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中国DOS联盟论坛 » DOS开发编程 & 发展交流（开发室） » 是BIOS还是操作系统？谈下一代BIOS技术EFI

yiyesong
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『楼主』: 是BIOS还是操作系统？谈下一代BIOS技术EFI

负责软件与硬件的接口BIOS已经伴随着计算机走过了20年的漫漫长路，虽然工程师们一直都在对其进行功能上的完善，但是它的核心本质却一直没有改变。日前，Intel的EFI技术横空出世，它改变了以往BIOS的蓝屏画面，采用图形化界面，操作简单，并且我们还可以用它来上网、更换驱动、排除故障等。?

　　近20年历史的BIOS

　　在电脑的使用中，我们常常会触及这么一个名词——BIOS，基本上这是每个人都听说过的。BIOS(Basic Input/Output System，基本输入/输出系统)，是负责操作系统执行前的初始化工作，包括检查系统配备，以及连接计算机内各种不同的硬件与操作系统等。它是由低级汇编语言写成的软件，储存于主机板上的只读存储器ROM(Read Only Memory)内，这样可以保证其中的基本信息不被程序所读写。

　　通过BIOS的更新，可以修正主板的许多bug，提高系统的性能、兼容性以及稳定性。但刷新BIOS往往是一件很痛苦的事，让很多用户望而却步。

　　在一切讲求人性化的今天，BIOS的弊端也不断显现。首先，其刷新BIOS的方法太过繁琐，虽然许多主板厂商都推出了在Windows下刷新BIOS的工具，但是也仅仅是完成简单的刷新。对比起其他设备的飞速发展，BIOS却裹足不前，也日渐满足不了现代科技的需要。其次，BIOS使用低级的机器语言，编程相当复杂且困难，BIOS更新时间往往很漫长，在未来PC架构逐步成型的今天，古老的BIOS也需要一些改革。Intel就在酝酿这样一个革新方案。

　EFI横空出世

　　EFI全称Extensible Firmware Interface，是Intel用来替代现行BIOS的一项技术。其实早在2000年就开始研发，加入其中的还有Adaptec、AMI、ATI、惠普、LSI、微软、PowerQuest等公司。首个版本为0.92，到现在已经发展到1.10版本。EFI原先仅是针对IA-64处理器所设计的，直到IDF 2003上才被推上舞台，正式拉开了BIOS的变革序幕。

　　Intel EFI的首席工程师Mark Doran在IDF 2003上指出了BIOS的许多缺点。例如，BIOS的设计者无法预计BIOS可以使用多久，因此也就在设计上留下了隐患。BIOS联接着硬件与操作系统，可是这个联接没有标准。不同生产商之间的BIOS也是不同的。生产商可以随心所欲地修改和配置。用户通过BIOS配置系统和诊断问题时，往往起不了太大的作用。即使有经验的老手有时也可能在BIOS的问题上感到困惑。

　　EFI启动管理程序

　　而EFI则可以解决以上这些问题。从核心来看，EFI或许更像一个被简化的操作系统。介于硬件设备以及高级操作系统(比如Windows或者Linux)之间。它提供了一个支持鼠标的图形界面，它与纯文本、界面单调的普通BIOS明显不同。传统的BIOS受到容量的限制，需要相当紧凑、低级的机器语言。事实上，机器语言一直掌握在少数工程师的手中，而EFI却使用全球最广泛的高级语言C语言进行编写，这就意味着有更多的工程师可以参与EFI的开发工作，添加许多更有价值的功能。为了保证充裕的容量，EFI彻底抛弃了ROM，其文件系统存储在硬盘独立划定的区域内。

　　EFI具备的基本功能为：

　　无需操作系统的磁盘管理、启动管理工具；

　　远程配置、引导；

　　脱离操作系统的平台管理工具。

　　EFI的工作模式可以简单归纳为：启动系统，标准固件平台初始化，接着从加载EFI驱动程序库以及及执行相关程序，在EFI系统启动菜单中选取所要进入的系统并向EFI提交启动引导代码，正常的话将进入系统，否则将中止启动服务并返回EFI系统启动菜单。EFI可以替代BIOS的功能，而且在特殊功能得到了强化。比如系统死机后，用户可以进入EFI，通过改变配置，载入不同的驱动程序等手段解决操作系统出现的问题。EFI符合TCP/IP网络协议，用户可以在EFI界面使用网络资源，进行远程诊断，但这不适用于DOS、Linux等系统。工程师们也可以按照不同的需要为EFI增加新的功能，诸如更加详细实用的诊断功能、自我配置程序、列出系统可能发生的故障等等。

　　EFI给用户带来了什么？

　　EFI会给用户带来什么，这是用户最想知道的。概括来说，EFI可以给用户带来以下改变：

　　更直观的界面和更简化的操作。许多初级用户一般都不会轻易去设置BIOS，因为对他们来说，BIOS是相当深奥的东西，而一旦出现问题，又会措手不及。EFI的出现就解决了这一问题。其人性化的图形界面比传统BIOS设置要容易得多，同时也可以让英文不过关的用户理解这项设置所针对的是什么。

　　更为丰富的功能。由于使用高级且普遍的C语言，所以开发者可以开发出许多实用的功能，这些功能对于用户来说，或许是相当有益的。可以更简单地调试电脑，排除故障。现有功能中，其整合的磁盘管理以及启动管理具有相当实用性，这样可以简单地进行磁盘分区。

　　性能增强更简单。众所周知，我们经常依靠升级BIOS来达到提高系统性能以及强化设备之间的兼容性以及稳定性。现在，使用C语言编程后，以往的机器语言将被完全抛弃，根据Mark Doran所公布的一份资料显示：在EFI编程上，开发者只要去了解以往的BIOS知识就可以参与其中，而且使用更为简单的C语言，而编写程序的速度可以是以往的3倍。功能的增强和开发时间的缩短，使我们的使用受益匪浅。而且以后EFI刷新不会像今天那么麻烦，如同鸡肋的软驱也可以彻底退休了。

　　不得不说的EFI隐患

　　所有事物都其两面性，EFI在全面创新的同时也暴露出了一些比较明显的缺陷。

　　首先，EFI在硬盘隔离出一个小分区作为存储空间。众所周知，硬盘是相当脆弱的配件之一，很难保证在使用时不出现问题，如果出现物理损坏，后果不堪设想。

　　其次，对于基于软件系统的EFI来说，对病毒、黑客的抵抗力相对于BIOS一定是减弱了大半，而且它基于C语言编写，由于懂的人多，所以它不再神秘，相信很多人都可以很容易地进行破译。这给EFI的安全性提出了更高的要求。

　　再次，TCP/IP的支持使它在Linux上完全没有任何用处，可以说EFI就是为Windows所设计的。这样其应用范围或许会减少不小。不过，由于目前Windows操作系统控制了几乎全部的PC用户，所以是否对Linux进行支持，个人认为意义不大。

　　虽说如此，但由于EFI还是刚刚推出的一个新生事物，还有的是时间去加以完善。依靠Wintel在业界的影响力，要使EFI成为广泛使用的标准不是难事，而对于两家公司的实力，如果这几个缺陷是可以解决的，那就一定可以解决。

　　BIOS的终结，未来PC的展望

　　EFI凭借自己自身的技术特点，可以广泛运用于嵌入式应用、网络电脑、网络客户端电脑等产品。目前EFI应用于Intel的64位处理器Itanium上，如果要在32位平台上使用可能还需要一段时间。目前微软正在开发支持EFI的操作系统，并声称下一代开发代号为Longhorn的Windows可以支持EFI，也许EFI离我们真的已经不远了。

　　目前，许多古老的架构标准都在面临挑战，这其实包括了接口标准、总线标准等。从i875P中，Intel就大力推行USB接口，在后挡板集成了多达6个USB接口。而诸如并口、串口这些平时电脑积灰的接口都将消失，存在十多年的PCI总线不久之后，也会被PCI Express以及HyperTransport取代。可以说，20年前IBM PC AT系统所遗留下来的东西都将被全部废黜，取而代之的将是全新的硬件架构。这样，未来的PC系统将会朝着更高的目标飞速发展，我们期待着。