Особенности процесса загрузки ОС в UIFI.

Особенности процесса загрузки ОС в UIFI.

1. Система включена - POST проверка.

2. Прошивка UEFI загружена.

3. Прошивка запускает диспетчер загрузки чтобы определить, какие приложения UEFI будут запущены и откуда (т.е., с каких дисков и разделов).

4. Прошивка запускает UEFI приложение с файловой системой FAT32 раздела UEFISYS как это определено в загрузочной записи менеджера загрузки микропрограммы.

5. UEFI приложение может запустить другое приложение (в случае UEFI консоли или менеджера загрузки, как rEFInd) или ядро и initramfs (в случае загрузчика как GRUB2) в зависимости от того, как приложение UEFI было настроено.

UEFI (EFI «Ифай» — Extensible Firmware Interface) — это интерфейс для связи операционной системы и программ, управляющих оборудованием на физическом уровне. Специальный термин Firmware означает: аппаратно-реализованное  программное обеспечение. Само, название говорит о том, что программа уже вшита  в одну из микросхем, на материнской плате, ее  установкой не надо заниматься,  да и нежелательно, она уже от производителя настроенная для работы в оптимальном режиме.  После включения компьютера,  она запускается автоматически, выполняя множество разнообразных задач. Другими словами EFI правильно инициализирует оборудование при включении компьютера и затем передает управление операционной системе.

UEFI обеспечит поддержку альтернативных средств ввода данных, таких как виртуальные клавиатуры и сенсорные дисплеи.

Администраторы получат в своё распоряжение расширенные инструменты удалённого управления и средства диагностики, а пользователи - возможность запускать приложения вроде браузера и медиаплеера, не загружая ОС.

Также UEFI позволяет больше вариантов загрузки, не предписывает особые файловые системы и имеет превосходные способности к загрузке сети. Более быстрая загрузка осуществляется за счет отсутствия необходимости поиска загрузчика на всех дисках. Более простая подготовка загрузочных носителей, отсутствие необходимости в записи разных загрузочных секторов, наличие собственного менеджера загрузки - теперь необязательно заводить многоуровневую чехарду загрузчиков, чтобы организовать мультизагрузочную среду, в  EFI NVRAM  штатно хранятся все записи о имеющихся загрузчиках, и переключение между загружаемыми ОС осуществляется так же, как и между загрузочными носителями. Так как каждая операционная система или поставщик, никому не мешая, может сохранять свои собственные файлы в системный раздел EFI, мульти-загрузка с использованием UEFI является лишь вопросом запуска приложения UEFI, соответствующего загрузчику конкретной ОС. Это избавляет от необходимости полагаться на механизм цепочной загрузки (chainloading), заключающейся в передаче управления от boot-менеджера к boot-сектору диска с загружаемой ОС, для переключения операционных систем.

Более защищенная среда загрузки. Существует возможность использования старых загрузочных секторов.

Для использования дисков свыше 2.2ТБ в качестве массива данных необходим раздел GPT, в качестве загрузочного – раздел GPT  и EFI BIOS. Но и это еще не все. Необходима поддержка со стороны операционной системы (см. табл. 1).

Таблица 1

Из таблицы видно, что:

1) Не зависимо от использования диска, необходима 64-битная версия Windows 7 или Vista (серверные версии Windows и другие ОС мы здесь не рассматриваем).

2) Для использования диска свыше 2.2ТБ необходима современная 64 битная ОС Windows и мат. плата с поддержкой EFI BIOC.

3) Для использования диска в качестве массива данных необходима только поддержка ОС GPT разделов. 

UEFI  умеет  работать  как  с  таблицами  разделов, так  и  с  файловыми системами. Стандартно  используемые версии  UEFI имеют поддержку таблиц разделов  MBR  и  GPT.  EFI в компьютерах Apple на базе процессоров Intel поддерживают кроме того ещё и Apple Partition Map (таблицу разделов Apple). Большинство прошивок UEFI поддерживают работу с «старыми» файловыми системами FAT12 (флоппи диски), FAT16, FAT32 на жестких дисках и с файловой системой ISO9660 на CD/DVD дисках. EFI на компьютерах Apple имеют возможность работать кроме описанных ещё и с HFS/HFS+.

UEFI не выполняет никакой код из MBR даже если он есть. Вместо этого используется специальный раздел на жестком диске называемый "EFI SYSTEM PARTITION" (ESP), на котором и располагаются файлы, которые необходимо запустить для загрузки. Каждый, кому необходимо может хранить необходимые ему загрузочные файлы по следующему пути: <EFI SYSTEM PARTITION>/EFI/<ИМЯ ВЛАДЕЛЬЦА>/.

Если Вы имеете вот такую вот директорию, то у Вас появляется уникальная возможность загрузить свои файлы из консоли (UEFI shell). Среди таких файлов может быть Вам приятный загрузчик операционных систем. UEFI system partition отформатирована с файловой системой FAT32.

С помощью интерфейса UEFI любое устройство хранения адресуется стандартным, линейным образом, без математических "трюков" в фоне. Это позволяет вставить USB-накопитель в систему, где загрузочное устройство вышло из строя. С помощью оболочки прошивки UEFI администраторы могут выполнить скрипты или другие утилиты с USB-накопителя.

Поскольку оболочка работает в защищённом режиме, утилиты не будут ограничены одним мегабайтом адресного пространства, в отличие от режима реального адреса. И обычные пользователи не получат доступ к этим утилитам, так как они находятся не в компьютере и даже не в сети, а на флешке администратора. Прошивка UEFI может легко расширяться - достаточно вставить USB-накопитель. После этого можно подключить дополнительные драйверы, приложения UEFI. Тем самым, открываются прекрасные возможности, которые нельзя получить с наследственным BIOS.

Процедуру загрузки (PI, Platform Initialization - инициализация платформы) материнской платы, основанной на UEFI, также можно разделить на несколько этапов:  

 - первым из них, следующим непосредственно за включением компьютера, является Pre-EFI Initialization (PEI): система загружает модули инициализации процессора, памяти и чипсета и выполняет их;

 - затем осуществляется переход в окружение исполнения драйверов (DXE). В этот момент производится активация остальных компонентов, причем одновременно нескольких.

                В UEFI можно интегрировать большое количество драйверов, не привязанных к определенной системе. Это значит, что производителям достаточно написать всего одну версию драйвера для всех платформ.

Встроенная BIOS. При использовании материнских плат на базе UEFI отпадает необходимость в BIOS, поскольку все функции BIOS содержатся в UEFI в виде так называемого модуля поддержки совместимости (Compatibility Support Module). Поэтому программа, использующая функции BIOS, работает и на компьютерах с UEFI.