什么是UEFI？UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）是一種新型的固件接口標(biāo)準(zhǔn)，用于取代傳統(tǒng)的BIOS，它在電腦硬件啟動(dòng)及操作系統(tǒng)加載過程中擔(dān)任重要角色。本文將從四個(gè)方面對(duì)UEFI做詳細(xì)闡述。

1、UEFI的歷史

UEFI的發(fā)展歷史可以追溯到1998年，當(dāng)年UEFI被Intel引入到Itanium IA-64體系結(jié)構(gòu)中作為BIOS的替代品。隨著計(jì)算機(jī)硬件的不斷升級(jí)，傳統(tǒng)的BIOS開始限制硬件的發(fā)揮，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)開機(jī)速度慢、硬件安全性差等問題，于是UEFI應(yīng)運(yùn)而生。但在此之前，UEFI曾經(jīng)歷發(fā)展緩慢的階段，直到Windows 8的推出，UEFI才開始普及，現(xiàn)在已經(jīng)成為主流。

UEFI的出現(xiàn)如同蘋果推出了IOS系統(tǒng)，為電腦生命周期延長了許多。UEFI優(yōu)于BIOS的一點(diǎn)就是它可以在開機(jī)時(shí)直接在硬件層面上啟動(dòng)操作系統(tǒng)。除此之外，UEFI還支持64位計(jì)算機(jī)架構(gòu)，能夠更好地支持現(xiàn)代硬件設(shè)備（如：大硬盤、nVME SSD、PCIE固態(tài)硬盤），提高了計(jì)算機(jī)安全性和魯棒性，還支持全球化設(shè)置、防病毒保護(hù)與遠(yuǎn)程控制等新的功能。

2、UEFI與傳統(tǒng)BIOS的區(qū)別

UEFI與傳統(tǒng)BIOS的最大區(qū)別在于UEFI和操作系統(tǒng)之間交互的方式，傳統(tǒng)BIOS通常是在計(jì)算機(jī)開機(jī)時(shí)將操作系統(tǒng)從硬盤引導(dǎo)到內(nèi)存中，隨后將系統(tǒng)控制權(quán)交給操作系統(tǒng)。而UEFI則支持在引導(dǎo)過程中直接執(zhí)行操作系統(tǒng)加載器，切換成操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序，并且由操作系統(tǒng)控制引導(dǎo)過程。因此，UEFI可以顯著加快計(jì)算機(jī)啟動(dòng)速度，減少開機(jī)等待的時(shí)間。

另外，傳統(tǒng)的BIOS只能通過32位尋址來訪問硬盤，早期BIOS還只支持基本的輸入輸出服務(wù)，同時(shí)對(duì)于一些現(xiàn)代設(shè)備的支持效果較差。而UEFI支持64位尋址、支持多種文件系統(tǒng)（如：NTFS、FAT32、exFAT等），支持網(wǎng)絡(luò)連接，還有更好的圖形化用戶接口，操作更加人性化。

3、UEFI的引導(dǎo)和初始化過程

UEFI固件定義表（EFI Firmware Table）是UEFI的基礎(chǔ)架構(gòu)，它是UEFI提供給操作系統(tǒng)的統(tǒng)一接口，負(fù)責(zé)“介紹”UEFI固件所支持的各種硬件和服務(wù)，操作系統(tǒng)可以根據(jù)EFI System Table訪問這些硬件和服務(wù)。UEFI的啟動(dòng)流程大致分為以下幾步：

1、UEFI固件初始化：UEFI固件查找并發(fā)現(xiàn)硬件并完成硬件初始化。同時(shí)，將UEFI驅(qū)動(dòng)程序裝載入內(nèi)存，為操作系統(tǒng)加載做準(zhǔn)備；

2、UEFI通過EFI System Table向操作系統(tǒng)提供各種服務(wù)：UEFI通過System Table向操作系統(tǒng)提供各種硬件訪問（如磁盤、光驅(qū)、鍵盤等），也可以提供各種配置信息以便操作系統(tǒng)使用；

3、UEFI執(zhí)行bootloader：UEFI計(jì)算機(jī)完成硬件初始化和操作系統(tǒng)服務(wù)已經(jīng)準(zhǔn)備完畢，UEFI將根據(jù)bootloader尋找磁盤上相應(yīng)分區(qū)的操作系統(tǒng)引導(dǎo)信息，加載系統(tǒng)；

4、UEFI為操作系統(tǒng)提供多種服務(wù)：UEFI會(huì)為操作系統(tǒng)提供多種服務(wù)，如：時(shí)間、防病毒、多種驅(qū)動(dòng)支持等。

4、UEFI的安全性

UEFI提供了多種安全機(jī)制來保護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性，主要包括以下幾個(gè)方面：

1、Secure Boot：UEFI通過內(nèi)置證書鏈（PK、KEK、db、dbx等），確保計(jì)算機(jī)在引導(dǎo)過程中只會(huì)載入由受信任的供應(yīng)商簽名的代碼。這樣即使在系統(tǒng)啟動(dòng)過程中被惡意程序篡改代碼，也能夠確保安全性；

2、TPM（Trusted Platform Module）：TPM可以為系統(tǒng)提供多種安全功能，如密鑰保存與驗(yàn)證、加解密、數(shù)字簽名等；

3、Firmware Password：UEFI可以為固件設(shè)置密碼，以確保只有經(jīng)過授權(quán)的用戶才能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改；

4、UEFI支持虛擬化技術(shù)，可以將操作系統(tǒng)與硬件隔離，確保系統(tǒng)之間的安全性。

UEFI安全性的提高，在一定程度上可以規(guī)避UEFI漏洞的產(chǎn)生，防止操作系統(tǒng)在開機(jī)時(shí)遭到破壞。而且，UEFI的安全機(jī)制可以確保硬件的真實(shí)性，增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性。

總結(jié)：

UEFI取代BIOS已成為趨勢，UEFI具有64位尋址、多種文件系統(tǒng)、更好的圖形化用戶接口等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，并在安全機(jī)制中加入多種安全保障手段，提高了計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。

UEFI還具有更好的升級(jí)方式，可以實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)，減少了人工操作的成本。未來，UEFI會(huì)更加智能化，自動(dòng)適配硬件設(shè)備，更好地支持各種驅(qū)動(dòng)程序。相信在未來，UEFI將發(fā)揮更加突出的作用。