UEFI BIOS系统的开机流程

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1、UEFIBIOS系統的開機流程同樣是進行電腦系統的開機，由於UEFIBIOS是遵循UEFI論壇的規範定義下開發的，所以UEFI的開機流程會像下圖一般：1.SEC階段：SEC（安全性）階段其主要的特色為「cacheasRAM」，即處理器的快取當成記憶體。由於C語言需要使用堆疊，在這個階段的系統記憶體尚未被初始化，在沒有記憶體可用的情況下，便把處理器的快取當成記憶體來使用，在主記憶體被初始化之前來進行預先驗證CPU／晶片組及主機板。因為這時侯沒有快取，會導致處理器的效能變得較差，所以在記憶體初始化完畢之前，SEC和PEI階段的程式

2、碼越簡短，越能減少這個副作用。2.PEI階段：和傳統BIOS的初始化階段類似，PEI（EFI前初始化）階段是用以喚醒CPU及記憶體初始化。這時候只起始了一小部分的記憶體。同時，晶片組和主機板也開始初始化。接下來的服務程式會確定CPU晶片組被正確的初始化，在此時，EFI驅動程式派送器將載入EFI驅動程式記憶體，進入了起始所有記憶體的DXE階段（驅動程式執行環境）。3.DXE階段：DXE的主要功能在於溝通EFI驅動程式及硬體。也就是說此階段所有的記憶體、CPU（在此是指實體兩個或以上的非核心數目，也就是雙CPU插槽處理器甚至是四C

3、PU插槽處理器）、PCI、USB、SATA和Shell都會被初始化。4.BDS階段：在BDS（開機設備選擇）這個階段，使用者就可以自開機管理者程式頁面，選擇要從哪個偵測到的開機設備來啟動。5.TSL階段：然後進入TSL（短暫系統載入）階段，由作業系統接手開機。除此之外，也可以在BDS階段選擇UEFIShell，讓系統進入簡單的命令列，進行基本診斷和維護。傳統BIOS哪裡不好？在繼續探討何謂UEFIBIOS之前，先來看看傳統BIOS有哪些問題，讓Intel決心帶頭推出UEFIBIOS。1.過時的16位元模式在x86系列CPU進入

4、32位元的時代，為了相容性考量，當時最新的80386CPU保留了16位元的執行方式，即真實模式（realmode）。在後來多次的CPU改朝換代中都保留了這種執行方式，甚至在含有EM64T的Xeon系列CPU中，供電到CPU啟動時仍然會切換到16位元的真實模式下執行。也就是說，雖然各大BIOS廠商為了配合潮流演進，將許多新功能新元素添加到產品中，但BIOS在本質上沒有任何改變。迫使Intel在開發更新的CPU時，都必須加進會使效能大大降低的相容模式。2.只有1MB定址空間各位如果有注意傳統BIOS開機，在POST完畢後螢幕上打出

5、的系統摘要表，會發現記憶體欄位標示著「BaseMemory=640KB」。加上前一篇提到的384KBUMA（這裡的記憶體不會列入BaseMemory），就是所謂1MB可定址記憶體空間。會造成這項限制，主要還是真實模式的副作用。16位元的CPU，其定址能力為20條定址線所能處理的2^20位元組（Bytes），也就是1024千位元組（KB）。換句話說，在進入OS之前的開機階段，即使安裝了高達4GB的記憶體，絕大部分都無法使用。3.組合語言難維護假設某天你買了一張高階工作站主機板，再裝上一張SCSI或SAS的磁碟陣列卡，竟然發現安裝

6、後你的主機板開機開不下去，然後顯示「NotenoughspacetocopyPCIoptionROM」或「OptionROMmemoryspaceexhausted」警告字串。然後本來你那雀躍快樂的心情消失了，取而代之的是「歸LP火」熊熊燃燒著。當你打電話給陣列卡商，電話那頭的死公務員聲音說著：「你要不要問問主機板廠有沒有新的BIOS？」。好不容易找上主機板廠商客服問：「你們有沒有辦法解決？」然後，你和主機板BIOS工程師之間的攻防就此展開。對板卡廠的BIOS工程師而言，除非剛好有下單下很大的客戶遇到類似相關問題，否則很有可能

7、就是不了了之。你只好趁購買七天內退掉那張陣列卡，不然就是再找一張可以正常搭配的主機板。由於傳統BIOS是用組合語言編寫的，而軟體界早就已經是C/C++高階語言甚至是.NET滿天飛，為了相對難找的人才（組合語言高手相對少，要BIOS真正寫得好的更是少數）來減緩新產品上市的速度，不管是消費者或廠商都無法接受。此時UEFIBIOS標準化和模組化的特徵，便可加速產品推出和減少debug的時間。另外C語言寫的UEFIBIOS體積也會變大，連帶使儲存BIOS的EEPROM需要擴增。別忘了，這也是Intel的勢力範圍，如果EFIBIOS推廣

8、成功，板卡廠就得多採購一顆晶片。▲由於傳統BIOS的先天侷限，有時候磁碟陣列卡就是裝不上去。4.十年不變的程式碼上述三大問題是以開發廠商的角度來觀察。其他隱而不現的部分，則包含了功能的侷限性和對使用者不夠友善的操作介面。對照現今的視窗介面作業系統，傳統BIOS以文字介面為主且