UEFI vs BIOS: Was ist der Unterschied?

Möglicherweise haben Sie die Akronyme BIOS und UEFI gehört, insbesondere beim Versuch, das Betriebssystem zu wechseln oder beim Übertakten herumzuspielen.

Und vielleicht wissen Sie, wofür diese Akronyme stehen (Unified Extensible Firmware Interface bzw. Basic Input / Output System). Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie sie in einem Computersystem verwendet werden?

Lassen Sie uns diese Begriffe und ihre Bedeutung jetzt entmystifizieren.

Startvorgang

Das Wichtigste zuerst - Ich weiß, dass wir vom Thema abweichen, aber ich verspreche, dass dies Ihnen später bei einigen Konzepten helfen wird.

Wie bootet ein Computer? Gehen wir Schritt für Schritt:

  1. Sie drücken den Netzschalter auf Ihrem Laptop / Desktop.
  2. Die CPU startet, benötigt jedoch einige Anweisungen, um daran zu arbeiten (denken Sie daran, dass die CPU immer etwas tun muss). Da der Hauptspeicher zu diesem Zeitpunkt leer ist, verzögert die CPU das Laden von Anweisungen vom Firmware-Chip auf das Motherboard und beginnt mit der Ausführung von Anweisungen.
  3. Der Firmware-Code führt einen Power On Self Test (POST) durch, initialisiert die verbleibende Hardware, erkennt die angeschlossenen Peripheriegeräte (Maus, Tastatur, Pendrive usw.) und prüft, ob alle angeschlossenen Geräte fehlerfrei sind. Sie können sich daran erinnern, dass Desktops nach erfolgreichem POST einen Signalton ausgegeben haben.
  4. Schließlich durchläuft der Firmware-Code alle Speichergeräte und sucht nach einem Bootloader (normalerweise im ersten Sektor einer Festplatte). Wird der Bootloader gefunden, übergibt die Firmware die Kontrolle über den Computer.

Für die Zwecke dieses Artikels müssen wir nicht mehr über dieses Thema wissen. Wenn Sie interessiert sind, lesen Sie weiter (andernfalls können Sie mit dem nächsten Abschnitt fortfahren).

  1. Nachdem der Bootloader geladen ist, besteht seine Aufgabe darin, den Rest des Betriebssystems zu laden. GRUB ist ein solcher Bootloader, der Unix-ähnliche Betriebssysteme laden und auch Windows-Betriebssysteme kettenladen kann. Der Bootloader ist nur im ersten Sektor einer Festplatte verfügbar, der 512 Byte groß ist. Angesichts der Komplexität moderner Betriebssysteme laden einige dieser Bootloader in der Regel mehrstufig, wobei der Haupt-Bootloader den Bootloader der zweiten Stufe in einer Umgebung lädt, die nicht auf 512 Byte beschränkt ist.

  2. Der Bootloader lädt dann den Kernel in den Speicher. Unix-ähnliche Betriebssysteme führen dann den initProzess aus (den Master-Prozess, von dem aus andere Prozesse gegabelt / ausgeführt werden) und initialisieren schließlich die Ausführungsebenen.

  3. Wird in Windows wininit.exezusammen mit einigen anderen Prozessen geladen services.exe, lsass.exez. B. zur Dienststeuerung, zur lokalen Sicherheit und Berechtigung (ähnlich wie bei Ausführungsebenen) und lsm.exezur lokalen Sitzungsverwaltung.

  4. Nach all dem und nachdem einige andere Treiber initialisiert wurden, wird die grafische Benutzeroberfläche (GUI) geladen und der Anmeldebildschirm wird angezeigt.

Dies war eine sehr allgemeine Übersicht über den Startvorgang. Wenn Sie sich für Betriebssysteme interessieren, würde ich empfehlen, dass Sie mehr auf osdev.net lesen.

Kommen wir nun zu unserem ursprünglichen Thema zurück.

BIOS:

BIOS steht für Basic Input / Output System, die Firmware, über die wir im obigen Startvorgang gesprochen haben.

Es wird in einem EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) gespeichert, sodass der Hersteller Updates problemlos veröffentlichen kann.

Es bietet viele Hilfsfunktionen, mit denen Bootsektoren des angehängten Speichers gelesen und auf dem Bildschirm gedruckt werden können. Sie können BIOS - Zugriff während der ersten Phasen des Boot - Vorgangs durch Drücken del, F2oder F10.

UEFI:

UEFI steht für Unified Extensible Firmware Interface. Es erledigt den gleichen Job wie ein BIOS, jedoch mit einem grundlegenden Unterschied: Es speichert alle Daten zur Initialisierung und zum Start in einer .efi-Datei, anstatt sie in der Firmware zu speichern.

Diese .efi-Datei wird auf einer speziellen Partition namens EFI System Partition (ESP) auf der Festplatte gespeichert. Diese ESP-Partition enthält auch den Bootloader.

UEFI wurde entwickelt, um viele Einschränkungen des alten BIOS zu überwinden, darunter:

  1. UEFI unterstützt Laufwerksgrößen bis zu 9 Zettabyte, während das BIOS nur 2,2 Terabyte unterstützt.
  2. UEFI bietet eine schnellere Startzeit.
  3. UEFI bietet diskrete Treiberunterstützung, während das BIOS Laufwerksunterstützung in seinem ROM gespeichert hat, sodass das Aktualisieren der BIOS-Firmware etwas schwierig ist.
  4. UEFI bietet Sicherheit wie "Secure Boot", die verhindert, dass der Computer von nicht autorisierten / nicht signierten Anwendungen gestartet wird. Dies hilft bei der Verhinderung von Rootkits, behindert aber auch das Dual-Booten, da andere Betriebssysteme als nicht signierte Anwendungen behandelt werden. Derzeit sind nur Windows und Ubuntu signierte Betriebssysteme (lassen Sie mich wissen, wenn ich falsch liege).
  5. UEFI wird im 32-Bit- oder 64-Bit-Modus ausgeführt, während das BIOS im 16-Bit-Modus ausgeführt wird. So kann UEFI im Gegensatz zum BIOS eine GUI (Navigation mit der Maus) bereitstellen, die die Navigation nur über die Tastatur ermöglicht.

Möglicherweise benötigen Sie kein UEFI

Obwohl alle modernen Computer standardmäßig mit UEFI ausgestattet sind, gibt es einige Gründe, warum Sie BIOS anstelle von UEFI wählen könnten:

  1. Wenn Sie Anfänger sind und sich nicht mit Firmware beschäftigen möchten, ist das BIOS genau das Richtige für Sie.
  2. Wenn Sie <2 TB pro Festplatte oder Partition haben, können Sie das BIOS verwenden.
  3. Das BIOS ermöglicht das Ausführen mehrerer Betriebssysteme, ohne Einstellungen zu ändern. Dies kann aus heutiger Sicht ein Sicherheitsproblem sein, aber hey, keine Probleme für den Benutzer.
  4. Das BIOS stellt dem Betriebssystem Systeminformationen zur Verfügung. Wenn Ihr Betriebssystem im 16-Bit-Modus ausgeführt wird, muss für die Interaktion mit der Hardware kein Code geschrieben werden. Es kann direkt vom BIOS bereitgestellte Methoden verwenden. Andernfalls muss das Betriebssystem, wenn es in den 32-Bit- oder 64-Bit-Modus wechselt, eigene Unterroutinen für die Interaktion mit Hardware bereitstellen.
  5. Wenn Sie eine tastatur- und textbasierte Benutzeroberfläche der Navigation mit Maus und GUI vorziehen, ist das BIOS genau das Richtige für Sie.

UEFI berücksichtigt diese Einschränkungen und bietet einen Legacy-Modus. Darin können Sie alles ausführen, als hätten Sie eine BIOS-Firmware. Beachten Sie jedoch, dass Intel angekündigt hat, das traditionelle BIOS ab 2020 nicht mehr zu unterstützen.

Fazit

Dieser Beitrag gab Ihnen einen Überblick über die Unterschiede zwischen BIOS und UEFI. Außerdem erfahren Sie, wann Sie einen von ihnen auswählen und wie sie sich voneinander unterscheiden.

Wenn Sie Fragen haben, bin ich immer auf Twitter verfügbar. Vielen Dank für Ihre Zeit.