UEFI與BIOS和CMOS

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1、BIOS到UEFI發(fā)展歷程自動化09-2胡書鋒540901010212一，傳統(tǒng)的BIOS介紹及引導機制：BIOS,即BasicInputOutputSystem的縮寫。　　BIOS各部分功能：　?。?）.自檢及初始化　　這部分負責啟動計算機，具體有三個部分，第一個部分是用于計算機剛接通電源時對硬件部分的檢測，也叫做加電自檢(POST)，功能是檢查計算機是否良好，例如內(nèi)存有無故障等。第二個部分是初始化，包括創(chuàng)建中斷向量、設置寄存器、對一些外部設備進行初始化和檢測等，其中很重要的一部分是BIOS設置，主要是對硬件設置的一些參數(shù)，當計算機啟動時會讀取這些參數(shù)，并和實際硬件設

2、置進行比較，如果不符合，會影響系統(tǒng)的啟動?！　∽詈笠粋€部分是引導程序，功能是引導DOS或其他操作系統(tǒng)。BIOS先從軟盤或硬盤的開始扇區(qū)讀取引導記錄，如果沒有找到，則會在顯示器上顯示沒有引導設備，如果找到引導記錄會把計算機的控制權轉給引導記錄，由引導記錄把操作系統(tǒng)裝入計算機，在計算機啟動成功后，BIOS的這部分任務就完成了?！　。?）.程序服務處理和硬件中斷處理　　這兩部分是兩個獨立的內(nèi)容，但在使用上密切相關?！　〕绦蚍仗幚沓绦蛑饕菫閼贸绦蚝筒僮飨到y(tǒng)服務，這些服務主要與輸入輸出設備有關，例如讀磁盤、文件輸出到打印機等。為了完成這些操作，BIOS必須直接與計算機的

3、I／O設備打交道，它通過端口發(fā)出命令，向各種外部設備傳送數(shù)據(jù)以及從它們那兒接收數(shù)據(jù)，使程序能夠脫離具體的硬件操作，而硬件中斷處理則分別處理PC機硬件的需求，因此這兩部分分別為軟件和硬件服務，組合到一起，使計算機系統(tǒng)正常運行。BIOS的服務功能是通過調(diào)用中斷服務程序來實現(xiàn)的，這些服務分為很多組，每組有一個專門的中斷。例如視頻服務，中斷號為10H；屏幕打印，中斷號為05H；磁盤及串行口服務，中斷14H等。每一組又根據(jù)具體功能細分為不同的服務號。應用程序需要使用哪些外設、進行什么操作只需要在程序中用相應的指令說明即可，無需直接控制。二，UEFI引導機制：UEFI即Unifi

4、edExtensibleFirmwareInterface的縮寫，是由英特爾公司聯(lián)合業(yè)界共同提出的一種欲在未來電腦系統(tǒng)中替代傳統(tǒng)BIOS的升級解決方案。BIOS技術一直是計算機軟件系統(tǒng)中與硬件聯(lián)系最緊密的，在PC啟動的過程中，BIOS擔負著初始化硬件，檢測硬件功能，以及引導操作系統(tǒng)的責任，可以看出，BIOS對于計算機系統(tǒng)來說，是非常重要的系統(tǒng)軟件，沒有BIOS的計算機是無法運行的。傳統(tǒng)BIOS經(jīng)過了長達20多年的時間，基本上沒有大的改進，在CPU和操作系統(tǒng)已經(jīng)完全32位化的今天，BIOS仍然停留在16位實模式時代，只能訪問1MB的基礎內(nèi)存，同時BIOS的開發(fā)中還大量使

5、用匯編語言，使得開發(fā)入門難度增加，并且業(yè)界沒有一個統(tǒng)一的規(guī)范，各IBVs（IndependentBIOSVender）各自為政，這種局面使傳統(tǒng)BIOS開發(fā)成為硬件和操作系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。EFI不是一套軟件，而是一整套定義的很好的接口，在業(yè)界得到推廣和認可形成了UEFI規(guī)范。UEFI結構及其功能：（1）.Pre-EFI初始化模塊EFI初始化模塊和驅動執(zhí)行環(huán)境通常被集成在一個只讀存儲器中。Pre-EFI初始化程序在系統(tǒng)開機的時候最先得到執(zhí)行，它負責最初的CPU，主橋及存儲器的初始化工作。（2）.EFI驅動執(zhí)行環(huán)境（3）.EFI驅動程序主要由各個設備廠商開發(fā)，EFI系統(tǒng)下的驅

6、動并不是由可以直接運行在CPU上的代碼組成的，而是用EFIByteCode編寫而成的。這是一組專用于EFI驅動的虛擬機器指令，必須在EFI驅動運行環(huán)境(DriverExecutionEnvironment，或DXE)下被解釋運行。（4）.兼容性支持模塊(CSM)CSM是在x86平臺EFI系統(tǒng)中的一個特殊的模塊，它將為不具備EFI引導能力的操作系統(tǒng)提供類似于傳統(tǒng)BIOS的系統(tǒng)服務。（5）.EFI高層應用各個廠商按照UEFI標準開發(fā)的基于固件的高級功能，例如IBMBladeCenter的AEM和BOFM。（6）.GUID磁盤分區(qū)Pre-EFI初始化程序在系統(tǒng)開機的時候最先

7、得到執(zhí)行，緊接著載入EFI驅動執(zhí)行環(huán)境(DXE)。當DXE被載入運行時，系統(tǒng)便具有了枚舉并加載其他EFI驅動的能力。在基于PCI架構的系統(tǒng)中，各PCI橋及PCI適配器的EFI驅動會被相繼加載及初始化；這時，系統(tǒng)進而枚舉并加載各橋接器及適配器后面的各種總線及設備驅動程序，周而復始，直到最后一個設備的驅動程序被成功加載。最后通過EFI定義的接口加載OS引導程序啟動進入操作系統(tǒng)。UEFI與傳統(tǒng)BIOS的比較：1.編碼99%都是由C語言完成；　　2.一改之前的中斷、硬件端口操作的方法，而采用了Driver/protocol的新方式；　　3.將不支持X86實模