Hva er UEFI, og hvordan er det annerledes enn BIOS?

BIOS vil snart være død: Intel har kunngjort planer om å erstatte det med UEFI på alle sine brikkesett innen 2020. Men hva er UEFI, og hvordan er det forskjellig fra BIOS vi er alle kjent med?

Både UEFI og BIOS er programvare på lavt nivå som starter når du starter datamaskinen din før du starter opp operativsystemet, men UEFI er en mer moderne løsning som støtter større harddisker, raskere oppstartstider, flere sikkerhetsfunksjoner og praktisk grafikk og mus pekere.

Vi har sett nyere PCer som sender med UEFI, refererer fortsatt til det som "BIOS" for å unngå å forvirre folk som er vant til en tradisjonell PC-BIOS. Selv om PC-en din bruker begrepet "BIOS", lever moderne PCer du kjøper i dag, nesten sikkert med UEFI-firmware i stedet for en BIOS. Her er hvorfor.

Hva er en BIOS?

BIOS er kort for Basic Input-Output-systemet. Det er programvare på lavt nivå som ligger i en brikke på datamaskinens hovedkort. BIOS laster når datamaskinen starter, og BIOS er ansvarlig for å våkne datamaskinens maskinvarekomponenter, sørger for at de fungerer som de skal, og kjører så bootloaderen som støtter Windows eller hva annet operativsystem du har installert.

Du kan konfigurere ulike innstillinger i BIOS-oppsettskjermen. Innstillinger som datamaskinens maskinvarekonfigurasjon, systemtid og oppstartsrekkefølge finner du her. Du kan få tilgang til denne skjermen ved å trykke på en bestemt tast-annerledes på forskjellige datamaskiner, men ofte Esc, F2, F10 eller Slett-mens datamaskinen starter. Når du lagrer en innstilling, blir den lagret i minnet på hovedkortet ditt selv. Når du starter datamaskinen, konfigurerer BIOS PCen med de lagrede innstillingene.

BIOS går gjennom en POST eller Power-On Self Test, før du starter opp operativsystemet. Det kontrollerer at maskinvarekonfigurasjonen din er gyldig og fungerer som den skal. Hvis noe er galt, vil du se en feilmelding eller høre en kryptisk serie av pipekoder. Du må se opp hvilke forskjellige sekvenser av pip som er ment i datamaskinens håndbok.

Når datamaskinen starter - og etter at POST er ferdig - ser BIOS etter en Master Boot Record, eller MBR, lagret på oppstartsenheten, og bruker den til å starte bootloaderen.

Du kan også se akronym CMOS, som står for Komplementær Metal-Oxid-Semiconductor. Dette refererer til det batteribaserte minnet der BIOS lagrer ulike innstillinger på hovedkortet. Det er faktisk ikke nøyaktig lenger, siden denne metoden har blitt erstattet med flashminne (også referert til som EEPROM) i moderne systemer.

Hvorfor BIOS er utdatert

BIOS har eksistert lenge, og har ikke utviklet seg mye. Selv MS-DOS-PCer utgitt på 1980-tallet hadde en BIOS!

Selvfølgelig har BIOS utviklet seg og forbedret seg over tid. Noen utvidelser ble utviklet, inkludert ACPI, Advanced Configuration og Power Interface. Dette gjør at BIOS lettere kan konfigurere enheter og utføre avanserte strømstyringsfunksjoner, som søvn. Men BIOS har ikke avansert og forbedret nesten like mye som annen PC-teknologi har siden dagene med MS-DOS.

Den tradisjonelle BIOS har fortsatt alvorlige begrensninger. Den kan bare starte fra stasjoner på 2,1 TB eller mindre. 3 TB-stasjoner er nå vanlige, og en datamaskin med en BIOS kan ikke starte opp fra dem. Denne begrensningen skyldes måten BIOS Master Boot Record-system fungerer på.

BIOS må kjøre i 16-bits prosessormodus, og har bare 1 MB ledig plass til å kjøre inn. Det har problemer med å initialisere flere maskinvareenheter samtidig, noe som fører til en langsommere oppstartsprosess når du initialiserer alle maskinvaregrensesnittene og enhetene på en moderne PC.

BIOS har trengte erstatning i lang tid. Intel startet arbeidet med Extensible Firmware Interface (EFI) -spesifikasjonen tilbake i 1998. Apple valgte EFI da den byttet til Intel-arkitekturen på sine Macs i 2006, men andre PC-produsenter fulgte ikke.

I 2007 ble Intel, AMD, Microsoft og PC-produsenter enige om en ny Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) spesifikasjon. Dette er en industriell standard som forvaltes av Unified Extended Firmware Interface Forum, og drives ikke bare av Intel. UEFI-støtte ble introdusert til Windows med Windows Vista Service Pack 1 og Windows 7. De aller fleste datamaskiner du kan kjøpe i dag bruker nå UEFI i stedet for en tradisjonell BIOS.

Hvordan UEFI erstatter og forbedrer seg på BIOS

UEFI erstatter den tradisjonelle BIOS på PCer. Det er ingen måte å bytte fra BIOS til UEFI på en eksisterende PC. Du må kjøpe ny maskinvare som støtter og inkluderer UEFI, som de fleste nye datamaskiner gjør. De fleste UEFI-implementeringer gir BIOS-emulering, slik at du kan velge å installere og starte gamle operativsystemer som forventer et BIOS i stedet for UEFI, så de er bakoverkompatible.

Denne nye standarden unngår begrensningene i BIOS. UEFI-firmware kan starte opp fra stasjoner på 2,2 TB eller større, faktisk er den teoretiske grensen 9,4 zettabytes. Det er omtrent tre ganger den estimerte størrelsen på alle dataene på Internett. Det er fordi UEFI bruker GPT-partisjoneringsordningen i stedet for MBR. Den støtter også på en mer standardisert måte, lanserer EFI-kjørbare snarere enn å kjøre kode fra en stasjons hovedoppstartspost.

UEFI kan kjøre i 32-bit eller 64-biters modus og har mer adresserbar adresserom enn BIOS, noe som betyr at oppstartsprosessen din er raskere. Det betyr også at UEFI-oppsettskjermene kan være slicker enn BIOS-innstillingsskjermbilder, inkludert grafikk og musemarkørstøtte. Dette er imidlertid ikke obligatorisk. Mange PCer sendes fortsatt med UEFI-innstillinger for tekstmodus som ser ut og fungerer som en gammel BIOS-oppsettskjerm.

UEFI er fullpakket med andre funksjoner. Den støtter Secure Boot, noe som betyr at operativsystemet kan kontrolleres for gyldighet for å sikre at ingen malware har manipulert oppstartsprosessen. Det kan støtte nettverksfunksjoner rett i selve UEFI-fastvaren, noe som kan hjelpe til med feilsøking og konfigurering på ekstern måte. Med en tradisjonell BIOS må du sitte foran en fysisk datamaskin for å konfigurere den.

Det er heller ikke bare en BIOS-erstatning. UEFI er egentlig et lite operativsystem som kjører på PC-en fastvare, og det kan gjøre mye mer enn en BIOS. Det kan lagres i flashminne på hovedkortet, eller det kan lastes fra en harddisk eller nettverksdeling ved oppstart.

Ulike PCer med UEFI vil ha forskjellige grensesnitt og funksjoner. Det er helt opp til PC-produsenten, men det grunnleggende vil være det samme på hver PC.

Slik får du tilgang til UEFI-innstillinger på moderne PCer

Hvis du er en vanlig PC-bruker, vil bytte til en datamaskin med UEFI ikke være en merkbar forandring. Din nye datamaskin vil starte opp og slå av raskere enn det ville ha med en BIOS, og du kan bruke stasjoner på 2,2 TB eller mer i størrelse.

Hvis du trenger tilgang til lavnivåinnstillinger, kan det være en liten forskjell. Du må kanskje få tilgang til UEFI-innstillingsskjermbildet via Windows-oppstartsalternativer-menyen, i stedet for å trykke på en tast mens datamaskinen starter. Med PCer som startes så raskt, vil PC-produsenter ikke sakte oppstartsprosessen ved å vente på å se om du trykker på en tast. Vi har imidlertid også sett PCer med UEFI som lar deg få tilgang til BIOS på samme måte, ved å trykke på en tast under oppstartsprosessen.

Mens UEFI er en stor oppgradering, er det stort sett i bakgrunnen. De fleste PC-brukere vil aldri merke - eller trenger å bry seg - at deres nye PCer bruker UEFI i stedet for en tradisjonell BIOS. De vil bare fungere bedre og støtte mer moderne maskinvare og funksjoner.

For mer detaljert informasjon, les Adam Williamson av Red Hats forklaring på hvordan UEFI-oppstartsprosessen er annerledes. Du kan også lese den offisielle UEFI FAQ.

Bildekreditt: Wikimedia Commons