什么是UEFI呢？它与BIOS又有着怎样的区别？

翻译来自How-To-Geek，略有删改。作者Chris Hoffman 时间2017年11月27号。

一切开始之前，你需要知道：BIOS很快就会死光——英特尔已经宣布计划在2020年之前将所有芯片组完全替换为UEFI。但UEFI是什么，它与我们曾经熟悉的BIOS有什么不同？

UEFI和BIOS都是低级软件，所谓低级软件，就是指它们会在引导操作系统之前启动时启动，但UEFI是更现代的解决方案，支持更大的硬盘驱动器，更快的启动时间，更多的安全功能以及方便的图形和鼠标游标。

我们已经看到UEFI附带的新电脑仍将其称为“BIOS”，以避免让习惯于传统PC BIOS的用户感到困惑。即使您的电脑使用术语“BIOS”，您今天购买的现代PC几乎肯定会附带UEFI固件而不是BIOS。这里是为什么。

▌什么是BIOS？

BIOS是Basic Input Output System的简称。它是位于计算机主板上的芯片中的低级软件。计算机启动时，BIOS载入，BIOS负责唤醒计算机的硬件组件，确保它们正常运行，然后运行引导载入程序来引导Windows或任何其他已安装的操作系统。

您可以在BIOS设置屏幕中配置各种设置。诸如计算机硬件配置，系统时间和引导顺序等。您可以通过在计算机启动时按下特定键来访问此屏幕 - 不同计算机上的特定键，但通常是Esc键，F2键，F10键或Delete键。当您保存设置时，它会保存到主板本身的存储器中。启动计算机时，BIOS将使用保存的设置。

在进入操作系统之前，BIOS会进行POST或开机自检。它会检查以确保您的硬件配置有效且正常工作。如果出现问题，您会看到一条错误消息或听到一连串哔哔声代码。您必须查看计算机手册中不同的哔哔声序列。

当您的计算机启动并且POST完成后，BIOS将查找引导设备上存储的主引导记录或MBR，并使用它来启动引导bootloader。

您或许可以看到缩写CMOS，代表互补金属氧化物半导体。这是指BIOS在主板上存储各种设置的以电池供电的存储器。实际上它不再准确，因为在现代系统中这种方法已被闪存（也称为EEPROM）取代。

▌为什么BIOS过时了

BIOS已经存在了很长一段时间，并没有多少发展。即使是20世纪80年代发布的MS-DOS个人电脑也拥有BIOS！

当然，随着时间的推移BIOS已经发展和改进。开发了一些扩展，包括ACPI，高级配置和电源界面。这使BIOS可以更轻松地配置设备并执行高级电源管理功能，如睡眠。但自从MS-DOS以来，BIOS并没有像其他PC技术那样先进和改进。

传统的BIOS仍然有严重的局限性。它只能从2.1 TB或更少的驱动器启动。3 TB驱动器现在很常见，并且带有BIOS的计算机无法从它们启动。这种限制是由于BIOS的主引导记录系统的工作方式。

BIOS必须以16位处理器模式运行，并且只有1 MB空间可供执行。它一次初始化多个硬件设备时会出现问题，这会导致现代PC在初始化所有硬件界面和设备时启动过程较慢。

BIOS的漫长更新之路。英特尔早在1998年就开始了可扩展固件界面（EFI）规范工作。2006年，苹果公司选择了EFI，当时它在其Mac上转换为英特尔架构，但其他PC制造商却没有遵循。

2007年，英特尔，AMD，微软和PC制造商就新的统一可扩展固件界面（UEFI）规范达成一致。 这是一个全行业标准管理的统一扩展固件界面，并不完全由英特尔推动。 Windows Vista Service Pack 1和Windows 7引入了对UEFI的支持。现在可以购买的绝大多数计算机现在都使用UEFI而不是传统的BIOS。

▌UEFI如何取代BIOS？

UEFI取代了PC上的传统BIOS。 在现有的PC上无法从BIOS切换到UEFI。 您需要购买支持并包含UEFI的新硬件，就像大多数新电脑一样。大多数UEFI都提供了BIOS模拟，因此您可以选择安装并引导那些需要BIOS而不是UEFI的旧操作系统，以便它们向后兼容。

这个新标准避免了BIOS的局限。 UEFI固件可以从2.2 TB或更大的驱动器启动——实际上，理论限制为9.4ZB zettabytes。这大约是互联网上所有数据的估计大小的三倍。这是因为UEFI使用GPT分区方案而不是MBR。它还以更标准化的方式引导，启动EFI可执行文件，而不是从驱动器的主引导记录运行代码。

UEFI可以以32位或64位模式运行，并具有比BIOS更多的可定址地址空间，这意味着您的引导过程更快。这也意味着UEFI设置屏幕可以比BIOS设置屏幕更清晰，包括图形和鼠标游标支持。但是，这不是强制性的。许多PC仍然带有文本模式UEFI设置界面，它们的外观和工作方式与旧版BIOS设置屏幕相似。

UEFI包含其他功能。它支持安全启动，这意味着可以检查操作系统的有效性，以确保没有恶意软件篡改引导进程。UEFI固件本身支持网络功能，这有助于进行远程故障排除和配置。使用传统的BIOS时，您必须坐在物理计算机前对其进行配置。

因此，UEFI可不仅仅是BIOS的替代品。 UEFI本质上是一个微型操作系统，可以在PC的系统之上运行，而且它可以实现比BIOS更多的操作。它可以存储在主板上的闪存中，也可以在启动时从硬盘驱动器或网络共享中载入。

不同的PC将具有不同的UEFI界面和功能，这完全取决于您的PC制造商。

▌现代电脑如何访问UEFI？

如果您是普通的PC用户，使用UEFI切换到电脑将不会有明显变化。新计算机的启动和关闭速度比使用BIOS更快，您可以使用2.2 TB或更大的驱动器。

如果您需要访问低级设置，则可能会有细微差别。 您可能需要通过Windows启动选项菜单访问UEFI设置屏幕，而不是在计算机启动时按下某个键。 现在个人电脑的启动速度如此之快，PC制造商不希望通过等待查看是否按下某个键来减慢启动过程。但是，我们也看到了带有UEFI的PC，通过在启动过程中按下某个键，您可以用相同的方式访问BIOS。

虽然UEFI是一次重大升级，但其实只是幕后英雄，大多数PC用户永远不会注意到或需要关心他们的新PC使用UEFI而不是传统的BIOS。作为计算机，它们只会更好地工作，并支持更现代化的硬件和功能。

有关更详细的信息，你可以考虑阅读Adam Williamson的Red Hat上关于UEFI启动过程如何不同的解释。 您也可以阅读官方的UEFI FAQ。