¿Qué es BIOS y UEFI? Cómo arrancar una computadora. ¿Qué es un sistema EFI o partición UEFI? Ayuda informática en Serty

La mayoría de los ordenadores modernos, en lugar del habitual sistema primario de entrada/salida, están equipados con la última herramienta de control, llamada UEFI. No todos los usuarios de ordenadores y portátiles saben todavía qué es esto. Algunos aspectos importantes asociados con este desarrollo se discutirán a continuación. Además, abordaremos brevemente cuestiones relacionadas con la instalación de sistemas operativos a través de esta interfaz utilizando medios USB de arranque, y también determinaremos cómo deshabilitar UEFI si usar este sistema por algún motivo no es apropiado. Pero primero, comprendamos la comprensión principal de qué tipo de sistema es este.

UEFI: ¿qué es?

Muchos usuarios están acostumbrados al hecho de que necesitan utilizar el BIOS para configurar los parámetros principales de un sistema informático incluso antes de iniciar el sistema operativo. En esencia, el modo UEFI, que se utiliza en lugar de BIOS, es casi el mismo, pero el sistema en sí está construido sobre una interfaz gráfica.

Al cargar este sistema, que, por cierto, muchos llaman una especie de mini-OS, inmediatamente se nota que admite un mouse y la capacidad de configurar un idioma regional para la interfaz. Si vamos más allá, notaremos que, a diferencia del BIOS, UEFI puede funcionar con soporte para dispositivos de red y mostrar los modos de funcionamiento óptimos de ciertos componentes del hardware instalado.

Algunas personas llaman a este sistema un término doble: BIOS UEFI. Aunque esto no contradice la lógica del hardware y el software, tal definición es, sin embargo, algo incorrecta. En primer lugar, UEFI es desarrollado por Intel Corporation y los sistemas BIOS son desarrollados por muchas otras marcas, aunque no son fundamentalmente diferentes entre sí. En segundo lugar, BIOS y UEFI funcionan según principios ligeramente diferentes.

Principales diferencias entre UEFI y BIOS

Ahora otra mirada a UEFI. Se puede determinar qué es esto con una comprensión más clara al descubrir las diferencias entre este sistema y el BIOS. Se cree que UEFI se posiciona como una especie de alternativa a BIOS, cuyo soporte ahora anuncian muchos fabricantes de placas base. Pero es mejor considerar las diferencias basándose en las desventajas de los sistemas BIOS obsoletos.

La primera diferencia es que los sistemas de entrada/salida del BIOS primario no permiten trabajar correctamente con discos duros con una capacidad de 2 TB o más, lo que significa que el sistema no tiene la capacidad de utilizar completamente el espacio en disco.

El segundo punto se refiere al hecho de que los sistemas BIOS tienen un funcionamiento limitado con particiones de disco, mientras que UEFI admite hasta 128 particiones, lo que es posible gracias a la presencia de una tabla de particiones estándar GPT.

Finalmente, UEFI implementa algoritmos de seguridad completamente nuevos, que eliminan por completo la sustitución del gestor de arranque cuando se inicia el sistema operativo principal, evitando incluso el impacto de virus y códigos maliciosos, y brinda la posibilidad de elegir el sistema operativo para arrancar sin el uso de herramientas específicas internas. los propios cargadores de arranque del sistema operativo.

un poco de historia

Este es el sistema UEFI. Lo que es ya está un poco claro. Ahora veamos dónde empezó todo. Es un error pensar que UEFI es un desarrollo relativamente reciente.

La creación de UEFI y la interfaz universal comenzó a principios de los años 90. Al final resultó que, para las plataformas de servidores Intel, las capacidades de los sistemas BIOS estándar no eran suficientes. Por lo tanto, se desarrolló una tecnología completamente nueva, que se introdujo por primera vez en la plataforma Intel-HP Itanium. Al principio se llamó Intel Boot Initiative y pronto pasó a llamarse Extensible Firmware Interface o EFI.

La primera modificación de la versión 1.02 se introdujo en 2000, la versión 1.10 se lanzó en 2002 y, desde 2005, la alianza entonces formada de varias empresas, llamada Foro Unificado EFI, comenzó a desarrollar nuevos desarrollos, después de lo cual comenzó el sistema en sí. llamarse UEFI. Hoy en día, entre los desarrolladores se incluyen muchas marcas famosas, como Intel, Apple, AMD, Dell, American Megatrends, Microsoft, Lenovo, Phoenix Technologies, Insyde Software, etc.

Seguridad UEFI

Por otra parte, vale la pena detenerse en los mecanismos del sistema de protección. Si alguien no lo sabe, hoy en día existe una clase especial de virus que son capaces de escribir sus propios códigos maliciosos cuando se introducen en el propio microcircuito, cambiando los algoritmos iniciales del sistema de entrada/salida, lo que permite iniciar el sistema operativo principal con derechos de gestión ampliados. Así es como los virus pueden obtener acceso no autorizado a todos los componentes y controles del sistema operativo, sin mencionar la información del usuario. La instalación de UEFI elimina por completo la aparición de este tipo de situaciones mediante la implementación de un modo de arranque seguro llamado Arranque seguro.

Sin entrar en aspectos técnicos, cabe señalar que el algoritmo de protección en sí (arranque seguro) se basa en el uso de claves certificadas especiales respaldadas por algunas corporaciones conocidas. Pero, por alguna razón, se cree que esta opción solo es compatible con los sistemas operativos Windows 8 y superiores, así como con algunas modificaciones de Linux.

¿Cómo es UEFI mejor que BIOS?

Todos los expertos señalan que UEFI es superior a BIOS en sus capacidades. El hecho es que el nuevo desarrollo permite resolver algunos problemas incluso sin cargar el sistema operativo, que, por cierto, se inicia mucho más rápido cuando se establece el modo de funcionamiento óptimo de los principales componentes del "hardware", como el procesador o la RAM. Según algunos informes, el mismo Windows 8 arranca en 10 segundos (sin embargo, este indicador es claramente arbitrario, ya que se debe tener en cuenta la configuración general del hardware).

Sin embargo, el soporte UEFI también tiene una serie de ventajas innegables, entre las que se encuentran las siguientes:

• interfaz sencilla e intuitiva;
• soporte para idiomas regionales y control del mouse;
• trabajar con discos de 2 TB y superiores;
• tener su propio gestor de arranque;
• capacidad de trabajar en procesadores con arquitectura x86, x64 y ARM;
• la capacidad de conectarse a redes locales y virtuales con acceso a Internet;
• la presencia de su propio sistema de protección contra la penetración de códigos maliciosos y virus;
• Actualización simplificada.

Sistemas operativos compatibles

Desafortunadamente, no todos los sistemas operativos son compatibles con UEFI. Como ya se mencionó, dicho soporte se anuncia principalmente para algunas modificaciones de Linux y Windows, comenzando con la octava versión.

En teoría, puedes instalar Windows 7 (la distribución de instalación reconoce UEFI). Pero nadie puede ofrecer una garantía total de que la instalación se completará con éxito. Además, si utiliza Windows 7, la interfaz UEFI y todas las capacidades asociadas del nuevo sistema simplemente no serán reclamadas (y, a menudo, no estarán disponibles). Por lo tanto, no es recomendable instalar este sistema en particular en una computadora o computadora portátil con soporte UEFI.

Características del modo de arranque Secure Boot

Como se mencionó anteriormente, el sistema de arranque seguro se basa en el uso de claves certificadas para evitar la penetración de virus. Pero dicha certificación cuenta con el respaldo de un número limitado de desarrolladores.

Cuando se reinstala un sistema operativo a través de UEFI, no habrá problemas siempre que el sistema instalado sea lo más parecido al original que se instaló anteriormente. De lo contrario (lo cual no es raro), se puede emitir una prohibición de instalación. Sin embargo, aquí hay una salida, ya que el modo de arranque seguro se puede desactivar en la configuración. Esto se discutirá por separado.

Matices del acceso y configuración UEFI

Existen bastantes versiones de UEFI y diferentes fabricantes de computadoras instalan sus propias opciones para iniciar el sistema principal. Pero en ocasiones al intentar acceder a la interfaz pueden surgir problemas, como que no se muestre el menú de configuración principal.

En principio, para la mayoría de las computadoras y portátiles compatibles con UEFI, puede utilizar una solución universal: presionar la tecla Esc al iniciar sesión. Si esta opción no funciona, puedes utilizar las herramientas propias de Windows.

Para hacer esto, debe ingresar a la sección de configuración, seleccionar el menú de recuperación y en la línea de opciones de inicio especiales, hacer clic en el enlace "reiniciar ahora", después de lo cual aparecerán varias opciones de inicio en la pantalla.

En cuanto a la configuración básica, prácticamente no se diferencian de los sistemas BIOS estándar. Por separado, podemos observar la presencia de un modo emulador de BIOS, que en la mayoría de los casos puede llamarse Legacy o Launch CSM.

Además, vale la pena prestar atención al hecho de que al cambiar al modo operativo Legacy, debe volver a habilitar la configuración UEFI en la primera oportunidad, ya que es posible que el sistema operativo no se inicie. Por cierto, las diferencias entre las diferentes versiones de UEFI son que algunas proporcionan un modo híbrido para iniciar el emulador de BIOS o UEFI, mientras que otras no tienen esta opción cuando funcionan en modo normal. A veces, esto también puede incluir la imposibilidad de desactivar el arranque seguro.

Unidad flash de arranque UEFI: requisitos previos para la creación

Ahora veamos cómo crear una unidad USB de arranque para la posterior instalación del sistema operativo usando la interfaz UEFI. La primera y principal condición es que la unidad flash de arranque UEFI debe tener una capacidad de al menos 4 GB.

El segundo problema se refiere al sistema de archivos. Como regla general, los sistemas Windows formatean las unidades extraíbles utilizando NTFS de forma predeterminada. Pero UEFI no reconoce unidades USB con sistemas de archivos distintos de FAT32. Por lo tanto, en la primera etapa, el formateo debe realizarse utilizando este parámetro.

Formatear y grabar una imagen de distribución

Ahora el punto más importante. El formateo se realiza mejor desde la línea de comando (cmd), iniciada con derechos de administrador.

En él, primero ingrese el comando diskpart, después de lo cual se escribe la línea lista disco, y con el comando seleccione el disco N, donde N es el número de serie de la unidad flash USB, se selecciona el dispositivo deseado.

A continuación, para una limpieza completa, se utiliza la línea limpia y luego el comando crear partición primaria crea una partición primaria, que se activa mediante el comando activo. Después de esto, se usa la lista de líneas de volumen, se selecciona la unidad flash con la línea de selección de volumen N (el número de serie de la partición anterior) y luego se activa el inicio del proceso de formateo con el comando format fs=fat32. Al final del proceso, puede asignar un carácter específico al medio usando el comando de asignación.

Después de esto, se escribe una imagen del futuro sistema en el medio (puede usar la copia normal o crear una unidad flash de arranque en programas como UltraISO). Cuando reinicia, se selecciona el medio requerido y se instala el sistema operativo.

A veces puede aparecer un mensaje que indica que no es posible la instalación en la partición MBR seleccionada. En este caso, debe ir a la configuración de prioridad de arranque UEFI. Allí se mostrarán no una, sino dos unidades flash. El arranque debe iniciarse desde un dispositivo cuyo nombre no contenga la abreviatura EFI. Esto elimina la necesidad de convertir MBR a GPT.

Actualización de firmware UEFI

Resulta que actualizar el firmware UEFI es mucho más fácil que realizar operaciones similares para el BIOS.

Basta con buscar y descargar la última versión en el sitio web oficial del desarrollador y luego ejecutar el archivo descargado como administrador en un entorno Windows. El proceso de actualización se llevará a cabo después de que el sistema se reinicie sin intervención del usuario.

Deshabilitar UEFI

Finalmente, veamos cómo deshabilitar UEFI, por ejemplo, en los casos en que el arranque desde un medio extraíble es imposible solo porque el dispositivo en sí no es compatible.

Primero, debe ir a la sección Seguridad y deshabilitar el Arranque seguro (si es posible) configurándolo en Deshabilitado. Después de esto, en el menú de Arranque en la línea Prioridad de Arranque, debe establecer el valor Legacy First. A continuación, de la lista debe seleccionar el dispositivo que será el primero en arrancar (disco duro) y salir de la configuración, habiendo guardado primero los cambios (Salir de guardar cambios). El procedimiento es completamente similar a la configuración del BIOS. Puede utilizar la tecla F10 en lugar de los comandos del menú.

Breve resumen

Aquí hay un breve resumen de los sistemas UEFI que reemplazaron al BIOS. Como ya puedes ver, tienen bastantes ventajas. Muchos usuarios están especialmente satisfechos con la interfaz gráfica compatible con su idioma nativo y la capacidad de controlar con el mouse. Sin embargo, los fans de la séptima versión de Windows tendrán que sentirse decepcionados. Su instalación en sistemas informáticos compatibles con UEFI no sólo parece poco práctica, sino que a veces resulta completamente imposible. De lo contrario, usar UEFI parece muy simple, sin mencionar algunas funciones adicionales que se pueden usar incluso sin cargar el sistema operativo.

UEFI (Interfaz de firmware extensible unificada) es un caparazón de conexión entre el sistema operativo y el hardware (hardware). En el futuro, está previsto que UEFI reemplace completamente al BIOS (Sistema básico de entrada y salida) y ocupe su lugar. UEFI es una tecnología relativamente antigua, desarrollada en 2005 (Unified EFI Forum). Sin embargo, esta afirmación es incorrecta con respecto a esta situación, ya que a pesar de que 8 años es bastante tiempo para la tecnología de TI y en otras áreas a lo largo de los años lograron cambiar varias tecnologías a la vez, UEFI inicialmente se desarrolló con bastante lentitud y solo en los últimos años. años ha ido ganando cada vez más fama. A continuación puede ver el calendario de lanzamientos de UEFI.

El objetivo principal al crear UEFI fue desarrollar un shell conveniente y versátil para sistemas de 64 bits con una interfaz de usuario y control de red más desarrollados.
Entonces, ¿qué ventajas tiene UEFI?

Ventajas y datos simplemente interesantes sobre UEFI

Me parece que todos los beneficios y ventajas de cambiar de BIOS a UEFI se abrirán para los usuarios y desarrolladores solo con la adopción masiva del shell y el abandono total del BIOS. Sin embargo, ya podemos enumerar varias ventajas obvias de UEFI:

1) Debido a las últimas tendencias, cada vez más PC tienen un sistema operativo de 64 bits, lo que permite un mayor rendimiento.
2) El segundo punto importante es el direccionamiento de la memoria. Una gran oportunidad para utilizar más RAM y tamaño de disco duro. En teoría, el tamaño máximo del disco duro puede alcanzar 8192 Exybyte-a, que es aproximadamente 8,8 (¡oh, sí! O_o) billones de terabytes, lo que incluso con los volúmenes actuales de transferencia de información es una cifra muy impresionante, especialmente teniendo en cuenta que el tamaño del archivo de todo Internet es de 10 petabytes. En cuanto a la RAM, aquí también hay buenas perspectivas con la capacidad de gestionar hasta 16 Exybyte-s, que dada la situación actual del mercado (los nuevos PC suelen tener entre 8 y 16 gigabytes de RAM) es una gran base para el futuro.
Enlace a interesante hechos conectado con un claro ejemplo de si esto es mucho o poco.
3) Carga más rápida del sistema, lograda mediante la inicialización paralela de componentes individuales del sistema.
4) Cargar controladores en UEFI y luego transferirlos al sistema operativo.
5) Una de las características más importantes y críticas de UEFI es Opción de arranque seguro, que le permite proteger el cargador de arranque de la ejecución de programas maliciosos, lo que a su vez le permite proteger el sistema operativo fuera de sus límites durante el arranque. Para ello se utilizan firmas "digitales" de los sistemas operativos.

Inicio UEFI

Como se muestra en la siguiente imagen, el inicio de UEFI se divide en varios módulos y etapas diferentes, que a su vez se dividen en subelementos adicionales.

todo comienza con Encendido fase (quién lo hubiera pensado) en la que se realiza Autoprueba de encendido y salta Fase de seguridad. Luego de lo cual podemos asumir que la plataforma se ha inicializado, pero no debemos olvidarnos de la fase. P.E.I.(Inicialización previa a EFI), así como DXE Fase (Entorno de ejecución del controlador), que permite que el sistema llegue al punto en el que la memoria esté disponible y también comience la búsqueda (Firmware) del dispositivo de arranque. EN BDS(Selección de dispositivo de arranque), se busca un dispositivo desde el cual se puede realizar el arranque y se puede utilizar o utilizar un dispositivo de terceros. UEFI-Shel l. Cuando se inicia el sistema, los controladores ya inicializados y cargados se transfieren al sistema operativo para reducir su tiempo de carga.

Y esta fue la parte introductoria de la historia sobre UEFI. El próximo capítulo analizará las fases individuales con más detalle: ENCENDIDO, SEGURIDAD (SEC), Inicialización PRE-EFI (PEI), ENTORNO DE EJECUCIÓN DEL CONDUCTOR y SELECCION DE DESARROLLO DE ARRANQUE (BDS)

Especificación UEFI(Interfaz de firmware extensible unificada, Interfaz de firmware extensible unificada o Interfaz de firmware extensible), anteriormente conocida como Interfaz de firmware extensible (EFI), define la interfaz entre el sistema operativo y los microcódigos que controlan el hardware. En otras palabras, UEFI es una interfaz que se encuentra "encima" de los componentes de hardware de la computadora, que, a su vez, funcionan con su propio firmware (microcódigo).

En el propio nombre UEFI, la definición de "interfaz extensible" sugiere que se trata de un sistema modular que puede ampliarse y actualizarse funcionalmente fácilmente.

Para una mayor comprensión, UEFI En comparación con BIOS, este es, en términos generales, un nuevo tipo o la próxima generación de firmware, y ya no se limita solo a las computadoras personales x86 (PC IBM), sino que también pretende ser un estándar para todas las plataformas. Sin embargo, a diferencia del BIOS, UEFI se basa en una topología de código fundamentalmente nueva llamada "basada en controladores".

• El objetivo principal de EFI es reemplazar la tecnología BIOS obsoleta (que pierde relevancia) y las limitaciones asociadas con ella.
• El objetivo principal del desarrollo UEFI es estandarizar la interacción del sistema operativo con el firmware de la plataforma durante el proceso de arranque. En el BIOS clásico, las interrupciones de software y los puertos de E/S eran el mecanismo principal para interactuar con el hardware durante la fase de arranque, pero los sistemas modernos pueden proporcionar operaciones de E/S más eficientes entre el hardware y el software.
• La tarea principal de EFI es inicializar correctamente el hardware y transferir el control al cargador del sistema operativo. En este sentido, la tarea no es muy diferente de la tarea de un BIOS tradicional, pero los algoritmos son fundamentalmente diferentes.

UEFI se puede llamar con seguridad un sistema operativo en miniatura independiente, que es una interfaz entre el sistema operativo principal del usuario que se ejecuta en la computadora y el microcódigo del hardware.

Hagamos ahora un breve recorrido por la historia de las computadoras personales para comprender las razones que llevaron a los intentos de reemplazar el BIOS estándar por algo fundamentalmente nuevo.

Buen BIOS antiguo

Los principios básicos del funcionamiento del BIOS (sistema básico de entrada y salida) para computadoras personales se definieron a finales de los años 70 del siglo pasado. Durante un período bastante largo desde entonces, la industria informática se ha desarrollado rápidamente, lo que llevó al hecho de que en ciertas etapas las capacidades del BIOS no eran suficientes, ya que los dispositivos producidos por los fabricantes tenían nuevas tecnologías a bordo, a menudo incompatibles. con las versiones actuales de BIOS. Para evitar tales problemas, los desarrolladores a veces tuvieron que modificar significativamente el código BIOS, pero una serie de restricciones se mantienen sin cambios hasta el día de hoy. Y, si inicialmente la arquitectura del BIOS era bastante simple, con el tiempo se volvió más compleja, adaptándose a cada vez más tecnologías nuevas, por lo que en cierto momento comenzó a parecerse a un montón de varios tipos de código obsoleto y que interactuaba mal. Las limitaciones que aún hoy se pueden encontrar en el código BIOS se explican por la necesidad de mantener la compatibilidad con las funciones básicas necesarias para el funcionamiento del software más antiguo. Todo esto ha llevado al hecho de que el BIOS se ha convertido esencialmente en el componente más obsoleto de las PC modernas. Por el momento, la BIOS no cumple con los requisitos de los equipos más modernos y tiene las siguientes desventajas:

1. Código de 16 bits, modo real. El BIOS está escrito en lenguaje ensamblador y funciona con código de 16 bits en el modo real del procesador con sus limitaciones inherentes, la más importante de las cuales es la limitación del espacio de direcciones de memoria de 1 megabyte.
2. Falta de acceso a hardware de 64 bits. La BIOS no es capaz de comunicarse directamente con el hardware de 64 bits que actualmente domina el mercado.
3. Falta de un estándar uniforme. No existe una especificación única para BIOS: cada fabricante ofrece sus propias variaciones de implementación.
4. Complejidad del desarrollo. El problema es que para casi cada nuevo modelo de placa base, el fabricante desarrolla su propia versión de BIOS, que implementa las características técnicas únicas de este dispositivo: interacción con módulos de chipset, equipos periféricos, etc. El desarrollo de BIOS se puede dividir en dos etapas. En la primera etapa, se crea una versión básica del firmware, que implementa aquellas funciones que no dependen de las características específicas del equipo. Los desarrolladores de dicho código son bien conocidos, se trata de empresas como American Megatrends (AMIBIOS), Phoenix Technologies (+ el legendario Award Software (AwardBIOS) adquirido por ella) y algunas otras. En la segunda etapa, los programadores del fabricante de la placa base participan en el desarrollo del BIOS. Aquí el conjunto básico se modifica para adaptarse a las características específicas de cada modelo de placa específico y se tienen en cuenta sus características. Una vez que la placa base ingresa al mercado, el trabajo en el firmware continúa, se publican periódicamente actualizaciones que corrigen errores, agregan soporte para nuevo hardware (por ejemplo, procesadores) y, a veces, incluso amplían la funcionalidad del firmware.

Todas estas, así como algunas otras deficiencias del modelo BIOS tradicional, llevaron al hecho de que una coalición de fabricantes de hardware y software comenzó a trabajar en la creación de la especificación UEFI. Según mis propias observaciones, a partir de 2010, la especificación UEFI comenzó a introducirse masivamente en todas las placas base recién lanzadas por los principales fabricantes, por lo que en este momento es casi imposible encontrar una computadora nueva con un BIOS tradicional. Sin embargo, esto no debería molestarte demasiado, ya que muchos fabricantes mantienen la compatibilidad con la funcionalidad de la BIOS tradicional en sus placas base. Por ejemplo, la compatibilidad con el modo de arranque tradicional mediante MBR es un punto muy importante. Para ello, se desarrolló un módulo de modo de emulación UEFI BIOS, que se denomina Módulo de soporte de compatibilidad (CSM). Es cierto que creo que con el tiempo, cada vez menos fabricantes admitirán este modo en su firmware.

Beneficios de la UEFI

Aquí me gustaría definir las ventajas de la interfaz UEFI:

1. Soporte para grandes medios de almacenamiento (discos). UEFI debe su soporte para discos grandes a un nuevo estándar de tabla de particiones llamado GPT (GUID Partition Table). El método de arranque tradicional del BIOS utilizaba el sector de arranque Master Boot Record (MBR), que contenía una tabla de particiones que describía la ubicación de las particiones del disco. Las entradas de la tabla de particiones en el MBR tienen un inconveniente importante: el número del primer sector del comienzo de la partición en formato LBA (desplazamiento 08h desde el comienzo de la entrada de la partición) tiene un ancho de solo 4 bytes (32 bits), respectivamente , sólo se pueden abordar 4 mil millones de sectores. Y esto, con el tamaño de sector "clásico" de 512 bytes, equivale a sólo ~2 terabytes de espacio en disco. UEFI, utilizando GPT, permite direccionar discos de hasta 18 exabytes.
2. Soporte directo para sistemas de archivos y tablas de particiones. UEFI tiene módulos para soportar sistemas de archivos y tablas de particiones, es decir, puede trabajar tanto con tablas de particiones como con sistemas de archivos directamente. La especificación implica compatibilidad con la tabla de particiones GPT, los sistemas de archivos FAT12, FAT16, FAT32 en discos duros y el sistema de archivos ISO9660 en unidades de CD/DVD. Esto nos ahorra tener que escribir código de arranque (similar a MBR), que cargará cargadores de arranque de varias etapas en una cadena.
3. No hay otras restricciones tradicionales de MBR. Por ejemplo, ya no es necesario comprimir el código de arranque en un pequeño sector de 512 bytes. Puede concentrarse en escribir un único módulo de carga que combine todas las etapas necesarias.
4. Controladores de hardware independientes de la plataforma. UEFI tiene acceso al hardware de la computadora a través de controladores independientes de la plataforma. El fabricante del dispositivo solo necesita escribir una versión del controlador para todas las plataformas (x86, ARM, Itanium, Alpha), lo que simplifica enormemente el desarrollo y acelera el proceso de identificación de errores. La especificación UEFI describe la interacción de los controladores UEFI con el sistema operativo, por lo tanto, en el caso de que el sistema operativo no tenga un controlador, por ejemplo, una tarjeta de video, pero en UEFI esté presente, cargado y funcionando, el sistema operativo tiene la capacidad de enviar datos al monitor utilizando interfaces UEFI estándar.
5. Soporte para pila de protocolo TCP: IPv4/IPv6. Le permite utilizar capacidades de red enriquecidas directamente desde la interfaz UEFI. Ahora puede desarrollar varias descargas utilizando los protocolos http/ftp; inmediatamente le viene a la mente una descarga que indica la URL donde se encuentra un módulo EFI normal o una imagen ISO completa. Ahora es posible evitar lo que ya se ha convertido en la única opción posible: cargar a través de la red usando PXE/TFTP. Algunas implementaciones, especialmente las avanzadas, pueden implementar soporte para PXE sobre IPv6.
6. Soporte para el modelo de BIOS tradicional. UEFI no requiere un BIOS clásico, pero muchos fabricantes incorporan código de emulación de BIOS para admitir sistemas operativos más antiguos. Este módulo se llama Módulo de soporte de compatibilidad (CSM). El CSM incluye un módulo de 16 bits (CSM16) implementado por el fabricante del BIOS y una capa que vincula el CSM16 a la instrumentación (interfaz y hardware). La compatibilidad implica soporte para arrancar a través de MBR y soporte a nivel de código para interrupciones de software (int 10h - servicio de video, int 13h - servicio de disco, int 15h - funciones de servicio, int 16h - servicio de teclado, int 18h - servicio ROM-BASIC, int 19h - servicio de cargador bootstrap). Por lo tanto, aquellos sistemas operativos y software que necesitaban el antiguo BIOS para funcionar como el aire pueden funcionar fácilmente en máquinas con UEFI.
7. Interfaz UEFI intuitiva. La llamada “facilidad de control”. Este es un punto bastante controvertido; es imposible clasificarlo inequívocamente como un plus o un menos. Se alega que la administración del BIOS no era intuitiva y presentaba una interfaz ascética basada en texto mal documentada que solo un usuario con conocimientos de informática podía entender. Por el contrario, muchos shells UEFI admiten una interfaz gráfica y un mouse, que simplemente no están implementados en la mayoría de los BIOS. Sin embargo, si mi memoria no me falla, en los años 90 observé intentos de implementar soporte para mouse en el BIOS de (creo) Phoenix. La interfaz en sí puede ser gráfica, en opinión de algunos, más amigable e intuitiva para la mayoría, pero también puede ser tradicional, es decir, similar a una de texto clásica, todo depende de las preferencias del desarrollador y del posicionamiento. del equipo. Es posible admitir varios idiomas.
8. Velocidad UEFI. Se afirma que el código UEFI se ejecuta más rápido que el código BIOS tradicional (aunque está escrito en C), debido a que está escrito íntegramente “desde cero”, sin necesidad de “arrastrar” un tren de código obsoleto a Admite varios hardware no estándar y varios anacronismos lógicos.
9. Velocidad de carga del sistema operativo. Se afirma que arrancar con UEFI es significativamente más rápido. Esto se logra al paralelizar la inicialización de dispositivos, a diferencia del BIOS, que inicializa el equipo de manera secuencial, además de reducir el tiempo de inicio debido a la ausencia de la necesidad de buscar el gestor de arranque enumerando todos los dispositivos (el gestor de arranque se especifica en UEFI y llamado directamente). Me inclino a creerlo, ya que no puedo confirmarlo ni desmentirlo por el momento. Sin embargo, si mides cuánto tiempo le toma a mi vieja máquina en un Celeron 450/GA-G31M-ES2L con un SSD desde el momento en que se enciende hasta que aparece la ventana de autorización para el Windows XP optimizado, solo serán 23 artículos de segunda clase. Probablemente esto no sea suficiente para determinadas categorías de dispositivos.
10. UEFI es un mini sistema operativo.
11. Por supuesto, se puede llamar a UEFI un sistema operativo en miniatura, y esto, en parte, será justo, pero es más correcto considerarlo una plataforma virtual que proporciona interfaces para equipos. Solo puede trabajar en la consola o puede escribir una interfaz gráfica completa. UEFI, si hay módulos de la funcionalidad necesaria, puede, por ejemplo, ayudar a comprender problemas al cargar el sistema operativo principal o realizar otras funciones de servicio. Módulos de software adicionales.
12. Inmediatamente antes de cargar el sistema operativo desde el medio UEFI, le permite ejecutar sus propios módulos y controladores UEFI para fines generales: para trabajar con la red, disco (archivo/copia de seguridad/antivirus), configuración de parámetros, prueba de equipos. Obviamente, con la popularización del estándar, la lista de aplicaciones UEFI no hará más que ampliarse. Hoy en día, incluso puedes escribir un juego completo, desarrollar tu propia consola para las necesidades de servicio en forma de un módulo UEFI separado (ejemplo: shell.efi), un navegador de Internet, proporcionar trabajo con datos multimedia (ver películas, escuchar música). ) y organizar copias de seguridad del disco. UEFI contiene un administrador de descargas incorporado.
13. Es decir, implementa su propio cargador de código de sistema operativo, que es muy funcional y puede actuar como un análogo de los cargadores múltiples de varios sistemas operativos que conocemos desde un pasado no muy lejano. En UEFI, al leer, se utiliza un tamaño de bloque de E/S EFI especial, que permite leer 1 MB de datos (en BIOS el límite es 64 KB).
14. Seguridad. Supuestamente UEFI está protegido contra códigos maliciosos durante la fase de arranque. Se alega que el código malicioso no puede cargarse por sí solo antes de que se inicie el sistema operativo, por lo que toma el control. Esto se consigue tanto firmando todo en el propio firmware como teniendo un procedimiento de arranque seguro llamado “Secure Boot”.
15. Funcionalidad fácil de escalar. El firmware UEFI se puede ampliar fácilmente: simplemente inserte una unidad compatible (por ejemplo, una unidad flash USB). Después de esto, puede conectar controladores adicionales y aplicaciones UEFI desde un dispositivo externo. Si lo piensas bien, esto abre grandes oportunidades para ampliar la funcionalidad que no se podría obtener usando un BIOS tradicional, ya que estaba limitado únicamente por el código cableado en la ROM. En UEFI, puede "deslizar" el controlador de una nueva pieza de hardware directamente en la etapa operativa UEFI, es decir, antes de que comience a cargarse el sistema operativo, y obtener acceso a la funcionalidad de este dispositivo.
16. El código UEFI funciona en modo de 32/64 bits. Con todas las consiguientes... ventajas. Para ser completamente honesto, UEFI todavía usa el modo real al principio para realizar algunas tareas de inicialización de la plataforma, pero muy rápidamente pasa al modo protegido/largo.
17. Soporte para medios de entrada alternativos. UEFI brinda soporte para medios de entrada alternativos, como teclados virtuales y pantallas táctiles. Esto es bastante relevante en nuestra era de diversos dispositivos móviles.

Desventajas de UEFI

Y ahora me gustaría destacar las desventajas de la tecnología UEFI:

1. Complejidad creciente de la arquitectura. Todas las ventajas de EFI no son tan significativas en comparación con su principal desventaja: la complicación de la estructura del código. Un aumento significativo del volumen de código y su complicación lógica no contribuyen en modo alguno a facilitar el desarrollo, sino todo lo contrario. Pero antes y paralelamente a UEFI, hubo implementaciones abiertas como alternativa al modelo obsoleto de BIOS, por ejemplo OpenBIOS, que fueron rechazadas.
2. Arranque seguro.
3. Aquí, los desarrolladores de sistemas operativos resolvieron varios problemas a la vez: parcialmente el problema de la piratería, eliminando la omisión de la activación mediante la introducción de activadores en las etapas de arranque, el problema de los códigos maliciosos (virus) de la etapa de arranque y el problema de los sistemas operativos obsoletos. que siguen siendo populares, que los usuarios no quieren abandonar :) De hecho, resultó que en algunos dispositivos particularmente inteligentes, debido a la presencia de la opción "Arranque seguro" que no se puede desactivar, a menudo es imposible instalar ningún sistema operativo. distintos de los sistemas Windows versión 8+, ya que sólo estos últimos tienen cargadores de arranque certificados por el momento. De acuerdo, parece una forma bastante torpe de tratar con usuarios y competidores tacaños, aunque la propia Microsoft niega tal situación de todas las formas posibles. En una palabra, la tecnología puede causar muchos inconvenientes, pero al menos la mayoría de los proveedores tienen esta opción (por ahora) desactivada en la configuración. Incapacidad para instalar sistemas operativos más antiguos (en algunos casos).
4. No es posible instalar sistemas más antiguos sin el Modo de compatibilidad (CSM). Desviación del estándar. ¿Cada fabricante de componentes de hardware modifica el UEFI a su propia discreción, creando así dificultades adicionales para el usuario y esencialmente devolviéndonos al caos del BIOS? Por ejemplo, en diferentes dispositivos, el administrador de arranque se puede implementar de manera diferente, aunque tiene desviaciones bastante significativas de las recomendaciones de la especificación UEFI. En la práctica, a veces me encontré con UEFI con errores que ignoraban los parámetros de la lista de arranque de NVRAM y simplemente cargaban código desde\EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi
5. o EFI/BOOT/bootx64.efi. O el administrador de arranque en algunas implementaciones puede contener una lista combinada de dispositivos MBR y GPT, mientras que en otras hay listas de arranque diferentes, lo que introduce cierta confusión. El estándar UEFI prevé la presencia de ciertos controladores que interceptarán las llamadas al sistema operativo, por lo que se puede implementar DRM (Gestión de restricciones digitales, medio técnico de protección de derechos de autor). La esencia del algoritmo es la siguiente: a una persona a la que todo le funciona se le ofrece, por su cuenta, instalar dicho software o equipo para que algunas de las funciones de sus sistemas de trabajo para la reproducción de contenidos digitales (computadoras, reproductores multimedia, etc.) .) ya no funcionan de la forma habitual. Existen temores razonables de que la creación de UEFI sea una forma velada de introducir funciones no deseadas para el usuario final en una PC.
6. Posibilidad de introducir módulos no deseados.¡Es imposible garantizar que el sistema operativo tenga el 100% de control de la computadora si arranca usando UEFI!

Algoritmo de operación UEFI

Durante el desarrollo de UEFI, el desarrollador, desde el principio, estableció límites estrictos para cada proceso involucrado en la ejecución. Las primeras tres fases (SEC, PEI, DXE) preparan la plataforma para el gestor de arranque del sistema operativo, la cuarta fase (BDS) carga directamente el gestor de arranque del sistema operativo. Intentemos analizar el algoritmo operativo UEFI y observemos más de cerca todas sus fases.

• Fase SEC.
  • (Seguridad, Protección). Fase de seguridad. ¡Todo debe estar firmado y verificado, de lo contrario no se ejecutará!
  • Borrando el caché de la CPU.
  • Ejecutando el procedimiento de inicialización principal en ROM.
  • Cambiar al modo de procesador protegido.
  • Se inicializan los MTRR (registros de rango de tipo de memoria) para el BSP.
  • Ejecute parches de microcódigo para todos los procesadores instalados.
  • Empezando con BSP/AP. BSP = Paquete de apoyo a la junta directiva. AP = Procesador de aplicaciones. Cada núcleo se puede representar como un BSP + AP. IIPI (Init Inter-processor Interrupt) se envía a todos los AP, luego SIPI (Start-up Inter-processor Interrupt).
• Transferencia de datos y control a la fase PEI.
  • Fase PEI.
  • (Inicialización previa a EFI, Inicialización previa a EFI). Prepare la plataforma (memoria y dispositivos descubiertos) para el procedimiento de inicialización del sistema principal en la fase DXE.
  • Transferir datos de la ROM al caché.
  • PEIM: los módulos de inicialización del procesador se cargan y ejecutan. (ejemplo: módulo de caché del procesador, módulo de selección de frecuencia del procesador). Los procesadores están inicializados.
  • PEIM: se inicializan las interfaces integradas de la plataforma (SMBus). Se inicializan MCH (Memory Controller Hub), ICH (I/O Controller Hub).
  • PEIM: inicialización de memoria. Inicializando la memoria principal y transfiriendo datos desde el caché a ella.
  • Modo de comprobación S3. No, transferencia de control a la fase DXE. Sí: restaure el estado original del procesador y de todos los dispositivos y cambie al sistema operativo.
• Fase DXE.
  • (Entorno de ejecución del controlador, entorno de carga del controlador). La carga de componentes en esta fase se basa en los recursos que se inicializaron en la fase PEI. Fase final de inicialización de todos los dispositivos. Inicio de servicios UEFI: servicios de arranque, servicios de ejecución y servicios DXE.
  • El kernel DXE está cargado. Se crea la infraestructura DXE: se crean las estructuras de datos necesarias y una base de datos de identificadores. Incluye interfaces DXE básicas. Lanza una serie de servicios: servicios de arranque, servicios de ejecución, servicios DXE.
  • Iniciando DXE Manager. Utilizando la estructura Hand-off Block (lista HOB) transferida desde PEI, determina el volumen de firmware disponible (FV, una base de datos estructurada de módulos ejecutables DXE: controladores y aplicaciones) y busca controladores en ellos, los ejecuta y observa las dependencias. En este momento se activan el resto de componentes, varios al mismo tiempo. El administrador carga todos los controladores disponibles de todos los medios disponibles.
  • Cargando el controlador SMM Init. Inicia una subfase. SMM (modo de administración del sistema) es uno de los modos de ejecución de código privilegiados de un procesador x86, en el que el procesador cambia a un espacio de direcciones independiente, guarda el contexto de la tarea actual, luego ejecuta el código necesario y luego regresa al modo principal. ¿Por qué necesitamos SMM? Porque en este modo puedes hacer lo que quieras con el sistema, independientemente del sistema operativo. El código SMM se puede ejecutar una vez finalizada la fase DXE.
• Se inicia UEFI Boot Manager. Esto sucede después de que todos los conductores hayan arrancado. El control se transfiere a la fase BDS.
  • Los dispositivos de consola se inicializan, descrito por las variables de entorno ConOut (ConsoleOutHandle), ConIn (ConsoleInHandle), StdErr (StandardErrorHandle).
  • Se cargan los controladores de dispositivos UEFI enumerados en la variable de entorno DriverOrder (que contiene las opciones Driver#### en el orden de inicio).
  • La aplicación UEFI se carga desde el dispositivo de arranque Boot####. Las listas de dispositivos están contenidas en la variable de entorno BootOrder en orden de inicio.
  • Si no pudimos hacer nada de lo anterior, llame al administrador de DXE para verificar que se hayan proporcionado las dependencias de los controladores adicionales desde la última vez que se llamó al administrador. Después de lo cual el control vuelve a la fase BDS.

Algoritmo de operación de UEFI Boot Manager

El concepto de arranque UEFI es significativamente diferente del concepto de arranque BIOS. Si recuerda el BIOS, el código de arranque int 19h (cargador de arranque) era responsable de la carga allí, cuya tarea era solo cargar el registro de arranque maestro (MBR) desde el dispositivo de arranque a la memoria y transferirle el control. En UEFI, todo es algo más interesante; contiene su propio gestor de arranque integrado, que se llama UEFI Boot Manager (UEFI Boot Manager o simplemente Boot Manager), que tiene una funcionalidad mucho más rica.

UEFI Boot Manager es un módulo UEFI genérico estándar.

Boot Manager implementa una gama bastante amplia de funciones, que incluyen la carga de imágenes UEFI, como: cargadores de sistema operativo UEFI de primera etapa, controladores UEFI, aplicaciones UEFI. El arranque se puede realizar desde cualquier imagen UEFI ubicada en cualquier sistema de archivos compatible con UEFI ubicado en cualquier medio de almacenamiento físico compatible con la plataforma. UEFI Boot Manager tiene su propia configuración, cuyos parámetros se encuentran como una serie de variables en una NVRAM (RAM no volátil) común.

EFI NVRAM es un área de memoria compartida diseñada para almacenar parámetros de configuración UEFI, disponible para que la utilicen desarrolladores de firmware, fabricantes de hardware, desarrolladores de sistemas operativos y usuarios.

Los parámetros UEFI se almacenan en la NVRAM como variables, que se representan clásicamente mediante el par "nombre del parámetro" = "valor". Estas variables contienen una gran cantidad de parámetros que se relacionan con diferentes partes funcionales de UEFI, es decir, además de los parámetros de UEFI Boot Manager, NVRAM almacena muchos otros parámetros de UEFI. Sin embargo, en el contexto de este capítulo solo nos interesan. variables relacionadas con UEFI Boot Manager Esta es principalmente la variable BootOrder, que apunta a las variables del descriptor de arranque denominadas Boot#### Cada elemento Boot#### es un puntero a un dispositivo físico y (opcionalmente) puede incluso describir un archivo que representa una imagen UEFI, que debería iniciarse desde este dispositivo físico.

Todos los dispositivos de inicio se describen como una ruta completa, es decir, contienen un nombre legible del archivo de inicio, para que puedan agregarse al menú de inicio.

Así es más o menos como imagino el algoritmo para enumerar medios durante la operación UEFI:

Como podemos ver, UEFI Boot Manager analiza BootOrder, es decir, carga la ruta del dispositivo de cada elemento Boot#### en el orden especificado en la variable BootOrder e intenta arrancar desde el dispositivo especificado. Si hay un error, el administrador de arranque pasa al siguiente elemento. Además, se genera la llamada lista de descargas. Esta lista es relevante para la interfaz de configuración UEFI y se parece al menú de inicio estándar familiar. La lista de inicio UEFI se genera en función de la variable BootOrder y se utiliza para permitir al usuario realizar cambios en el orden y la configuración de los dispositivos de inicio.
¿Cómo se forma el propio BootOrder? Y es muy simple, por ejemplo, durante la instalación del sistema operativo Windows, el instalador crea una partición ESP (si no existe) en el disco de instalación, formatea esta partición en el sistema de archivos FAT y luego coloca su cargador de arranque ( para Windows 7+, este es el archivo bootmgfw.efi) y algunos otros archivos en la ruta \EFI\Microsoft\Boot\ . Una vez que se completa la instalación del sistema operativo, el instalador de Windows crea una variable en la NVRAM EFI llamada Boot#### (donde #### es un número hexadecimal) que hace referencia al administrador de arranque de Windows llamado bootmgfw.efi. Entonces, ¿establece la variable BootOrder?

Requisitos de medios de arranque UEFI

La especificación UEFI, entre otras cosas, describe ciertos requisitos para las reglas para colocar particiones y cargadores de arranque en los medios. Y para diferentes clases de dispositivos, como veremos más adelante, difieren significativamente.

Requisitos del disco duro

Cada disco duro de arranque debe contener una partición del sistema EFI (ESP) especial. La partición ESP debe cumplir con la jerarquía (estructura) de directorios predefinida por el estándar: el directorio /EFI debe estar ubicado en la raíz de la partición ESP. La carpeta /EFI, a su vez, debe contener subdirectorios de proveedores de sistemas operativos, fabricantes de hardware, herramientas generales y controladores:

\EFI\<директория вендора ОС 1> <файл-загрузчик-ОС1>.efi\<директория вендора ОС 2> <файл-загрузчик-ОС2>.efi. . .<директория вендора ОС N> <файл-загрузчик-ОСN>.efi\<директория производителя оборудования (OEM)> .efi\<директория BIOS вендора> <приложение-BIOS-вендора>.efi\<директория вендора стороннего ПО> <стороннее-приложение>\

\<директория вендора ОС 1> <файл-загрузчик-ОС1>.efi \BOOT BOOT(tipo_arquitectura).efi \<директория вендора ОС 2> .efi Registro de subdirectorios. Los proveedores cuyos directorios no se describen en el subdirectorio de proveedor y que no tienen sus propios subdirectorios en la carpeta /EFI a menudo colocan su cargador de arranque como el "cargador de arranque predeterminado". Por ejemplo, para sistemas x64 en la ruta: /EFI/Boot/bootx64.efi. El archivo del cargador de arranque es una aplicación UEFI típica, tiene el formato PE32+ y contiene código para la etapa inicial de carga del sistema operativo, es decir, comienza el proceso de arranque del sistema operativo. Su propósito es preparar estructuras de datos, cargar el kernel del sistema operativo en la memoria y transferirle el control. La especificación describe el subdirectorio /EFI/Boot. Este subdirectorio se utiliza como ubicación "predeterminada", es decir, en una situación en la que, por alguna razón, algún gestor de arranque se pierde (no está configurado) en la NVRAM. En tal caso, este directorio contiene el llamado "cargador de arranque predeterminado", que tiene un nombre estandarizado BOOT (tipo_arquitectura).efi Algunas implementaciones UEFI más antiguas tenían errores, simplemente ignoraban la lista de inicio en NVRAM y cargaban directamente módulos o /EFI/BOOT/bootx64.efi. Otras opciones UEFI no menos "directas" no admitían el menú de inicio y también siempre cargaban /EFI/Boot/bootx64.efi o/EFI/Microsoft/Boot/bootmgfw.efi dependiendo de tus misteriosas preferencias. UEFI no ejecuta ningún código del MBR clásico, independientemente de si el sector está presente en los medios instalados en el sistema o no. La excepción son las versiones UEFI que implementan compatibilidad con el "modo de compatibilidad". Como resultado, para la carga tradicional (heredada) de sistemas operativos compatibles con el estándar de marcado MBR, UEFI proporciona módulos especiales que pueden incluirse (a discreción del proveedor) en el firmware. Puede averiguar si su firmware UEFI específico admite el "modo de compatibilidad" buscando en la interfaz UEFI parámetros como Legacy, Legacy CSM, Launch CSM, CSM Boot, CSM OS, Launch CSM o CSM Support. Cabe señalar que en la gran mayoría de firmware este modo está presente, lo que simplifica enormemente la vida de los usuarios que compraron computadoras portátiles o placas base nuevas, pero no han cambiado sus hábitos en el uso de sistemas operativos "antiguos" de MS :) Es lógico suponer que si hay un módulo CSM, el código de firmware al arrancar en modo tradicional debe ser lo más parecido posible a características funcionales similares del BIOS tradicional, simplemente emulando tecnologías clave. Echemos un vistazo a lo que hace el módulo de soporte de compatibilidad UEFI (CSM) cuando se inicia en modo heredado. Por ahora, daré aquí solo un algoritmo de carga condicional abstracto en modo Legacy/Compatibility Support Module (CSM): ¿Se requiere arrancar en modo heredado? Si no, entonces pasamos a la cadena de arranque UEFI habitual. Cargue el módulo del controlador heredado. Cargue el módulo BIOS heredado. ¿Se requiere compatibilidad con las funciones tradicionales de BIOS de vídeo (implementación de funciones de interrupción int 10h)? Sí, estamos cargando. ¿Se requiere compatibilidad con otras extensiones de BIOS tradicionales (int 13h...)? Sí, estamos cargando. ¿Estás cargando un sistema operativo tradicional (heredado)? No, pasamos al arranque UEFI normal. Formamos estructuras SMBIOS. Formamos estructuras de dispositivos heredados. Formamos la estructura de interrupción int 15h, la estructura API BBS (Especificación de arranque del BIOS). Generamos ACPI RSD PTR. Cargue un código SMM compatible. Cargamos el código del MBR y le transferimos el control. Arranque múltiple en UEFI Desde el comienzo de la distribución masiva de computadoras personales, de vez en cuando surgía la tarea de implementar varios sistemas operativos en una PC, que podía albergar uno o más medios físicos. No hace mucho, la situación cambió significativamente con el descubrimiento de la tecnología de virtualización, pero esto no eliminó por completo el problema. En su sentido clásico, en relación con las estaciones que arrancan mediante el método tradicional PC/AT BIOS utilizando el marcado MBR clásico, el arranque múltiple era un código de terceros en el sector de arranque principal (MBR), que carga el llamado administrador de arranque ( multibooter), que almacena la configuración para cada sistema operativo instalado en la computadora y proporciona un menú para seleccionar cómo iniciar un sistema operativo en particular. Si hablamos de nuestro tiempo, es decir, del arranque múltiple en relación con los medios particionados mediante el marcado GPT, muchas cosas han cambiado ahora. Como ya hemos señalado, UEFI puede trabajar directamente con discos GPT, por lo que la tarea de instalar múltiples sistemas operativos se simplifica enormemente. Ahora todas las funciones del multibooter son asumidas por el UEFI Boot Manager integrado, cuyos principios operativos describimos anteriormente. El instalador del sistema operativo sólo necesita hacer lo que ya hace muy bien: colocar el gestor de arranque en una partición ESP especial en "su" jerarquía de directorios, después de lo cual este gestor de arranque se vuelve "visible" en la configuración UEFI. Además del instalador del sistema operativo, ahora el propio usuario, utilizando la configuración (interfaz gráfica/de texto UEFI), puede agregar manualmente un gestor de arranque ubicado en cualquier medio físico conectado y visible para el sistema. Todos estos cargadores de arranque agregados de varias maneras están disponibles a través del menú de inicio, que el usuario puede configurar/llamar directamente mientras se ejecuta UEFI, es decir, en la etapa inicial de inicio de la PC. En otras palabras, el arranque múltiple en UEFI es simplemente una cuestión de ejecutar aplicaciones UEFI (cargadores de arranque específicos del sistema operativo) ubicadas en medios montados en una partición ESP especial en una jerarquía de directorios con raíz en /EFI.

UEFI es un reemplazo completo del chip BIOS obsoleto. El objetivo principal de UEFI no muy diferente desde BIOS estándar – inicialización equipo existente después de encender la computadora y el sistema operativo.

Al encender la computadora, UEFI exploraciones hardware de la computadora para detectar cualquier mal funcionamiento o problema. Una vez que se completa el escaneo, UEFI escanea discos duros y discos externos en busca de particiones GPT de arranque y lanza gestor de arranque prioritario.

El usuario no verá nada especial. En las placas base Asus, todo el proceso se verá así:

Beneficios de la UEFI

Qué diferencias Y ventajas¿Antes de la BIOS estándar?

• Más amigable interfaz de usuario, con soporte para ratón de ordenador;
• Regular Soporte GPT partición de discos duros, para que la computadora funcione normalmente con todos los discos, independientemente del tamaño del disco. El BIOS estándar funciona muy mal con unidades de más de 1 terabyte;
• Disponibilidad de la función " carga rapida a”, que le permite acelerar el lanzamiento de sistemas operativos modernos;
• Disponibilidad protección incorporada de virus y malware que se inician antes de que arranque Windows o Linux;
• Soporte de partición de arranque EFI, que te permitirá utilizar múltiples sistemas operativos sin instalar cargadores de arranque de terceros (por ejemplo, grub).

Determinar la presencia de UEFI en la computadora

Puedes distinguirlos por una gran lista. signos:

¿Es posible actualizar la BIOS a UEFI?

Si hace la pregunta en este sentido, entonces la respuesta es clara: No. No podrás actualizar el normal a UEFI, por mucho que lo desees.

Simplemente no se puede instalar físicamente en una placa base antigua.

Cómo ingresar a UEFI y configuraciones básicas

Entrar en el modo ez de la utilidad UEFI BIOS es muy simple. Inmediatamente después de encender o reiniciar la computadora, debe presionar la clave de inicio de sesión UEFI (generalmente " Borrar" o " F2»);

Después de iniciar sesión, puede comenzar ajustes. Todas las configuraciones se discutirán usando el ejemplo de una placa base Asus. UEFI de otras placas base puede diferir, pero no demasiado.

Configuraciones básicas:

En Pantalla principal UEFI puede ver información sobre su computadora (modelo de placa base, modelo y frecuencia del procesador, cantidad de RAM, temperatura de los componentes de la PC, etc.).

Párrafo " rendimiento del sistema"Será útil para los propietarios de computadoras portátiles o si la computadora funciona con un UPS. Le permite elegir entre alto rendimiento y ahorro de energía.

El elemento “” le permitirá seleccionar desde qué disco duro o disco externo se cargará el sistema operativo.

El botón "" también le permitirá seleccionar la unidad desde la que desea iniciar la computadora.

Al hacer clic en " Además", puede ir a la configuración avanzada. Al ir a configuraciones adicionales, accederá inmediatamente al menú principal. En él puedes cambiar el idioma UEFI y establecer una contraseña.

en el menú Ai Tweaker Puede overclockear el procesador o la RAM, pero es mejor no hacerlo para usuarios inexpertos. El overclocking no está disponible en todas las placas base.

En el menú " adicional» Puede habilitar o deshabilitar varias tecnologías de CPU, habilitar ciertas versiones de USB, seleccionar el procesador activo y realizar otras configuraciones similares. El contenido de este menú depende únicamente del fabricante y la marca de la placa base.

En el menú " monitor» Puede ver información más detallada sobre la temperatura de los componentes de la PC o la velocidad de rotación de los refrigeradores (ventiladores). Esto puede resultar útil en caso de apagados repentinos de la computadora debido a sobrecalentamiento.

» contiene todos los parámetros relacionados con el inicio de la computadora. En él podrás seleccionar el tipo de sistema operativo a arrancar (Windows u otros), habilitar el soporte de arranque rápido y seleccionar otras opciones similares.

En el último párrafo " Servicio» Puede ver información detallada sobre la placa base o actualizar UEFI desde una unidad externa.

Muchas de las marcas modernas que producen componentes de hardware y software para PC se esfuerzan por garantizar que sus productos sean compatibles con la interfaz UEFI. Esta solución de software pretende convertirse en una alternativa al sistema de entrada y salida (BIOS) que resulta familiar para muchos entusiastas de la informática. ¿Cuáles son las características específicas del software en cuestión? ¿Qué matices son típicos del uso de sus capacidades?

¿Qué es la UEFI?

Veamos información básica sobre UEFI. ¿Qué tipo de desarrollo es este? UEFI es una interfaz especial que se instala entre el sistema operativo instalado en la computadora y el software responsable de las funciones de bajo nivel de los componentes de hardware de la PC.

A veces se lo denomina UEFI BIOS. Por un lado, hay algún error en este nombre, ya que BIOS es una solución de software que funciona según principios diferentes. UEFI es desarrollado por Intel, BIOS es un software que existe en varias versiones compatibles con diferentes marcas.

Por otro lado, el propósito de BIOS y UEFI es casi el mismo. BIOS UEFI es una frase formal, no del todo correcta, pero no contradice la lógica de los algoritmos de software y hardware para controlar una PC.

Diferencias entre BIOS y UEFI

Pero lo primero a lo que prestaremos atención es a encontrar las diferencias entre una BIOS “limpia” y una UEFI “clásica”. El hecho es que la solución de software que estamos considerando se posiciona como una alternativa más avanzada al BIOS. Muchos fabricantes de placas base para computadoras modernas están tratando de brindar soporte para el tipo apropiado de software de Intel. Así, podemos rastrear las diferencias entre UEFI y BIOS estudiando, en primer lugar, las deficiencias del segundo sistema.

La primera desventaja del BIOS es que este sistema no puede garantizar el uso completo del espacio en disco en "discos duros" muy grandes, aquellos que superan los 2 terabytes de volumen. De hecho, hace apenas unos años, estos valores que caracterizan la capacidad de los discos duros parecían fantásticos y, por lo tanto, los fabricantes de PC no se centraron particularmente en el inconveniente correspondiente del BIOS. Pero hoy en día no sorprenderás a nadie con un disco duro con una capacidad de más de 2TB. Los fabricantes de PC comenzaron a sentir que era hora de cambiar a UEFI, que era una necesidad objetiva basada en las tendencias tecnológicas modernas.

Otra característica del BIOS es que admite un número limitado de particiones primarias en el disco duro. A su vez, UEFI funciona con 128. La estructura de la nueva solución de software de Intel implementa una nueva tabla de particiones, GPT, que, de hecho, permite aprovechar la notable ventaja tecnológica de UEFI.

Con todas las diferencias observadas entre el nuevo entorno de software desarrollado por Intel y el sistema tradicional de entrada/salida BIOS, las funciones principales de las soluciones correspondientes son generalmente las mismas. Aparte del algoritmo de seguridad fundamentalmente nuevo en UEFI, no existen demasiadas diferencias reales entre los sistemas. Algunos expertos creen que la nueva plataforma de software permite que los sistemas operativos se carguen más rápido, otros señalan que esto solo es relevante para Windows 8. Echemos un vistazo más de cerca al sistema de seguridad implementado en UEFI.

Nueva tecnología de seguridad

Donde está por delante el nuevo sistema UEFI BIOS es en el nivel de seguridad. El caso es que existen virus que pueden penetrar el chip donde están escritos los algoritmos de la BIOS. Después de eso, es posible cargar el sistema operativo con derechos de usuario ampliados, lo que abre las más amplias oportunidades posibles para un hacker. A su vez, la nueva solución de Intel implementa un arranque seguro: UEFI proporciona un algoritmo apropiado llamado Arranque seguro.

Se basa en el uso de claves especiales, que deben estar certificadas por las marcas más importantes del mercado de TI. Sin embargo, como señalan los expertos, en la práctica todavía no hay demasiadas empresas de este tipo. En particular, con respecto al soporte para la opción correspondiente por parte de los fabricantes de sistemas operativos, solo Microsoft y solo en Windows 8 lo brindan en su totalidad. También hay información de que la compatibilidad con el nuevo sistema de seguridad está implementada en algunas distribuciones de Linux.

Beneficios de la UEFI

Es evidente que las desventajas señaladas de la BIOS son, al mismo tiempo, las ventajas de la nueva solución de software. Sin embargo, UEFI se caracteriza por otras ventajas importantes. Mirémoslos.

En primer lugar, se trata de una interfaz cómoda, intuitiva y funcional. Como regla general, implementa soporte para mouse, lo cual no es típico del BIOS. Además, muchas versiones de UEFI (el BIOS tampoco tiene esta opción) proporcionan una interfaz rusificada.

Los algoritmos proporcionados por la nueva solución de software permiten cargar los sistemas operativos en la mayoría de los casos mucho más rápido que cuando se usa BIOS. Por ejemplo, Windows 8 instalado en una computadora habilitada para UEFI puede arrancar (siempre que el procesador y otros componentes clave de hardware tengan un rendimiento adecuado) en literalmente 10 segundos.

Entre otras ventajas importantes de la solución de software en cuestión, que destacan muchos especialistas en TI, se encuentra un algoritmo de actualización más sencillo en comparación con los mecanismos del BIOS. Otra opción UEFI útil es la presencia de uno propio en un sistema determinado, que se puede utilizar si hay varios sistemas operativos instalados en la PC.

Así pues, tenemos claras las ventajas tecnológicas de la nueva interfaz del software de gestión de PC desarrollada por Intel. Las marcas más importantes de componentes de hardware para PC garantizan la compatibilidad del hardware correspondiente con UEFI: Gigabyte, ASUS, SONY. La transición a un nuevo sistema, como creen muchos expertos en TI, puede convertirse en una tendencia tecnológica sostenible. Las oportunidades que Intel, que desarrolló UEFI, ofrece a la comunidad mundial de TI, pueden resultar atractivas para los principales fabricantes de componentes de software y hardware para PC. Además, las opciones tecnológicas UEFI correspondientes cuentan con el respaldo de la marca más grande del mercado de sistemas operativos.

Datos sobre el arranque seguro

Echemos un vistazo más de cerca a las ventajas de la tecnología Secure Boot compatible con UEFI. ¿Cuál es este concepto? arranque seguro de la computadora, que está diseñado para proteger el sistema, como señalamos anteriormente, de la penetración de virus. Sin embargo, para su pleno uso, las claves utilizadas por este protocolo deben estar certificadas. Por el momento, muy pocas marcas de software cumplen este criterio. Entre ellos se encuentra Microsoft, que ha implementado soporte para los algoritmos correspondientes en Windows 8.

Cabe señalar que esta circunstancia en algunos casos puede complicar la instalación de otros sistemas operativos en una PC con UEFI. Si tiene que instalar Windows, UEFI aún puede mostrar cierta lealtad a esto, pero siempre que la versión del sistema operativo sea lo más cercana posible a la instalada por el fabricante del ordenador. También cabe señalar que algunas distribuciones de Linux también son compatibles con la opción de arranque seguro.

Pero incluso si, debido a la función en cuestión, el sistema prohíbe cargar un nuevo sistema operativo, la estructura de la interfaz UEFI ofrece la posibilidad de desactivar los algoritmos de arranque seguro. Está claro que en este caso cargar el SO no será tan seguro, sin embargo, la opción correspondiente se puede reactivar en cualquier momento y empezar a trabajar con Windows 8.

¿Qué sistemas operativos son totalmente compatibles con UEFI?

En casos muy raros, los especialistas de TI individuales logran instalar sistemas operativos alternativos en una PC con soporte de arranque seguro. Por ejemplo, se sabe que, en teoría, es posible instalar Windows 7 en algunas computadoras portátiles que admiten UEFI BIOS. ASUS se encuentra entre los fabricantes de este tipo de PC. Pero esto es más bien una excepción a la regla. En general, la probabilidad de instalar correctamente incluso otras ediciones de Windows 8 es baja. Sin embargo, como señalamos anteriormente, algunas distribuciones de Linux también son compatibles con las opciones UEFI.

Características de la configuración UEFI

Veamos algunos de los matices de configurar la solución de software en cuestión de Intel. Una opción interesante es la emulación de BIOS mediante UEFI. ¿Cuál es esta oportunidad? De hecho, algunas versiones de UEFI implementan algoritmos mediante los cuales se organiza la gestión de la PC de acuerdo con los mecanismos utilizados por el sistema de entrada/salida, que es el predecesor histórico de UEFI.

Dependiendo de la PC específica, este modo puede llamarse de manera diferente. La mayoría de las veces se trata de Legacy o Launch CSM. Sin embargo, no hay dificultades sobre cómo instalar UEFI en el modo de arranque estándar.

Matices de acceder a UEFI

Otro dato interesante que conviene tener en cuenta es que existe una gran cantidad de versiones de UEFI. Pueden variar significativamente entre PC fabricadas por diferentes marcas. Al mismo tiempo, el nivel de disponibilidad de determinadas funciones en diferentes ordenadores también puede variar significativamente. A menudo sucede, por ejemplo, que cuando la computadora arranca, no se muestra el menú con el que puede ingresar la configuración UEFI. Pero en este caso, el sistema operativo Windows suele ofrecer una opción alternativa para descargar las opciones necesarias. Debes ir a "Configuración" y activar la opción "Opciones de arranque especiales".

Después de esto, puede reiniciar y aparecerán en la pantalla varias opciones para cargar su PC. Existe una forma alternativa de proporcionar acceso a las opciones UEFI adecuadas. Funciona en muchas PC. Debe presionar Esc al comienzo del inicio de la computadora. Después de esto, debería abrirse el menú en cuestión.

Detalles de funcionamiento en diferentes modos.

Tenga en cuenta que al cambiar el modo de funcionamiento UEFI normal a Legacy, es recomendable utilizar los programas necesarios que requieren deshabilitar el arranque seguro o trabajar con la emulación de BIOS, y volver a habilitar la interfaz UEFI con todas las opciones correspondientes lo antes posible. De lo contrario, es posible que Windows 8, como señalan algunos especialistas en TI, no se inicie. Sin embargo, muchas PC no tienen este problema. Algunas marcas de fabricantes implementan algoritmos en la estructura de gestión de la PC que permiten activar el modo UEFI automáticamente. Algunos modelos de PC implementan un modo híbrido, en el que el sistema UEFI arranca desde cualquier medio y se puede iniciar la modulación del BIOS si es necesario. Las diferencias en las versiones UEFI también pueden significar que no sea posible deshabilitar el arranque seguro en el modo de funcionamiento normal de la solución de software Intel. Para ello, tendrás que activar la función de emulación de BIOS en cualquier caso.

UEFI y unidades flash de arranque

En algunos casos, los usuarios necesitan iniciar el sistema operativo desde una unidad flash. La principal dificultad es que no se reconoce una unidad flash de arranque UEFI que tenga un formato distinto a FAT32. Pero este problema se puede resolver con éxito. ¿Cómo?

Entonces, de forma predeterminada, las unidades flash USB de arranque para Windows están formateadas en un formato que UEFI no reconoce. Por lo tanto, la tarea principal es garantizar que el componente de hardware correspondiente esté formateado en el sistema de archivos más universal: FAT32. Lo más interesante es que muchos especialistas en TI lo consideran obsoleto. Pero usando el ejemplo de una de las soluciones de software más modernas, que es, por supuesto, UEFI, podemos rastrear la relevancia del estándar correspondiente.

Unidad flash para arrancar en modo UEFI: componentes

¿Qué necesitamos para asegurarnos de que la unidad flash de arranque UEFI sea reconocida sin problemas? En primer lugar, se trata, de hecho, de una unidad USB. Es recomendable que su capacidad sea de al menos 4 GB. También es recomendable que no se coloquen archivos de valor en él, ya que tenemos que formatear completamente la unidad flash. El siguiente componente que necesitamos es una distribución del sistema operativo Windows. Sea la versión de 64 bits de Windows 7. Otra característica de UEFI que cabe mencionar es que este sistema no es compatible con los sistemas operativos de 32 bits de Microsoft.

Preparando una unidad flash

Si tenemos los componentes marcados, entonces ya podemos empezar a trabajar. Primero, inserte la unidad flash USB. Luego, abra la línea de comando en la interfaz de Windows. Es necesario, sin embargo, que el usuario tenga derechos de administrador. A través de él, debe iniciar el programa DISKPART, simplemente ingresando esta palabra. Después de esto, debe ingresar el comando list disk, que mostrará una lista de discos presentes en el sistema. Necesita encontrar una unidad flash USB en él. Si es el número 2 en la lista, entonces debe ingresar el comando seleccionar disco 2.

Formatear una unidad flash

Lo siguiente que necesita es formatear los medios. Para hacer esto, debe ingresar el comando de limpieza. Después de esto, necesitas crear una partición primaria en el disco. Esto se puede hacer usando el comando crear partición primaria. Después de esto, la partición creada debería activarse. Para hacer esto, ingrese el comando activo. Después de esto, puede mostrar una lista de secciones. Para hacer esto, ingrese el volumen de la lista en la línea de comando. Encontramos la sección que creamos. Si aparece como el número 3, ingrese el comando seleccione el volumen 3. Después de esto, debe formatearlo en el sistema FAT32. Para hacer esto, ingrese el formato de comando fs=fat32. El dispositivo de arranque básico ya está listo. Pero eso no es todo. Debe asignar una letra de unidad a la unidad flash. Esto se puede hacer usando el comando asignar. Después de eso, ingrese exit y salga de la línea de comando.

Grabar la distribución en una unidad flash

Después de todos los pasos descritos anteriormente, debe copiar la distribución de Windows 7 a una unidad flash USB. Esto también se puede hacer usando la línea de comando. ¿Cómo? Hay un comando especial para esto: xcopy. Debe ingresarlo, luego especificar la dirección del disco con el kit de distribución, insertar el símbolo *, indicar la letra que corresponde a la unidad flash destinada a cargarse en UEFI y luego ingresar el comando con los símbolos /s /e. . Luego debes pasar la línea de comando a la unidad flash. Allí debe ir al directorio efi\microsoft\boot. Debe copiarse en la carpeta efi\boot. Después de esto, debe copiar el archivo llamado bootmgfw.efi a la carpeta efi\boot y luego cambiarle el nombre al archivo bootx64.efi.

Se completa el trabajo con la unidad flash. Un disco UEFI con el sistema de archivos FAT32, que apenas podremos reconocer sin problemas. En consecuencia, puede instalar Windows 7 en una PC desde él, por supuesto, siempre que el algoritmo de arranque seguro esté deshabilitado en las opciones UEFI, lo que prohíbe la instalación de sistemas operativos diferentes a Windows 8 en la computadora.