к утрате миллионов приложений, работающих на MS-DOS и других системах, которые используют функции BIOS. Возможно, их будут эмулировать, но в этом есть много неопределенности. Среди этих программ могут оказаться важные приложения, которые не будут кем переписаны. Впрочем, все эти проблемы могут быть решены, хотя бы с помощью виртуальных операционных систем. Однако появление новых типов вирусов неизбежно, и мы сможем это наблюдать в ближайшее время.
Напомним, что специалисты "Serty-Service" готовы помочь в настройке BIOS.
Uefi — что такое
Каждый раз, когда вы запускаете свой компьютер, начинается сложный и интересный процесс, который преобразует ваше устройство из состояния ожидания в функциональное состояние. Этот процесс не только выполняет основные задачи, но и служит базой для всех программ и приложений, которыми вы пользуетесь. В этой статье мы изучим историю и современные аспекты этой ключевой части вашего цифрового мира.
· Обновлено 5 ноября 2024
Реакцией на этот вызов явилось внедрение UEFI — унифицированного расширяемого интерфейса микропрограмм. Эта технология не только сохраняет основные функции BIOS, но и предлагает новые возможности для управления системой, повышения безопасности и адаптации к современным аппаратным платформам. В наши дни UEFI занимает центральное место в процессе загрузки, что позволяет компьютерам эффективно отвечать на растущие требования современного программного обеспечения.
Преемник BIOS: новая эра загрузки компьютера
В эпоху передовых технологий, где быстрые темпы и продуктивность имеют решающее значение, даже обыденные вещи претерпевают изменения. Вспомните, сколько времени приходилось тратить в ожидании, пока компьютер «пустится в путь» после нажатия кнопки питания. Этот процесс, известный как загрузка, напрямую связан с уникальным программным обеспечением. И если ранее доминировал BIOS, то в настоящее время его место занимает более новаторский аналог.
Этот «продвинутый» инструмент призван не просто заменить устаревший BIOS, но и вдохнуть новую жизнь в процесс запуска компьютера. Он призван сделать его более быстрым, гибким и безопасным. Представьте себе загрузку операционной системы за считанные секунды, удобный графический интерфейс с поддержкой мыши и надёжную защиту от вредоносных программ еще до запуска ОС. И это лишь малая часть того, на что способен этот «маг» компьютерного мира.
Основные функции UEFI
Современная архитектура инициализации ПК обладает рядом уникальных особенностей, которые выделяют ее на фоне старых решений. Эти характеристики способствуют более оптимальному запуску устройства и управлению его функционированием. Давайте рассмотрим основные функции UEFI, которые делают ее более привлекательной по сравнению с классической BIOS.
Кроме того, UEFI обладает улучшенными возможностями по управлению аппаратным обеспечением. Она обеспечивает более подробную диагностику оборудования и позволяет настраивать различные параметры системы непосредственно в графическом интерфейсе. Такой подход отличается от традиционной текстовой BIOS и делает взаимодействие пользователя с компьютером более интуитивным и удобным.
В чем превосходство нового стандарта?
В настоящее время компьютеры все меньше зависят от старых технологий, и на их место приходят современные, более продвинутые решения. Эта тенденция затронула и систему, отвечающую за запуск компьютера и настройку оборудования. Вместо знакомого многим BIOS все чаще применяется его новый аналог, который предлагает множество очевидных преимуществ.
Рассмотрим, в чем именно заключается отличие нового стандарта и как он способствует более высокой эффективности работы вашего компьютера.
| Интерфейс | Текстовый, управление с помощью клавиатуры | Графический, поддерживает использование мыши |
| Работа с дисками | Поддерживает MBR, ограничение объема 2 ТБ | Поддерживает GPT, возможность работы с дисками большего объема |
| Скорость загрузки | Низкая | Значительно ускоренная |
| Безопасность | Ограниченные возможности защиты | Поддержка Secure Boot, защита от вредоносных программ |
| Режимы работы | Только Legacy Mode | Legacy Mode и UEFI Mode |
Как видно из таблицы, новый стандарт не просто немного отличается от своего предшественника. Он представляет собой качественно новый уровень, открывающий перед пользователями гораздо больше возможностей.
Установка и настройка UEFI
Современные ПК и ноутбуки предоставляют более продвинутую и универсальную замену традиционной системе инициализации. Этот компонент кардинально изменяет процесс загрузки, предоставляя пользователю возможность более удобной и эффективной настройки устройства. В данном разделе мы внимательно изучим, как корректно установить и настроить UEFI, чтобы она безукоризненно выполняла свои функции.
Установка UEFI, в отличие от традиционной программы BIOS, происходит несколько иначе. Для начала необходимо убедиться, что ваше устройство поддерживает данный режим и готово к переходу на новую платформу. Процесс миграции может различаться в зависимости от производителя оборудования, поэтому важно внимательно ознакомиться с инструкциями.
- Зайдите в меню BIOS вашего ПК или ноутбука.
- Отыщите пункт, отвечающий за переход на UEFI в настройках.
- Сохраните изменения и перезагрузите устройство.
После успешной установки UEFI вы сможете начать ее настройку. Этот этап позволит вам эффективно использовать систему, подстраивая ее под собственные требования. Ключевые параметры включают управление загрузочными устройствами, настройку сетевых подключений и конфигурацию режима энергосбережения.
- Доступайтесь к меню UEFI во время загрузки устройства.
- Изучите доступные параметры и внесите необходимые правки.
- Сохраните настройки и завершите процесс.
Процесс установки и конфигурирования UEFI имеет свои особенности по сравнению с классическими методами, однако он открывает пользователям значительно более широкий спектр возможностей для управления своей системой. Применяя приведенные выше советы, вы сможете наилучшим образом использовать новую платформу и извлечь из нее максимальную выгоду.
Доступ к настройкам BIOS
Для многих пользователей персональных компьютеров настройка начальной загрузки системы является сложным и незнакомым процессом. Однако, чтобы получить наилучшую производительность и стабильность вашего ПК, важно иметь возможность изменять определенные параметры начальной загрузки. Эта статья поможет вам разобраться, как попасть в режим настройки BIOS и что можно там изменить.
Способ доступа к настройкам BIOS может варьироваться в зависимости от бренда вашего ПК или материнской платы. Однако существуют общие шаги, которые подходят большинству устройств.
- Включите или перезапустите ваш компьютер.
- Когда на экране появится начальное меню загрузки, нажмите нужную клавишу или комбинацию клавиш для перехода в настройки BIOS. Обычно это клавиши DEL, F2, F10 или F12.
- Перемещение по меню BIOS осуществляется при помощи клавиш со стрелками, а для изменения параметров используются клавиши Enter и Esc.
- Найдите и измените те настройки, которые необходимы для оптимальной работы вашего компьютера.
- Сохраните внесенные изменения и выйдите из BIOS, чтобы загрузка компьютера продолжилась.
Важно отметить, что неправильное изменение настроек BIOS может привести к проблемам с работой компьютера. Поэтому рекомендуется действовать осторожно и обращаться к документации, если вы не уверены в каких-либо изменениях.
Теперь вы обладаете информацией о том, как зайти в настройки BIOS и при необходимости их изменять. Используйте эти сведения разумно, чтобы достичь наилучшей производительности и надежности вашего ПК.
Решение проблем с системой запуска
Необходимо учитывать, что определенные шаги могут отличаться в зависимости от модели материнской платы и версии BIOS. Если ваш компьютер больше не загружается должным образом или функционирует с перебоями, возможно, дело в конфигурациях системы запуска.
Обновление и совместимость BIOS нового поколения
В мире постоянно эволюционирующих технологий, важно, чтобы программное обеспечение, лежащее в основе наших устройств, шло в ногу со временем. Это особенно актуально для системного ПО, которое управляет загрузкой и работой операционной системы. Обновления этого ПО могут нести в себе новые функции, улучшения безопасности и поддержку новейшего оборудования. Однако, процесс обновления и вопросы совместимости могут вызывать вопросы, особенно если речь идёт о системах с отличающимися принципами работы.
