{ 開機 – BIOS & UEFI }

BIOS 的開機流程

(即將換掉傳統 BIOS 的 UEFI，你懂了嗎？(一))
1.系統開機區塊初始化
2.POST (power on self test)
3.記錄系統的設定值
4.載入作業系統

UEFI 的開機流程

(即將換掉傳統 BIOS 的 UEFI，你懂了嗎？(二))
1.平台初始化
2.載入作業系統

傳統BIOS

壞處：
1.過時的16-bit模式
在 x86系列 CPU 進入 32-bit 時開始，為了相容性考量，所有 CPU 都保留了 16-bit 的執行方式，即真實模式 (real mode)。這一直沿用到現在，在供電到 CPU 啟動時仍然會切換到 16-bit 的真實模式下執行。這迫使 Intel 在開發新的 CPU 時，都必須要加入這個會使效能大大降低的相容模式。

2.只有1MB定址空間
主要還是真實模式的副作用，16-bit 的 CPU，其定址能力為 20 條定址線所能處理的 2^20 Bytes，也就是 1024KB。換句話說，在進入 OS 之前的開機階段，即使安裝了高達 4GB 的記憶體，絕大部分都無法使用。

3.組合語言落後
傳統 BIOS 是沿用組合語言編寫的，而軟體界早就已經是 C/C++ 高階語言甚至是 .NET 的天下。假如有天你買了張 SCSI 或 SAS 的磁碟陣列卡，竟然發現安裝後你的主機板開不了機，然後顯示「Not enough space to copy PCI option ROM」或「Option ROM memory space exhausted」警告字串。這時就算你找上主機板廠商的工程師也不容易幫你 debug。
UEFI BIOS 標準化和模組化的特徵，便可加速產品推出和減少 debug 所需時間。另外C語言寫的UEFI BIOS 體積變大，使儲存 BIOS 的 EEPROM 也連帶被擴增。

4.十年不變的程式碼
傳統 BIOS 除了單純的開機，作為硬件初始化和作為與系統之間的中介，功能實在陽春的可憐。傳統 BIOS 靜態連結，缺乏遠見且疊床架屋，幾乎全基於經驗和約定的見招拆招。所以才有 2000年開發出來的所謂 EFI (Extensible Firmware Interface，可擴展韌體介面) 技術作為工業標準規格，定義了一個驅動介面，用以硬體／韌體與作業系統之間溝通。

UEFI BIOS

好處：
1.定址空間更彈性
傳統 BIOS 是以真實模式的中斷向量方式來增加硬件功能，方法是要將一段類似於驅動程式的16位元代碼放置在記憶體 0x000C0000 至 0x000DFFFF 之間，只有 128KB 的有限記憶體空間，因此，當必須要放置超過 128KB 的 option ROM 時 (如 Legacy BIOS 的例子3)，傳統 BIOS 便無能為力。很多時候傳統 BIOS 工程師為了解決這類問題，就要想辦法用可行的排列組合硬擠出空間來放驅動代碼。而重組過程更會一不小心造成一些副作用，例如原先解決了的bug，重組後又再發生！然而，UEFI BIOS 利用載入 EFI driver 的形式，來進行對硬件的辨識／控制及系統資源掌控，可以更有系統的分配儲存空間，避免使用強制定址。

2.更佳的向下相容性

3.開發維護更容易
EFI driver 開發簡單，所有的 PC 零組件廠商都可以參與。有了 EFI driver，也可以讓顯示卡在開機階段就載入某種程度的功能，進而可以把傳統文字介面為主的 BIOS 轉成圖形介面。

4.系統更精簡
最後還有 EFI Shell，這是個精簡的作業系統，可以讓使用者進行 BIOS 的更新、系統診斷、安裝特定軟件。有了 UEFI BIOS 甚至可以播放 DVD 而不需完全載入 OS，EFI driver 可以被載入或卸載，連 TCP/IP 核心程式都可以使用。

總結

支持 UEFI 的 OS

對於 UEFI 的支援是從 Windows Server 2008 和 Vista SP1 的 64bit 版本開始，另外 Windows 7 也是只有 64bit 版本完整支援 UEFI。

實際上的 UEFI

UEFI 具有啟動速度快、安全性高和支持大容量硬盤而聞名。在目前還是有系統不支持 UEFI 啟動，所以在安裝新舊系統上還存在設定上的差異，具體如下：