★前言

BIOS很快就会消亡：Intel已经宣布计划在2020年之前将其全部芯片组完全替换为UEFI。但是UEFI是什么，它与我们所熟悉的BIOS有什么不同？

UEFI和BIOS都是低级软件，当你开机时，它们会在在启动操作系统之前启动。但是UEFI是一种更先进的解决方案，支持更大的硬盘、更快的引导时间、更多的安全特性，以及方便的图形界面和支持鼠标。

为了避免造成困扰，带有UEFI的新PC仍然将其称为BIOS。即使你的电脑使用BIOS这个术语，你现在购买的新电脑几乎可以肯定是带有UEFI固件而不是BIOS的。

★什么是BIOS？

BIOS是基本输入输出系统(BasicInput-Outputsystem)的简称。它是低级软件，驻留在电脑主板的芯片中。当你的电脑启动，BIOS负责唤醒你的硬件，确保它们正常运行，然后运行引导程序，启动 Windows 或者任何你安装的操作系统。

一个典型的BIOS界面

你可以在BIOS中进行各种设置，例如超频、系统时间和启动顺序。在电脑启动后的几秒钟内(甚至一瞬间)，你可以按下一个特定的按键(通常是Delete、F2、F10或Esc等)来访问BIOS。当你保存设置时，它将保存到主板本身的芯片中。下次启动计算机时，BIOS将使用保存的设置启动你的电脑。

在启动操作系统之前，BIOS首先检查你的硬件能否满足运行的基本条件，这叫做"硬件自检"(Power-On Self-Test)，缩写为POST。如果出现错误，你将看到错误消息或者听到一系列神秘的“哔哔”声，启动就会中止，这时你必须去计算机手册中查阅不同的哔哔声代表什么意思。

硬件自检完成后，BIOS把控制权转交给下一阶段的启动程序。

这时，BIOS需要知道，"下一阶段的启动程序"具体存放在哪一个设备。也就是说，BIOS需要有一个外部储存设备的排序，排在前面的设备就是优先转交控制权的设备。这种排序叫做"启动顺序"(Boot Sequence)。

打开BIOS的操作界面，里面有一项就是"设定启动顺序"。

BIOS按照"启动顺序"，把控制权转交给排在第一位的储存设备，这些设备通常是软盘、光盘、U盘和硬盘。

这时，计算机读取该设备的第一个扇区，也就是读取最前面的512个字节。如果这512个字节的最后两个字节是0x55和0xAA，表明这个设备可以用于启动；如果不是，表明设备不能用于启动，控制权于是被转交给"启动顺序"中的下一个设备。

这最前面的512个字节，就叫做主引导记录(MasterBootRecord，缩写：MBR)。

BIOS找到MBR，并用它运行引导程序来启动操作系统。

★为什么BIOS过时了？

BIOS已经很久没有发展了，甚至在 1980年代发布的MS-DOS PC也有BIOS！

当然，随着时间的推移，BIOS有了一些小的改进。例如ACPI，这让BIOS可以更轻松地控制设备并执行高级电源管理功能，比如睡眠管理。但是BIOS没有大幅度的改进。

传统的BIOS仍然存在严重的局限性。它只能支持从 2.1 TB或者更小容量的硬盘启动。现在3 TB以上的硬盘都很常见了，BIOS无法引导2.1 TB以上的硬盘。

BIOS必须在 16位 处理器模式下运行，并且只有 1 MB的空间可以执行。它无法同时初始化多个硬件，这导致在初始化现代PC上的所有硬件接口和设备时启动过程变慢。

BIOS早就该换掉了。Intel在 1998年开始着手开发可扩展固件接口(Extensible Firmware Interface，缩写EFI)规范。2006年，苹果在当它把Macs电脑处理器换成Intel时，它选择了EFI，但其它电脑厂商没有跟进。

在 2007年，Intel、AMD、Microsoft和PC制造商同意了新的统一可扩展固件接口(英语：Unified Extensible Firmware Interface，缩写UEFI)规范。这是由统一可扩展固件接口论坛(Unified EFI Forum)管理的业界通用标准，并不仅仅是由Intel公司推进。Windows Vista SP1和 Windows 7引入了UEFI支持。现在市面上的绝大多数新电脑使用UEFI，而不是传统的BIOS。

★UEFI如何取代和改进BIOS

UEFI取代了PC上的传统 BIOS。你无法在现有的PC上从BIOS升级到UEFI，你需要购买支持并包含UEFI的新硬件，因为大多数新电脑都是这样的。大多数UEFI都提供了一个模拟的BIOS，这样你就可以选择安装和引导那些支持BIOS的旧操作系统，因此它们是向后兼容的。

◇GPTvsMBR

这个新标准避免了BIOS的硬盘容量限制。UEFI固件可以支持从 2.2 TB或者更大的硬盘引导，理论限制为 9.4 ZB， 这大约是互联网上所有数据的三倍。这是因为UEFI使用了GPT分区方案而不是MBR。它还以更标准化的方式引导，

直接启动EFI可执行文件，而不是从硬盘的主引导记录中运行代码。

关于GPT和MBR的详细区别，请看《对硬盘进行分区时，GPT和MBR有什么区别？》。

◇32位 或 64位UEFI

UEFI可以在 32位 或 64位 模式下运行，这意味着你的启动过程会更快。它也意味着UEFI设置界面可以比BIOS更平滑，包括支持图形界面和鼠标。然而，这并不是强制性的。许多PC仍然采用文本模式的UEFI设置界面，看起来与旧BIOS设置界面一样。

关于UEFI位数的更多信息请看《如何查看UEFI是32位还是64位？》。

◇安全启动和网络功能

UEFI还有其它功能，它支持安全启动，这意味着操作系统可以检查系统文件的有效性，确保没有恶意程序篡改启动进程。它还支持网络功能，这可以让你远程排除故障和配置。如果是传统的BIOS，你必须坐在电脑前设置它。

微软在Windows 8推广安全启动时曾受到广泛的反对，具体情况请看下面的“安全启动(Secure boot)"章节。

◇小结

这不仅仅是一个简单的BIOS替换。UEFI实质上是一个运行在PC固件上的微型操作系统，它可以做的比BIOS更多。它可以存储在主板上的闪存中，也可以在引导时从硬盘或者网络共享中加载。

不同PC的UEFI具有不同的界面和功能，这完全取决于你的电脑制造商，但在每台电脑上的基本功能都是一样的。

★如何访问UEFI或BIOS并进行设置？

请看《如何访问UEFI或BIOS并进行设置？》。

★如何区分UEFI和BIOS？

想要知道电脑是BIOS还是UEFI，似乎没有一个百分百可靠的方法，但是大家可以参考以下三个方法：

1.UEFI大约在2011年Intel发布Sandy Bridge时开始普及，现在新电脑基本都是UEFI。

2.如果设置界面支持图形界面和鼠标操作就一定是UEFI，但是设置界面是老式的蓝屏界面不一定是BIOS，有些UEFI也会用旧式界面。

3.主板规格、说明书或设置界面中有出现UEFI或EFI的就是UEFI，BIOS不会提到这些词。

★兼容性支持模块(CSM)

为了确保向后兼容性，大多数UEFI电脑还通过兼容性支持模块(CompatibilitySupportModule，CSM)支持从MBR分区硬盘以传统BIOS模式启动。UEFI通过CSM模拟出传统BIOS模式，我们可以大致地认为UEFI-CSM就是BIOS。

2017年11月，Intel宣布计划到2020年逐步停止对CSM的支持。

★UEFI电脑的启动模式

一般来说，2020年前的UEFI电脑有三种启动模式，一种是UEFI+BIOS双启动，另两种是纯UEFI和纯BIOS启动。第一种就是同时支持UEFI和BIOS启动，后面两种就是只支持UEFI和BIOS其中一种。

主板厂商为了保证兼容性，一般默认设置是“UEFI+BIOS”双启动模式，但不排除例外。如果你想了解或更改启动模式，必须要进入UEFI设置界面进行查看或更改。

每块主板的设置界面和选项名称都可能很不一样，下面列出了一些可能的设置名称：

• Legacy Support (On/Off or Enabled/Disabled)

• Boot Device Control

• Legacy CSM (On/Off or Enabled/Disabled)

• Launch CSM (On/Off or Enabled/Disabled)

• CSM (On/Off or Enabled/Disabled)

• UEFI/Legacy Boot (Both/Legacy Only/UEFI Only)

• Boot Mode (Legacy Support/No Legacy Support)

• Boot Option Filter (UEFI and Legacy/UEFI First/LegacyFirst/LegacyOnly/UEFI Only)

• UEFI/Legacy Boot Priority  (UEFI First/LegacyFirst/LegacyOnly/UEFI Only)

★安全启动(Secure boot)

安全启动(Secure boot)是UEFI的一个特性，在电脑启动过程中，它可以阻止未经认证的驱动和系统引导程序，从而保护启动过程。

你想要在预装了正版Windows 8的电脑上安装其它系统，那么你就必须关闭安全启动。如果你想继续用这个预装的Windows 8，那你就不能关闭安全启动。

这是微软强制要求的，但这种行为引起人们的强烈反对，后来Windows 10就没有这种强制行为了，具体请看《安全启动在Windows 8和10上是怎么工作的，它对Linux意味着什么？》。

★结尾

【官方双语】BIOS和UEFI的区别#电子速谈

为了方便理解，我找了一个视频给大家看，最后我用一个表格简单总结一下UEFI和BIOS的区别：

★参考文献

1.What Is UEFI, and How Is It Different from BIOS?

2.【官方双语】BIOS和UEFI的区别#电子速谈_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili