如抛弃DOS般抛弃BIOS——解读图形化的EFI BIOS

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在第22期的“硬件评测周刊”上,我们谈了有关EFI BIOS的发展状况,引起了读者的极大关注。本期,应广大读者要求,我们再深入了解一下EFI BIOS的工作原理以及它的方方面面。

长期以来,BIOS总被人们视为菜鸟的“禁地”,一旦闯入,你面对的将是难懂的全英文界面,如果没有一个高手在你旁边指导,你根本不知道哪一项的功能是什么——你是否能独立地去调整BIOS、对BIOS中的项目是否熟悉,成为了菜鸟与高手的重要区别。

而现在,EFI BIOS(Extensible Firmware Interface,可扩展固件接口)的推出,将彻底打破这一局面,让普通人也能轻松地设置自己的电脑,对自己的电脑有完全的掌控权。

让我们抛弃丑陋的BIOS

这么多年来,无论是AMI还是Phoenix推出的BIOS,都可以用一个“丑”字来形容。不过稍微深入了解一下,就知道虽然BIOS的外表和操控性都不怎么样,但它在PC中的地位却从来没有动摇过。这是因为在我们按下主机电源开关后,BIOS就会在POST(开机自检)阶段完成侦测、测试、启动硬件并给它设定初始化参数这一系列动作。

当然,BIOS也有一个自身发展的过程,比如以前电脑架构相对比较简单,BIOS的作用主要就是在CMOS(CMOS是指主板上那个实实在在的硬件,BIOS则是这个硬件中的软件)中设定硬件参数,并将新的状态写入CMOS中供操作系统使用。操作系统在发展,变得越来越美观,硬件发展也越来越快,但BIOS仍然“不思进取”地采用文字界面。很显然,它已经落后于时代了。我们也需要一个BIOS的替代品,在这种环境下,EFI BIOS出现在了我们面前。

EFI BIOS的技术特点

在2000年春季的IDF(英特尔信息技术峰会)上,EFI BIOS的构想第一次被正式提出,和去年的蓝光和HD DVD之争一样,微软也提出了CSS,不过因为厂商更支持EFI BIOS,微软转而也宣布在Vista SP1中会提供对EFI BIOS的支持。

你知道吗:CSS是什么?

和EFI BIOS稍有区别,CSS是在2003年时由 微软 和BIOS供货商Phoenix共同制定的,当时号称“真正图形接口的BIOS”。在本质上,CSS是直接嵌入微软操作系统中的软件,微软长久以来都希望能跳过BIOS直接控制硬件。透过直接纳入Windows底层的CSS,上层图形接口用户就可以直接访问并管理所有硬件资源。

传统的BIOS采用能直接控制硬件的汇编语言编写,而EFI则是采用C语言这种高级语言来编写,这样的好处就是能轻易让EFI BIOS实现丰富的功能。EFI BIOS也不再是存储在主板的只读存储器中,而是在硬盘上隔离出一个专门的区域来存放EFI BIOS的主体程序。EFI BIOS在计算机中处于硬件之上,操作系统之下,它的功能与传统BIOS相同,都是读取硬件的低层文件并进行操作。

在启动系统时,标准固件初始化后,开始从EFI BIOS的驱动程序库和工具集中加载相关驱动,完毕选取所要进入的操作系统,同时向EFI BIOS的启动代码库提交申请,如果一切正常就进入系统,若出现异常,EFI BIOS系统将中止启动服务并返回启动菜单。

在EFI BIOS中,最让人感兴趣的还是其图形的操作界面,这是因为它内置图形驱动程序功能,可为用户提供一个分辨率相对较高的彩色图形环境,EFI BIOS还提供了对鼠标的支持,如果想对设置进行调整的话,用户只需要自己动动鼠标就行了,这一点对习惯于鼠标操作的普通用户来说非常有利。

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图形化的超频界面显得十分友好

进一步了解EFI BIOS

在基础任务部分,EFI BIOS的功能与传统BIOS一致,它们都是硬件与软件之间的一个桥梁,只是这个桥梁使用起来更加方便、功能也更为强大。它不仅拥有图形界面、支持鼠标操作,更厉害的是EFI BIOS有磁盘管理和启动管理功能,也就是说,就算没有操作系统,我们也能对计算机进行以前必须由操作系统完成的工作。

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EFI BIOS是硬件和操作系统之间桥梁

或许,我们更应该把EFI BIOS看成是一个小的操作系统,它能实现现在BIOS的所有功能,而且更强大,它有两种运行模式:一种是和目前BIOS相同的兼容模式;另一种则是前面谈到的图形化的模式。这也有利于让习惯于传统BIOS的用户有个平稳的过渡过程。

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微星推出的EFI BIOS主板

EFI BIOS的扩展性也相当强大,现在的EFI BIOS采用模块化设计,在逻辑上被分为硬件控制与OS(操作系统)软件管理两部分。硬件控制是基本功能,而所谓的OS软件管理其实是一个可编程的开放接口。正因为有这个接口的存在,使得主板厂商可以根据实际需要编写出各种功能的软件,并将它挂接在EFI BIOS之上,成为OS软件管理部分的一个模块。这个功能很显然可以让主板厂商开发出有各自特色的产品,比如系统的备份与恢复模块等。这样就算是我们的操作系统完全崩溃,用户也只需要通过EFI BIOS,点几下鼠标就可快速恢复。对于需要管理多台电脑的用户来说,EFI BIOS还能支持TCP/IP协议,通过功能扩展则可实现强大的联网管理功能,大大提高了工作效率。

专家观点:EFI BIOS仅仅是个开始

微星技术部顾问:崔庆礼

个人简介:

崔庆礼,1970年毕业于北京大学信息管理系,从1978年起在辽宁省科技情报研究所从事计算机情报检索系统研究。

1995年联合国教科文组织情报研究班毕业。

1998年受邀到微星技术部担任技术支持工程师,现为技术部顾问。

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编者按:从现在的发展趋势来看EFI BIOS似乎很好很强大,但我们仍然有些疑问需要解答,今天,我们就请到了微星科技的技术部顾问崔庆礼,来解答EFI BIOS这个传统BIOS替代者目前及以后将会遇到的一些问题。

电脑报(以下简称电):从2000年EFI被提出到现在已经过了8年,为什么此前一直没有动静,到现在才开始在消费级市场出现?

崔庆礼(以下简称崔):EFI的规范是英特尔和微软共同提倡的,WinTEL联盟目前还主宰PC世界。之所以推出很多年,没有普及,我觉得有两个原因,一个是EFI BIOS当初的目的是取消现在的BIOS芯片,把它放到硬盘上,这样如果硬盘出现故障,会导致整个系统完蛋。更换硬盘后,需要从其他介质导入EFI BIOS,比较麻烦。硬盘经过这些年的发展,可靠性比以前提高了很多,在这个时间推出EFI BIOS的主板也是比较合适的。还有个原因就是此前用户对EFI BIOS的需求并不强烈,也造成了该技术转化为实际销售产品在时间上的拖延。

还有就是AMI等BIOS公司不希望失去对BIOS的控制权,也是EFI BIOS推行慢的原因之一。

电:或许大家对把EFI BIOS放到硬盘中还是不放心,以后会有什么改观吗?

崔:当时主张将EFI BIOS放到硬盘中,是因为EEPROM的容量较小,大容量的EEPROM技术不成熟,成本很高。现在EEPROM技术很成熟,大容量的EEPROM很便宜,从市场的MP3和闪存的价格不断下降就可以看到,而且固态硬盘也已经出现,这样原来把EFI BIOS放到硬盘的设想就可以改为放到EEPROM芯片。避免了EFI BIOS放到硬盘的缺点。

电:EFI BIOS的设计难度在哪里?

崔:原来的BIOS是用汇编语言写的。汇编是接近机器代码的语言,掌握这种语言且可以编写BIOS的人很少。BIOS的核心技术仅仅掌握在AMI等几家公司。主板厂商必须向它们购买BIOS。EFI BIOS采用C等高级语言编写,相对来说较容易(当然基本框架还需要向AMI购买)。

EFI BIOS最有价值的是图形界面、多语言、多功能软件,甚至可以发展成简易的操作系统。把EFI放到EEPROM,主板就可以构成一个带OS的小系统,插上CPU内存就可以工作(集成显卡)。

EFI BIOS带给用户的好处就是不再是枯燥难懂的操作,不再是深不可知的一些深奥的技术术语。形象生动的界面,简易的操作,就像当初Windows带给人们的惊喜一样。没有Windows,也就没有PC普及的今天。

电:使用EFI的主板在成本上,会比普通的主板贵多少?

崔:采用EFI BIOS主板的成本主要有两方面:开发成本和EEPROM(电可擦除、可编程只读存储器)成本。EEPORM成本现在很低了。微星P45系列主板已经全部采用32Mb的EEPROM芯片,在时机成熟时,可以全部更新为EFI BIOS。开发成本就要看后续市场了,市场越大,平摊到每片主板的成本就很低。

现在的EFI BIOS,仅仅是个开始,日后还有很大的发展空间。它带给用户的信号是就算是BIOS也可以不枯燥,也可以被普通人看懂,可以操作。P45的EFI BIOS主板在图形化和实用软件方面会有进步,这个EFI BIOS将会更受用户喜欢。用户进入BIOS看到的是五彩缤纷的图形画面,看到的硬件名称是图形化的。各项设置也会有图示。设置BIOS将从以前高手的专利变成一种艺术欣赏。