Windows7 abandonará el misterio de la BIOS: se detalla la interfaz EFI

A todos no les preocupa no configurar BIOS, no tengas miedo, no necesitamos BIOS en el futuro, usamos EFI. El sistema Windows7 puede ser totalmente compatible con EFI, entonces, ¿qué es EFI?

El nombre completo de EFI es Extensible Firmware Interface, y el nombre chino es extensible firmware interface. Ya en la primera mitad de 2006, Intel había demostrado EFI en IDF. Para utilizar el sistema EFI, tanto la placa base como el sistema operativo deben ser compatibles con EFI. Actualmente, los sistemas operativos que admiten EFI son Mac OS X, Vista y Server 2003.

Introducción a los principios de trabajo de EFI

EFI tiene la misma función que la BIOS al iniciar, que es inicializar la PC, pero los detalles son diferentes. La inicialización del BIOS de la PC, simplemente enciende el hardware en un cierto orden, simplemente verifica si el hardware puede funcionar, y EFI no solo verifica la integridad del hardware, sino que también carga el controlador de hardware en EFI, sin el controlador responsable de la carga del controlador. El trabajo El aspecto más revolucionario de EFI es la subversión del concepto de interfaz del BIOS, lo que hace que la interfaz sea tan fácil de usar como Windows. En la interfaz EFI, el mouse se ha convertido en una herramienta de entrada para reemplazar el teclado. Los módulos para cada ajuste de función también son los mismos que para el programa de Windows. Se puede decir que EFI es un sistema de Windows miniaturizado.

Para el sistema operativo, si la placa base usa el BIOS, entonces el sistema operativo debe enfrentar todo el hardware, hasta la tarjeta gráfica de la placa base, tan pequeña como el mouse y el teclado, cada vez que reinstale el sistema o la actualización del sistema, El nuevo controlador debe instalarse manualmente o el hardware puede no funcionar correctamente. Las placas base basadas en EFI son mucho más convenientes porque los controladores utilizados en la arquitectura EFI se basan en el Código de bytes EFI. EFI Byte Code es algo similar al código intermedio de Java. No es ejecutado directamente por la CPU, pero requiere que la capa EFI se traduzca. Para diferentes sistemas operativos, EFI protege muy bien la capa de hardware. Todos los sistemas operativos solo ven la interfaz del programa de EFI para EFI Byte Code, y EFI Byte Code se vincula directamente con la API de Windows. Esto significa que, independientemente de si el sistema operativo es Windows o Linux, siempre que el código de byte EFI sea compatible, solo se requiere un controlador para consumir todas las plataformas del sistema operativo.

Aún más sorprendente es que el controlador EFI Byte Code también puede omitir el sistema operativo e instalarlo directamente en el entorno EFI. El control del hardware es responsabilidad de la capa EFI. EFI proporciona la operación del hardware directamente al sistema operativo. Interfaz, no es necesario que el sistema operativo llame al controlador. La ventaja de este método es que no necesita ingresar al sistema operativo, solo necesita ingresar a la interfaz EFI, se puede completar la actualización del controlador y no necesita actualizar el controlador para cada sistema operativo. Siempre que la interfaz EFI se actualice una vez, todos los sistemas operativos de nivel superior son La nueva interfaz EFI se puede llamar directamente.

EFI puede controlar todo el hardware al inicio del arranque, y la red no es una excepción, por lo que en la interfaz EFI, el programa puede conectarse directamente a Internet, al mundo exterior para obtener ayuda con la información de mantenimiento del sistema operativo o en línea. Actualizar el controlador.

Dado que EFI es tan poderoso, ¿dónde se almacena? ¿Está almacenado en el chip BIOS original? La respuesta es, por supuesto, No. El chip de la BIOS tiene solo 256 KB, lo que dista mucho de ser suficiente para EFI. EFI se almacena en el disco duro en forma de una partición de disco pequeño. La instalación de EFI debe usar la unidad óptica para iniciar el sistema en la placa base habilitada para EFI y luego el disco basado en EFI. Este proceso es principalmente para dividir el espacio de disco utilizado por EFI.

El espacio de almacenamiento de EFI es de aproximadamente 50 MB a 100 MB, dependiendo de la cantidad de archivos del controlador. En esta parte del espacio, se incluyen las siguientes partes:

1. Módulo de inicialización Pre-EFI

2. Entorno de ejecución del controlador EFI

3. Controlador EFI
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4. Módulo de compatibilidad con compatibilidad (CSM)

5. Aplicaciones de alto nivel de EFI

6. Particiones de disco GUID

En implementación, módulos de inicialización de EFI y controladores El entorno de ejecución suele estar integrado en una memoria de solo lectura. El programa de inicialización Pre-EFI se ejecuta primero cuando el sistema está encendido. Es responsable de la inicialización de la CPU, Northbridge, Southbridge, la memoria y el disco duro, seguido del controlador EFI. Cuando el controlador EFI se carga y se ejecuta, el sistema tiene la capacidad de controlar todo el hardware. En la especificación EFI, se introduce un sistema de partición de disco GUID (GPT) que rompe con las limitaciones de la estructura de partición de disco MBR tradicional. En la nueva estructura, el número de particiones del disco ya no está limitado (en la estructura de MBR, solo pueden existir 4 particiones primarias). ), y el tipo de partición será representado por el GUID. Entre los muchos tipos de partición, el sistema EFI puede acceder a la partición del sistema EFI para almacenar algunos de los controladores y aplicaciones. CSM es un módulo especial en el sistema EFI en la plataforma x86. Proporcionará servicios de sistema similares a los BIOS tradicionales para sistemas operativos sin capacidad de arranque EFI.

Debido a la simplicidad del desarrollo del controlador EFI, todos los proveedores de hardware pueden participar y personalizar el controlador más adecuado para su propio hardware. El modelo de controlador basado en EFI puede hacer que el sistema EFI sea accesible para todas las funciones de hardware. Ya no es una fantasía navegar por el sitio web sin ingresar al sistema operativo, e incluso es fácil de implementar. Esta es una tarea imposible para un sistema tradicional basado en BIOS. Agregar un poco de soporte de dispositivos USB al BIOS ha provocado que muchos diseñadores de BIOS sufran, por no mencionar el soporte para innumerables equipos de red. Es necesario crear un protocolo TCP /IP en modo de 16 bits desde el aire.

A muchas personas les preocupa que el modelo abierto de EFI conlleve nuevos riesgos de seguridad, ya que el sistema EFI es más vulnerable a los virus informáticos que el BIOS tradicional. Cuando se destruyen algunos controladores EFI, el sistema puede ser Ante una situación de arranque. De hecho, la parte del controlador EFI de la que depende el inicio del sistema generalmente no se almacena en la partición GUID de EFI. Incluso si el controlador en la partición está dañado, se puede recuperar de una manera sencilla debido al código EFI en el chip de solo lectura. Suficiente para iniciar la computadora desde la unidad de CD-ROM, insertar el disco de instalación EFI, reparar o cubrir el área de almacenamiento del sistema EFI, puede restaurar la PC a su estado normal. Además, este proceso de reparación es equivalente a cambiar una de las dos configuraciones de las dos configuraciones al otro sistema operativo, y no es necesario volver a identificar el hardware. EFI es conceptualmente muy similar a un sistema operativo de bajo nivel y tiene la capacidad de manipular todos los recursos de hardware. Mucha gente cree que su desarrollo continuo probablemente reemplazará al sistema operativo moderno. De hecho, se introducirán los padres fundadores de EFI en el momento de la primera edición de la especificación EFI para limitar la capacidad suficiente como para poner en peligro el predominio del sistema operativo. En primer lugar, es solo una especificación de interfaz entre el hardware y el sistema operativo. En segundo lugar, el entorno EFI no proporciona un mecanismo de acceso de interrupción, lo que significa que cada controlador EFI debe verificar el estado del hardware mediante sondeo y debe explicarlo. La operación es mucho menos eficiente que el sistema operativo. Tercero, el sistema EFI no proporciona una protección de memoria compleja. Sólo tiene un mecanismo de administración de memoria simple, específicamente, se ejecuta en el modo de protección de segmento del procesador x86. La memoria se divide en un segmento plano con capacidad de direccionamiento máxima. Todos los programas tienen permiso para acceder a cualquier ubicación y no proporcionan servicios de protección real.

Modo de control de línea de comando de EFI

En la arquitectura de diseño de EFI, una vez que el software de arranque pasa el control al sistema operativo, todo el código de servicio para el arranque dejará de funcionar, parte de la era de ejecución. El programa de servicio puede continuar funcionando, de modo que cuando el sistema operativo no puede encontrar un controlador para un dispositivo en particular a la vez, se puede seguir utilizando el dispositivo. Los programas de EFI están limitados a los archivos de pseudo ejecución de Java, y no tienen acceso directo a todos los recursos del disco, y en la mayoría de los casos, después de ingresar al sistema operativo, la parte EFI del código entra en modo de suspensión, incluso si hay un virus contra EFI. Tampoco puede causar un mayor impacto.

Se puede decir que la aparición de EFI compensa completamente las deficiencias originales de la BIOS. Debido a que la BIOS confía demasiado en la seguridad del chip, cuando se encuentra el virus CIH, el mecanismo de arranque se destruye por completo. EFI coloca los archivos de programa principales en el disco duro, y puede repararse utilizando el CD. Para el sistema operativo, la forma de "destrucción-mantenimiento" es completamente transparente y no afectará al sistema operativo. Utilizar. Aunque parece que EFI es más susceptible a daños, también es más fácil de reparar.

Después de más de una década de desarrollo, el BIOS finalmente ha llegado a su fin. El atraso en la apariencia, la debilidad en la función, la debilidad en la seguridad y la falta de rendimiento restringen seriamente su desarrollo. . Aunque en estos días, la BIOS puede brindarnos funciones básicas, pero para mejorar la PC, debemos buscar una tecnología más alta y mejor.

Como reemplazo de la BIOS, EFI es muy superior a esta última en términos de interfaz, función y seguridad, y como tendencia de las futuras placas madre, los programas que se pueden ejecutar en EFI serán cada vez más Más aún, las funciones básicas que puede proporcionar EFI son cada vez más fuertes. Hoy en día, MSI demostró el poder de las placas madre EFI en el CES, ya que no está en conflicto con el diseño de las placas madre BIOS comunes en términos de dificultad de diseño y compatibilidad de producción. Por lo tanto, se cree que EFI con muchas ventajas reemplazará la BIOS y facilitará la PC. Utilizar.

Como promotor y desarrollador de EFI, Intel puede ver cómo EFI se mueve gradualmente de la plataforma del servidor al mercado de las computadoras de escritorio, y es solo por su propia amargura. Desde los fabricantes iniciales, no hay interés en el concepto de EFI. Hoy en día, los principales proveedores de BIOS como Phoenix, AMI, etc., se consideraron originalmente como los obstáculos para el desarrollo de EFI, y ahora están introduciendo constantemente sus propias soluciones. La placa base que soporta la función EFI se ha retirado gradualmente. Todo parece indicar que podemos despedirnos de la BIOS y dejar que la tecnología avance hacia un historial histórico.