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中国计算机报:UEFI的颠覆之旅

http://www.sina.com.cn 2007年07月09日 17:14  中国计算机报

  洪蕾

  在电脑技术飞速发展的大背景下,有着20多年历史的传统BIOS已显得廉颇老矣,新一代BIOS技术——UEFI正引来驻足者无数,甚至让微软和Intel等欲逐步实施“BIOS淘汰计划”……

  在第五届大连软交会上,Intel宣布推出基于UEFI平台创新架构的随芯恢复技术(SRT),并与精英电脑共同推出基于该技术的主板产品。通过随芯恢复技术,厂商能够实现在主板BIOS(基本输入输出系统)中集成硬盘镜像备份和恢复功能,这样当电脑系统遭遇故障无法启动时,可以通过它迅速恢复以前的系统备份。

  至此,UEFI平台技术已不再是空泛的理论,而成为了一种实实在在的产品解决方案。

  淘汰传统BIOS

  作为连接操作系统与硬件体系之间的桥梁,传统BIOS为PC的发展做出了重要贡献。BIOS是硬件与软件程序之间的一个转换器,或者说是接口(虽然它本身也只是一个程序),负责解决硬件的即时需求,并具体执行软件对硬件的操作要求。它会负责操作系统执行前的初始

化工作,包括检查系统配备和连接计算机内各种不同的硬件与操作系统等。作为由低级汇编语言写成的软件,BIOS以16位汇编代码、寄存器参数调用方式、静态链接,以及1MB以下内存固定编址的形式存在了很长一段时间。

  即使CPU经过了几番革新,但是加电启动的16位实模式却仍然保留了下来。尽管后来也发展出了“大实模式”,但后者只适用于系统固件本身。正是这一陈旧的运行方式,迫使Intel、AMD在开发新款CPU时,必须考虑加入导致系统性能大大降低的兼容模式。用户操作体验不佳、代码编写复杂等BIOS的缺点也导致设计者怨声载道。老旧的传统BIOS亟待一场新的革命,Intel已酝酿出一个革新方案。

  EFI计划

  EFI(可扩展固件接口)是由Intel推出的一种在未来的电脑系统中替代BIOS的升级方案。

  传统的BIOS采用汇编语言编写,面对BIOS的新需求明显力不从心。有人曾打了一个比喻:这就像

保时捷新一代的全自动档跑车被人生套上一个蹩脚的挂档器。而新的EFI则更具优势,它采用模块化、动态链接和C语言风格的参数堆栈传递方式的形式构建系统,比BIOS更易于实现。另外,EFI驱动程序可以不由运行在CPU上的代码组成,而是由EFI字节代码编写而成,保证了在不同CPU架构上的兼容性。Intel将EFI定义为一个可扩展的、标准化的固件接口规范,不同于传统BIOS的固定的、缺乏文档的、完全基于经验和晦涩约定的一个事实标准。

  从核心来看,EFI很像一个被简化的操作系统,介于硬件设备和高级操作系统之间。由于EFI内置了图像驱动功能,能够提供一个高分辨率的彩色图形环境,并且支持鼠标点击操作,明显有别于传统BIOS单调的纯文本界面。与传统BIOS的另一显著不同点是,EFI使用全球最广泛的高级语言——C语言进行编写,摆脱了传统BIOS复杂的16位汇编语言代码编写方式。这意味着有更多工程师可参与EFI的开发工作,有利于平台创新快速发展。

  目前,EFI的应用已由服务器领域扩展至PC领域,苹果在其x86PC机上已采用了EFI。与此同时,EFI技术向消费电子、家用设备领域的延伸也从未停止。例如,通过EFI技术,当计算机未进行操作系统前,就可接入互联网。

  更名为UEFI

  无疑,EFI在安腾服务器平台上的应用和它的前景,让更多人看到了EFI的魅力。2005年,在工业界达成共识的基础上,Intel将EFI规范交给了一个由微软、AMD、惠普等公司共同参与的工业联盟进行管理,并将实现该规范的核心代码开源于网站上。与此同时,EFI也正式更名为UEFI(统一可扩展固件接口)。UEFI联盟将负责开发、管理和推广UEFI规范。

  在美国成功举办过两次UEFI技术大会后,6月12日,2007UEFI技术大会首度移师中国南京。而该联盟常务执行副总裁魏东的宣讲,也让国内众多IT厂商更全面地了解了UEFI联盟及他们的职责。

  目前,该联盟发布了两个最新规范——UEFI v2.1和新的PI(平台初始化规范)v1.0。前者是用来定义系统固件与操作系统或其他高级软件(包括固件驱动程序)之间的接口,后者用来保证由不同企业(如芯片厂商、固件

开发商和维护固件代码的组织等)提供的固件组件之间的互操作性。

  “可以说,UEFI联盟提供了一个交流社区,组成了一个由PC产业链上各家厂商共同构成的为一个共同目标而努力的聚合平台。”UEFI联盟常务执行副总裁魏东对记者这样说到,“目前,在UEFI标准的指导下,各家厂商相继开始了研发工作。为了更好地理解标准,促进各类软硬厂商之间的沟通,我们举办了这次技术大会。此外,由南京高新区管委会和中科院软件中心有限公司共同组建的‘南京UEFI BIOS及固件公共服务平台’,以及其提供的相关测试、调试环境、技术交流平台和培训平台等,使相关主板厂商、操作系统厂商能够更好地完善产品,提高兼容性。”

  掌握标准在信息领域意义重大。目前,在信息产业部的指导下,中科院软件中心有限公司、南京百敖软件有限公司等国内计算机软、硬件厂商正在积极制订我国BIOS规范与标准。

  链接:UEFI联盟

  UEFI联盟是由Intel、微软、惠普等厂商于2005年共同发起成立的国际组织。该组织约定定期召开UEFI技术大会。目前联盟已有86家企业成员,这些企业成员共分为三级:推广者、贡献者和接受者,这三类成员在联盟中分别承担不同的权责和义务。

  UEFI联盟的工作小组包括规范工作组(USWG)、测试工作组(UTWG)、平台初始化工作组(PIWG)和业界联络工作组(ICWG),四个工作组通过对行业进行大量、多样化的教育和推广,促使业界尽快认识和采用UEFI标准。

  UEFI大事件

  2000年:Intel向业界展示BIOS的新一代接口程序EFI,并在其安腾服务器平台上采用EFI技术。

  2003年:Intel向业界展示新一代Intel EFI 平台创新架构,正式拉开BIOS的变革序幕。

  2004年:Intel针对各种电脑产品全面展示BIOS变革的路线图,推动Intel EFI 平台创新架构。

  2005年:Intel开放EFI源代码,并将其交托一个工业联盟管理。与此同时,EFI名称变更为UEFI,UEFI联盟负责相关技术标准的制订。

  2006年:有1250万台PC使用了Intel UEFI 平台创新架构。

  2007年:UEFI联盟与服务器管理接口标准制订小组(DMTF)签定协议,共同规范UEFI和DMTF规范,使得产品能够以UEFI为基础,并符合DMTF的管理技术要求。

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