Шта је UEFI режим и како се разликује од BIOS-а?

Информатек Дигитал » Средства » Шта је UEFI режим и како се разликује од BIOS-а?

Када укључимо рачунар и све се чини као да се покреће као магијом, заправо постоји програм веома ниског нивоа који ради у позадини. Овај почетни „мозак“ може бити класични BIOS или његова модерна замена, UEFI . Оба се често успутно називају BIOS, али нису иста и важно је разликовати их ако желите да избегнете изненађења приликом инсталирања оперативних система или промене чврстих дискова.

УЕФИ је стигао да замени БИОС који користимо од краја 70-их. Обавља исту основну функцију — иницијализацију хардвера и покретање оперативног система — али додаје многа побољшања: графички интерфејс, побољшану безбедност, подршку за веома велике дискове и флексибилније управљање партицијама . Међутим, начин на који се ваш рачунар покреће одређује које оперативне системе можете инсталирати и како треба да партиционишете диск , па је вредно пажљиво га разумети.

Шта су фирмвер, БИОС и УЕФИ?

Пре него што се упустимо у поређења, корисно је разјаснити основни концепт: и BIOS и UEFI су фирмвер . То јест, програм сачуван у посебној меморији на матичној плочи који директно контролише електронска кола рачунара пре него што оперативни систем преузме контролу.

Овај фирмвер се покреће чим се притисне дугме за напајање. Иницијализује и проверава РАМ меморију, процесор, графичку картицу, чврсте дискове и основне периферне уређаје . Када се увери да је све у реду, лоцира који уређај треба да се покрене (чврсти диск, УСБ, мрежа итд.) и одатле учитава оперативни систем.

Шта је BIOS (основни улазно/излазни систем)

Класични BIOS се појавио 70-их и 80-их, а његова скраћеница је од Basic Input/Output System (Основни улазно/излазни систем) . Деценијама је био стандард за покретање система за готово све компатибилне рачунаре . BIOS код ради у 16 ​​бита и дизајниран је за веома ограничен хардвер у поређењу са данашњим стандардима.

Када укључите рачунар са традиционалним BIOS-ом, прва ствар која се дешава је POST (Power-On Self Test): BIOS покреће низ провера хардвера, проверавајући меморију, дискове, процесор, вентилаторе, температуре итд. Ако је све исправно, прегледа MBR-стил табеле партиција, идентификује boot сектор диска и извршава га да би учитао оперативни систем.

Конфигурациони интерфејс традиционалног BIOS-а је лако препознатљив: плава или црна позадина екрана, изглед сличан MS-DOS-у и навигација само помоћу тастатуре . Из овог менија можете променити редослед покретања , омогућити или онемогућити уређаје, подесити профиле напајања или изменити параметре процесора и меморије.

Много година је ово било више него довољно, али BIOS је постао недовољан са појавом веома великих чврстих дискова, проширених 64-битних система и нових безбедносних захтева . Ту долази до изражаја UEFI.

Шта је УЕФИ (Унифицирани прошириви интерфејс фирмвера)?

УЕФИ је директна еволуција БИОС-а, а његова скраћеница је за Унификовани прошириви интерфејс фирмвера (Unified Extensible Firmware Interface ). Настао је као стандард који је првобитно покренуо Интел, а формализовао га је УЕФИ форум 2002. године , а компаније као што су АМД, Епл, Дел, Леново и Мајкрософт, између осталих, биле су укључене у његов развој.

Циљ UEFI-ја је јасан: заменити BIOS пружањем много флексибилнијег и безбеднијег окружења способног да подржи модерни хардвер . UEFI фирмвер је написан у C-у, ради у 32 или 64 бита и може се налазити у било којој неиспарљивој меморији, не само у типичном класичном CMOS чипу.

У пракси, UEFI обавља исте основне функције као и BIOS : иницијализује хардвер, проверава да ли све исправно ради, идентификује уређај за покретање и покреће оперативни систем. Разлика је у томе што додаје слој додатних услуга: сопствени менаџер за покретање, изворну мрежну подршку, могућност учитавања услужних програма трећих страна, безбедно покретање, подршку за GPT партиционисане дискове и још много тога.

Визуелно, промена је очигледна. UEFI интерфејси обично нуде графичке меније са иконама, подршку за миш, више језика, па чак и анимације и звук . Неке матичне плоче вам чак омогућавају да видите информације у реалном времену о температурама, напонима и кривим вентилатора или интегришете мале дијагностичке алате.

Видљиве разлике између BIOS-а и UEFI-ја

Ако сте приметили да „улазите у BIOS“ само притиском на тастер приликом покретања система, може вам се чинити да је све исто, али између класичног BIOS-а и UEFI фирмвера постоје прилично дубоке разлике , како у ономе што видите, тако и у ономе што се дешава испод.

Најочигледнија разлика је изглед. Традиционални BIOS представља спартанско, текстуално окружење које се контролише искључиво тастатуром . UEFI, с друге стране, нуди графички интерфејс веома сличан оном у лаганом оперативном систему, са подршком за миш и, у многим случајевима, са „основним“ екранима за почетнике и „напредним“ екранима за оне који желе прецизнију контролу.

Још једна кључна разлика је повезивање. UEFI може самостално да се повеже са интернетом како би ажурирао фирмвер или приступио мрежним услугама, чак и без учитавања оперативног система. Ово отвара врата услужним програмима за даљинско одржавање на рачунарима који чак ни не покрећу Windows или Linux.

Са становишта кода, BIOS је ограничен на 16 бита, док UEFI ради директно на 32 или 64 бита . Ово му омогућава да обрађује више меморије, више уређаја паралелно и брже време покретања, смањујући време од притиска на дугме за напајање до приказивања радне површине.

За крајњег корисника, још једна веома практична промена је то што UEFI укључује сопствени менаџер за покретање система, способан да рукује више оперативних система и неколико уноса за покретање , без ослањања на стару круту MBR шему. Ово је комбиновано са употребом GPT партиција, о чему ћемо детаљније говорити касније.

Главне предности UEFI режима у односу на BIOS

Поред естетике, UEFI нуди бројне техничке предности које објашњавају зашто су произвођачи масовно прешли на овај систем. На већини модерних рачунара, ако можете да бирате између UEFI-ја и старијих BIOS-а, јасно је да ћете желети да користите UEFI , осим у одређеним сценаријима.

Једно од кључних побољшања је поштовање корисничког времена: време покретања је обично много брже . UEFI може истовремено да иницијализује више уређаја, захваљујући својој модерној архитектури, јер ради у 32/64 бита са више расположивог адресног простора. Ово је посебно приметно на системима са много дискова или контролера.

Још једна кључна предност је подршка за складиштење. UEFI беспрекорно ради са GPT партиционисаним дисковима , омогућавајући вам да користите дискове веће од 2 TB и креирате до 128 примарних партиција на једном диску без потребе за проширеним партицијама или било којим другим заобилазним решењима.

У области безбедности, UEFI уводи добро познато Secure Boot (безбедно покретање) . Ова функција криптографски валидира код који се покреће током покретања и блокира покретање непотписаних или неовлашћено измењених система, смањујући ризик од bootkits-ова и злонамерног софтвера који делују пре него што оперативни систем може да се одбрани.

Такође не треба заборавити проширивост. UEFI је модуларан и може се проширити драјверима и апликацијама трећих страна : алатима за оверклоковање, дијагностичким алатима, малим медијским плејерима или уграђеним мрежним клијентима. Штавише, могућношћу директног повезивања драјвера са фирмвером, оперативни систем је ослобођен учитавања одређених драјвера , што може поједноставити његов рад и побољшати укупне перформансе.

Коначно, што се тиче одржавања, UEFI подржава даљинско управљање и мрежни приступ на многим професионалним платформама, тако да техничар може интервенисати на серверу или рачунару чак и ако је оперативни систем покварен или је главни диск отказао.

Уобичајена ограничења и проблеми UEFI-ја

Уз све наведено, може се чинити да је UEFI савршен, али ниједан систем није непогрешив. UEFI такође може изазвати главобоље , посебно ако комбинујете режиме или радите са старијим оперативним системима.

За почетак, UEFI је у великој мери усмерен ка 64-битним системима . Иако постоје специфичне имплементације за 32-битне системе, у пракси је уобичајено да модерни рачунари имају проблема или једноставно не могу да покрену старије 32-битне системе, посебно када је диск форматиран као GPT и омогућен је Secure Boot.

Са становишта безбедности, важно је разјаснити нешто: иако UEFI са Secure Boot-ом побољшава заштиту, она није апсолутна . Постоје специфичне претње за UEFI фирмвер — као што су одређени упорни тројанци — који се инсталирају на тако ниском нивоу да преживљавају форматирање, поновну инсталацију, па чак и замену чврстог диска, јер се налазе на самој матичној плочи.

Још један извор проблема настаје када се конфигурације за покретање изгубе или случајно промене . Једноставно UEFI ресетовање (помоћу дугмета, џампера или батерије) може вратити матичну плочу на фабричка подешавања, променити режим покретања (UEFI/Legacy) и спречити покретање Windows-а, чак и ако су подаци нетакнути.

Коначно, компатибилност са веома старим хардвером понекад захтева омогућавање legacy режима (CSM) , што може бити у сукобу са GPT дисковима или модерним системима који су очекивали да се покрећу у чистом UEFI-ју. Укратко, нуди снагу, али и више променљивих за управљање.

Безбедно покретање: шта је то и како се уклапа у све ово

Безбедно покретање система заслужује посебан одељак јер покреће многа питања. То није функција система Windows сама по себи, већ компонента UEFI стандарда коју модерни системи — Windows 8 и новији, као и многе новије Linux дистрибуције — знају како да искористе.

Идеја која стоји иза Secure Boot-а је релативно једноставна: током покретања, фирмвер извршава само код који је потписан и валидиран помоћу поузданих криптографских кључева . Ово укључује покретачки програм оперативног система и, у неким случајевима, опционе драјвере који се учитавају пре оперативног система.

Ако нешто покуша да се покрене без потписивања препознатим кључем, UEFI му једноставно не даје контролу . Због тога је нападачу тешко да учита алтернативни оперативни систем са USB-а ради читања вашег диска без дозволе или да злонамерни софтвер модификује покретачки програм да се покреће пре антивирусног софтвера.

Овај механизам је изазвао контроверзе када се први пут појавио јер је у почетку искључивао многе системе који нису Windows и старије Linux дистрибуције . Стога, модерне матичне плоче често укључују режим компатибилности са старијим верзијама (CSM/Legacy) и опцију за онемогућавање Secure Boot-а, омогућавајући инсталацију система који нису дизајнирани за UEFI.

Тренутно, већина познатих 64-битних Линук дистрибуција већ подржава Secure Boot , тако да могу коегзистирати са Windows 10/11 у UEFI режиму без потребе за његовим онемогућавањем, све док конфигурација фирмверског кључа то дозвољава.

MBR и GPT партиције: зашто су важне за BIOS и UEFI

Када се говори о BIOS-у и UEFI-ју, немогуће је не поменути како су информације организоване на диску. Табела партиција дефинише како је физички диск подељен на употребљиве партиције , и овде долазе до изражаја две кључне шеме: MBR и GPT.

У класичним рачунарима, BIOS ради са дисковима који користе MBR (Master Boot Record) табелу партиција . Овај формат је настао 80-их, када је разговор о дисковима од више терабајта био научна фантастика. MBR се чува у првим секторима диска и садржи, између осталог, код за покретање система и описе партиција.

MBR има неколико важних ограничења: дозвољава само до 4 примарне партиције (или 3 примарне и једну проширену партицију са интерним логичким дисковима), а свака партиција не може бити већа од 2 TB . Штавише, централизацијом информација на једној локацији, ако се MBR оштети, можете изгубити приступ свим партицијама.

Са UEFI-јем долази GPT (GUID Partitition Table). GPT је дизајниран управо да превазиђе ограничења MBR-а . Омогућава вам да дефинишете до 128 примарних партиција на једном диску, свака са величинама које теоретски могу достићи стотине терабајта.

Још једна кључна разлика је робусност: GPT чува више редундантних копија табеле партиција на диску , тако да оштећење првих неколико сектора не значи нужно губитак целе структуре. Ово олакшава опоравак у случају грешака.

У пракси, уобичајени упаривања су BIOS+MBR и UEFI+GPT . Рачунар који се покреће у чистом UEFI-ју обично очекује да системски диск буде форматиран као GPT, са одговарајућом EFI партицијом за покретање . Насупрот томе, покретање у легацијском BIOS режиму обично функционише на дисковима са MBR-ом.

Када има смисла користити партиције и прелазити са MBR на GPT (и обрнуто)

Рад са партицијама није само техничко питање; он директно утиче на то како организујете своје податке и које оперативне системе можете инсталирати . Постоји неколико сценарија где је модификовање табеле партиција готово обавезно.

Један типичан пример је мултибоутовање. Ако желите да имате неколико оперативних система на истом рачунару — на пример, Windows и Linux — потребно је да сваки од њих има своју јасно дефинисану партицију (или скуп партиција), а шема партиционисања мора бити компатибилна са режимом покретања који користите.

Још један уобичајени сценарио је када већ имате креиране партиције и потребно их је променити величину, обрисати или преместити да бисте направили простор за нови оперативни систем или партицију са подацима. У овом случају погрешан потез може довести до губитка података, па је најбоље поступати са изузетним опрезом, имати резервну копију при руци и пожељно користити специјализовани софтвер.

Такође је уобичајено радити са партицијама када желите да клонирате инсталацију оперативног система на други диск, како бисте је могли вратити тачно онако како је била у случају катастрофе. У тим случајевима, тип партиционисања (MBR/GPT) и режим покретања (BIOS/UEFI) морају се подударати између изворног и одредишног диска како би се избегло да систем не покрене систем. За ове процесе, уобичајено је консултовати водиче о томе како правилно клонирати инсталацију.

Промена са MBR на GPT — или обрнуто — је могућа, али постоји једна зачкољица. У многим случајевима, то подразумева брисање садржаја диска , осим ако не користите посебне алате који омогућавају конверзију у ходу. Штавише, не можете „вруће конвертовати“ диск са ког покрећете Windows без праћења специфичних и донекле деликатних процедура; зато постоје водичи за безбедно извођење овог поступка.

Компатибилност оперативног система са BIOS/UEFI и MBR/GPT

Фирмвер, режим партиционисања и компатибилност оперативног система су помало загонетка коју вреди разумети. Не могу сви системи да се покрену у UEFI-ју, не подржавају сви GPT и не раде сви добро са Secure Boot-ом.

Почевши од Windows-а, XP и старије верзије разумеју само BIOS и MBR . Не могу се покренути у UEFI режиму нити се инсталирати на GPT диск као примарни оперативни систем. Windows Vista је увео прелиминарну UEFI подршку, али је тек са Windows-ом 7, а посебно Windows-ом 8, подршка постала јаснија.

У модерним окружењима, 64-битни Windows, од Висте па надаље, може да ради са GPT дисковима , а од Windows 8 па надаље, UEFI инсталација са EFI системском партицијом је препоручени сценарио. У ствари, сертификовани рачунари са тренутним верзијама Windows-а обично долазе из фабрике са омогућеним UEFI-јем, омогућеним Secure Boot-ом и диском подељеним у GPT формату.

Што се тиче Линукса, тренутне 64-битне дистрибуције обично подржавају и UEFI и GPT , па чак и Secure Boot у многим случајевима. Међутим, веома старе дистрибуције или 32-битне верзије могу захтевати онемогућавање Secure Boot-а, па чак и присиљавање старијих BIOS режима да би функционисао.

Важан детаљ је да није добра идеја инсталирати оперативни систем у једном режиму покретања, а затим прећи на други . Ако инсталирате Windows у BIOS режиму на MBR партицији, а затим омогућите чисти UEFI без CSM-а, рачунар вероватно неће успети да се покрене. Такође важи и обрнуто: инсталација Windows-а у UEFI на GPT партицији неће се покренути у Legacy режиму ако једноставно онемогућите UEFI и Secure Boot.

Како да знате да ли ваш рачунар користи BIOS или UEFI

Ако нисте сигурни који оперативни систем користи ваш рачунар, нема потребе да отварате кућиште или играте игру погађања. Windows укључује неколико једноставних начина да проверите да ли користите Legacy BIOS или UEFI , као и да ли је ваш диск форматиран као MBR или GPT.

Један од најбржих начина је путем алата „Системске информације“. Из менија „Старт“ можете потражити „Системске информације“ или покренути msinfo32Унутар главног резимеа видећете поље под називом „БИОС режим“.

Ако се у том пољу појави „Legacy“ или слично, Windows се покреће у Legacy BIOS режиму . Ако пише „UEFI“, то значи да је систем инсталиран и конфигурисан да користи UEFI фирмвер, вероватно са GPT диском и EFI партицијом за покретање.

Још један користан начин је Управљање дисковима. Отвори diskmgmt.msc и прегледајте диск на коме је инсталиран Windows.Ако видите малу партицију „EFI System“ у FAT32 формату, заједно са другом партицијом резервисаном за Microsoft и главном NTFS партицијом, гледате инсталацију у UEFI режиму на GPT-у.

Међутим, ако видите само једну или две примарне NTFS партиције и ниједну EFI партицију, Windows је највероватније инсталиран у BIOS/MBR . Да бисте то потврдили, можете користити алате за партиционисање или командну линију Windows-а.

Постоји чак и „форензичка“ метода заснована на датотеци дневника инсталације. У мапи C:\Windows\Panther датотека је сачувана setupact.log са детаљима о окружењу за покретање откривеном током инсталације. Филтрирањем те датотеке према низу „Откривено окружење за покретање“, видећете да ли је систем инсталиран у BIOS или EFI окружењу.

Како приступити УЕФИ-ју или БИОС-у из оперативног система Виндовс

Приступ фирмверу више није само ствар притискања F2 или Delete при покретању, посебно на рачунарима који се веома брзо подижу. Windows 10 и 11 нуде директне путеве за улазак у UEFI подешавања без потребе за рефлексима попут нинџе.

„Најчистији“ начин је кроз подешавања система Windows. Идите на Старт → Подешавања → Ажурирање и безбедност → Опоравак . У одељку „Напредно покретање“ наћи ћете дугме „Поново покрени сада“ које вас води до посебног менија за покретање.

Након поновног покретања, видећете неколико опција. Изаберите „Решавање проблема“ → „Напредне опције“ → „Подешавања UEFI фирмвера“ и додирните „Поново покрени“. Уређај ће се директно покренути на екран са подешавањима фирмвера, где можете променити параметре покретања, омогућити или онемогућити безбедно покретање и још много тога.

Постоји веома практична пречица: држите притиснут тастер Shift док кликћете на „Поново покрени “, било из менија „Старт“, екрана за пријаву или чак познатим Ctrl+Alt+Delete. Ово вас води директно до менија „Напредно покретање“ без икаквих проблема.

Ако више волите да користите командну линију, и то је могуће. Отворите командну линију са администраторским привилегијама и покрените је shutdown.exe /r /oWindows ће вас упозорити да ће се поново покренути да би ушао у напредне опције, одакле такође можете приступити UEFI-ју.

За оне који често праве ова подешавања, Можете чак и да креирате пречицу на радној површини која се покреће shutdown /r /fw /t 1Двоструким кликом на њега, систем се поново покреће и директно иде на подешавања фирмвера, без проласка кроз додатне меније.

Ресетовање UEFI подешавања када нешто крене наопако

Подешавање UEFI подешавања без тачног познавања функције сваког подешавања може довести до тога да се рачунар неће покренути. Ако се то деси, увек можете вратити конфигурацију на фабричка подешавања , обично помоћу једне од ове три методе.

Неки произвођачи укључују физичко дугме за UEFI ресетовање на матичној плочи или му је чак могуће приступити споља кућишта. Држање притиснутог неколико секунди док је рачунар искључен и искључен из струје је обично довољно да се обришу прилагођена подешавања.

Још једна класична могућност је играње са краткоспојником на матичној плочи. Привременом променом положаја краткоспојника који се користи за брисање конфигурације (детаљи о томе се налазе у упутству за матичну плочу) и остављањем рачунара без напајања неколико секунди, UEFI губи сачувана подешавања и враћа се у подразумевано стање.

Најстарија метода је вађење CMOS батерије са матичне плоче. Док је рачунар искључен из струје, извадите CMOS батерију на око 10-15 секунди , а затим је вратите. Ово је обично довољно времена да фирмвер заборави претходну конфигурацију.

У било ком од ова три случаја, добра је идеја да претходно запишете или фотографишете конфигурацију ако јој још увек имате приступ, како бисте могли све да вратите на старо када се проблем реши.

Надоградња UEFI-ја: Када се исплати?

Са толиким нагласком на ажурирања оперативног система и драјвера, природно је запитати се да ли је потребно често ажурирати и UEFI . Кратак одговор је: само када постоји убедљив разлог.

Генерално, ажурирање UEFI-ја није потребно ако ваш рачунар исправно ради и немате проблема са компатибилношћу или озбиљних кварова. Модерне матичне плоче су много побољшане у поређењу са старијим верзијама BIOS-а, али неуспешно ажурирање фирмвера и даље представља значајан ризик.

Можда би имало смисла размотрити надоградњу када произвођач објави верзију која исправља одређене грешке које имате , побољшава компатибилност са новим процесорима или меморијом или решава значајне безбедносне рањивости.

Да бисте сазнали коју верзију фирмвера имате, можете проверити поље „Верзија и датум BIOS-а“ у алатки Системске информације . Затим је упоредите са најновијом верзијом доступном на веб-сајту произвођача ваше матичне плоче или лаптопа.

Међутим, ако ваш рачунар почне да ради неисправно након промене компоненти — на пример, након надоградње РАМ меморије или инсталирања веома моћне графичке картице — проблем би могао бити последица физичких некомпатибилности или ограничења матичне плоче , а не нужно UEFI верзије. Препоручљиво је да искључите ове могућности пре него што покушате ажурирање фирмвера.

Разумевање целог овог оквира BIOS-а, UEFI-ја, Secure Boot-а, MBR-а и GPT-а није само техничка радозналост; оно вам даје алате да одлучите како да инсталирате своје системе, како да организујете своје дискове и шта да додирнете (или не) када нешто престане да се покреће , стављајући вас много ближе профилу техничара способног да укроти било који рачунар који му падне у руке.