Модификация uefi bios, часть вторая: полезные модификации

Ide mode или ahci mode. В чем разница?

Достаточно часто встречаются вопросы, возникающие в связи с подключением и настройкой жестких дисков различного типа. Особенно часто — при установке операционной системы на SSD диск.

В основном, трудность пользователей возникает при выборе режима работы жесткого диска — AHCI, RAID или IDE. Поскольку RAID параметр для обычного пользователя не интересен, поскольку он подразумевает создание программного или физического массива дисков и предназначен в основном для серверов, то его рассматривать не будем, а ограничимся параметрами AHCI mode или IDE mode.

В первую очередь необходимо запомнить, что режим AHCI, можно включить не на всех материнских платах и не со всеми дисками. Поэтому, перед подключением необходимо внимательно изучить руководство по эксплуатации соответствующих устройств.

 IDE MODE

Режим IDE практически всегда включен по умолчанию и обеспечивает совместимость со всеми типами «компьютерного железа». Это один из самых старых способов коммуникации любого типа накопителей с материнской платой — хоть привода оптических дисков, хоть жесткого. Подключение по шине IDE осуществляется при помощи 80-жильного плоского кабеля. Большим плюсом использования IDE-интерфейса является возможность параллельного подключения двух устройств на один интерфейс, например, жесткого диска и CD или DVD ROM.  Для питания устройства в этом случае используется 4-контактный разъем типа molex.

Важно: при использовании IDE диска или IDE шлейфа (через переходник) при подключении жесткого диска, режим AHCI работать не будет! Попытка переключения приведет к возникновению ошибки и появлению «экрана смерти»!

AHCI MODE

Режим AHCI предназначен для работы только с жесткими дисками, подключенными с использованием интерфейса SATA, независимо от его реализации. Разработан этот тип подключения для обеспечения более высокой скорости обмена данными и возможности «горячей» замены и «горячего» подключения жесткого диска.

Более высокая скорость обращения к диску обеспечивается при помощи технологии NCQ, позволяющей перестраивать очередность чтения файлов с поверхности жесткого диска в зависимости от их расположения.

Для более простого понимания процесс можно описать так: сначала считываются более близкие по расположению данные, а затем считывающая головка перемещается к более далеко расположенным на поверхности жестого диска файлам. Причем очередность поступления команд на считывания игнорируется системой.

Стоит также отметить, что прирост производительности при этом заметен очень хорошо при работе ресурсоемких приложений (например игр), а для более эффективной при этом работы, жесткий диск должен обладать неплохим кешэм.

«Горячее» подключение или замена жесткого диска — несомненный плюс использования режима AHCI. При подключении SATA диска с активированным в BIOS режимом AHCI, накопитель определяется моментально системой и после подачи питания готов к работе. Практически так, как определяется флешка, установленная в USB порт.

AHCI или IDE что лучше?

В первую очередь необходимо отметить использование твердотельных дисков (SSD) для установки операционной системы — в этом случае вариантов выбора режима подключения нет — только AHCI.

В случае, если используемый в системе жесткий диск подключен с использованием интерфейса SATA, а материнская плата имеет возможность переключения в режим AHCI, то его активация предпочтительна, поскольку поднимет производительность системы в целом.

Единственное условие активации режима AHCI при уже установленной системе Windows — необходимость установки драйверов и внесения изменения в реестр.

Как переключить ahci на ide в биосе?

Для переключения режима в BIOS необходимо найти пункт «Controller Mode» или подобный, в котором имеется возможность выбрать режим IDE, AHCI, RAID или Compatibility. Хотя в зависимости от производителя BIOS данный параметр может находиться в различных меню.

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 1

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 2

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 3

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 4

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 5

Какая технология лучше?

Старая технология BIOS была промышленным стандартом на протяжении последних двадцати лет и за это время он не получил большого количества изменений из-за таких ограничений, как только один мегабайт памяти, 16-битных инструкций и таблицы разметки диска MBR, которая поддерживает жесткие диски максимум 2 Тб и не более чем на четыре раздела. Двадцать лет назад этого было вполне достаточно, но при современных стандартах такие ограничения слишком жесткие.

Кроме того, гибкость UEFI необходима для технологий доступных уже сейчас или тех, которые станут доступны в будущем. Ограничение BIOS в один мегабайт создавало очень большое количество проблем разработчикам оборудования, но теперь места для загрузки драйверов устройств точно хватит.

UEFI имеет модульную структуру и благодаря таблице разделов GPT может поддерживать 128 разделов размером до 8 экзабайт. Также здесь обеспечивается более тесная интеграция с операционной системой. Очень важным компонентом UEFI есть увеличение безопасности

Это немаловажное отличие bios от uefi. Пользователи могут устанавливать только зарегистрированные операционные системы

Каждой операционной системе выдается ключ, встроенный в ее загрузчик, а система UEFI считывает этот ключ и сравнивает его со своей базой данных. Если этого ключа нет в базе данных, операционной системе не будет позволено загрузитсья. Это могло бы вызывать многие проблемы с дистрибутивами Linux, но эта проблема была решена. К тому же пользователи могут сами добавлять ключи к базе данных.

Благодаря модульной структуре UEFI, новые функции могут быть добавлены позже и тем самым расширить существующую систему. Это делает такую систему более перспективной и простой в использовании.

Использовать новые системы UEFI намного проще, у них есть полноценный графический интерфейс с указателем мыши и интуитивно понятным меню. Вы получаете возможность все очень просто настроить. Кроме того, производители материнских плат могут разрабатывать различные программные модули UEFI, которые позволят легко тестировать различное оборудование.

В целом, если сравнивать UEFI и BIOS, то первая побеждает благодаря своей модульности, расширяемости, а также независимым драйверам и простоте использования. Пройдет некоторое время, пока пользователи смогут выбрать BIOS или UEFI и новая технология медленно заменит старую. Все больше и больше производителей применяют UEFI на своих платах и компьютерах и все реже используются 32-битные процессоры. Но, как и со всеми другими достижениями в области компьютерной техники, для перехода на UEFI потребуется много времени. Вы теперь знаете чем отличается uefi от bios и сможете сделать правильный выбор при покупке нового устройства.

Текстовые интерфейсы БИОС

Чтобы активировать UEFI в БИОС, достаточно переключить определённые параметры. В зависимости от модели материнской платы и версии прошивки они могут разниться. В одних интерфейсах достаточно просто включить UEFI-загрузчик, в других придётся поменять опцию безопасности «Secure Boot».
Также отметим: иногда настройка «Secure Boot» не активна, пока пользователь не установит пароль администратора на сам базовый интерфейс. В таком случае вам следует найти пункт «Administrator password» и задать пароль.

Подробнее: Как поставить пароль на БИОС

Кроме того, учтите, что многие старые БИОС не поддерживают данный режим. Однако большинство из них можно обновить до версии, в которой производитель добавил эту функцию. В таком случае переключение в UEFI-режим будет возможно благодаря одному из подразделов, в котором находится соответствующий параметр.

Вариант 1: Вкладка «Advanced»

Переключить загрузку иногда можно в разделе расширенных настроек. Перейдя на вкладку «Advanced», вам следует выбрать «Boot Option filter» и установить его в положение «UEFI only».

Вариант 2: Вкладка «Boot»

В подавляющем большинстве для активации UEFI потребуется изменить функцию безопасности. Обычно она находится на вкладке «Security» в разделе «Boot Secure». Чтобы её включить:

1. Перейдите в упомянутую вкладку и зайдите в раздел «Secure Boot». Далее измените опцию «Secure Boot Control» из положения «Disabled» в «Enabled».

Клавишей «Esc» вернитесь к предыдущему разделу и перейдите в «Boot». Здесь вам нужно включить «Fast Boot», выбрав для неё опцию «Enabled».

Значение же следующей строчки — «Launch CSM» — должно, напротив, находиться в «Disabled».

После проделанных изменений нажмите «F10», чтобы сохранить настройки и перезагрузиться.

Стоит отметить, что «Secure Boot» может быть на вкладке «Autentification» — всё зависит от года выпуска БИОС.
В некоторых случаях опции списка загрузки можно изменить сразу же из подраздела «Boot». Вам надо выбрать «Boot List Option» и переключить БИОС в UEFI-режим.

Вариант 3: Вкладка «System Configuration»

Иногда в модификациях под InsydeH20 параметры включения UEFI встречаются на вкладке «System Configuration». Перейдите в этот раздел и раскройте пункт «Boot Options».
Здесь нас интересуют параметры «Secure Boot» и «Legacy Support». «Secure Boot» перевести нужно в положение «Enabled». При желании запретить незарегистрированные устройства опцию «Legacy Support» надо поменять на «Disabled». Впрочем, последнее совсем не обязательно: во многих ревизиях UEFI-загрузка совместима с режимом Legacy.

Как перейти в UEFI из Windows 10

На старых компьютерах и ноутбуках – до выпуска Windows 8, для входа в настойки BIOS приходится выключать машину и при следующем включении нажимать специально отведенную для этого клавишу. Клавиша реагирует на нажатие, пока не началась загрузка операционной системы, а это примерно 2-4 секунды. С появлением UEFI и нового стандарта разметки дисков – GPT, от нажатия кнопки питания до появления рабочего стола проходят считанные секунды, а загрузка ОС начинается почти одновременно с включением компьютера. Успеть уловить момент, когда система реагирует на клавишу входа в BIOS, почти нереально. Поэтому Microsoft упростила пользователям эту задачу, встроив функцию перехода в UEFI прямо в Windows.

Итак, чтобы перейти в интерфейс UEFI из Виндовс 10, сохраните все открытые документы, запустите утилиту Параметры и войдите в раздел «Обновление и восстановление».

Откройте подраздел «Восстановление» и справа возле пункта «Особые варианты загрузки» щелкните «Перезагрузить сейчас».

После рестарта на экране компьютера отобразится меню «Выбор действия», где следует кликнуть «Поиск и устранение неисправностей» (в некоторых версиях «десятки» этот пункт называется «Диагностика»).

Следующий шаг – переход в «Дополнительные параметры».

Вот, наконец, вы почти у цели: осталось нажать «Параметры встроенного ПО UEFI». После щелчка по этому пункту комп еще раз перезагрузится и перенесет вас в нужное место.

Отсутствие в «Дополнительных параметрах» пункта перехода в UEFI означает, что компьютер не поддерживает эту возможность. Одной из причин может быть работа ПК в режиме эмуляции BIOS, например, если на нем используются диски стандарта MBR. На таких машинах попасть в интересующую вас область можно лишь одним путем – традиционным, как в БИОС, то есть при помощи нажатия определенной клавиши после включения. А чтобы этот процесс не превратился в испытание скорости вашей реакции, загрузку винды можно несколько замедлить. Для этого:

• Зайдите через утилиту «Параметры» в настройки системы, далее – в раздел питания и спящего режима и откройте «Дополнительные параметры питания».

• Кликните в панели перехода «Действие кнопок» или «Действие закрытия крышки» (на десктопах последней опции нет).

• Кликните «Изменение недоступных сейчас параметров». В области «Параметров завершения работы» снимите флажок «Включить быстрый запуск». После следующего старта комп будет грузиться медленнее, и вы спокойно успеете нажать кнопку входа в БИОС.

Как переключиться в режим BIOS для установки неподдерживаемой ОС

Как мы уже выяснили, чтобы поставить на компьютер с UEFI 32-битную или старую версию винды (XP, Vista, 7), необходимо переключиться в режим эмуляции БИОС, который в разных редакциях прошивки носит имя CSM» (Compatibility Support Module) или Legacy. Опция перехода в этот режим чаще всего находится в разделе «Boot» или «Загрузка» и дословно называется:

• CSM» Boot.

• Launch CSM».

• Legacy.

• CSM» Support.

• Legacy Support.

• Legacy BIOS ит. п.

Для активации переведите ее в состояние Enable либо выберите Disable UEFI Boot и сохраните настройку.

Как отключить Secure Boot (Безопасную загрузку)

Устаревшие и 32-битные операционки с точки зрения разработчиков UEFI имеют небезопасные загрузчики, которые следует «запретить и не пущать». Поэтому для установки на компьютер таких систем наряду с активацией БИОС необходимо еще и отключать Secure Boot – технологию, которая проверяет цифровые подписи загрузчиков и при отсутствии таковых блокирует запуск системы.

Кстати, на некоторых прошивках это необходимо делать прежде, чем включать эмуляцию BIOS, так как иначе CSM»/Legacy не отображается в утилите настройки.

Опция управления Secure Boot может находиться в следующих разделах UEFI:

• Boot (Загрузка).

• Security.

• Advanced – System» Configuration.

• Authentication.

Для деактивации переведите ее в состояние Disable.

В отдельных редакциях прошивки после включения BIOS и отключения Secure Boot необходимо указать в настойках тип загружаемой операционки «Other OS»:

Недостатки UEFI

А теперь хотелось бы осветить недостатки технологии UEFI:

1. Усложнение архитектуры. Все преимущества EFI не являются настолько уж значимыми перед основным её недостатком — усложнением структуры кода. Значительное увеличение объема кода, его логическое усложнение никак не способствуют облегчению разработки, скорее даже наоборот. А ведь до и параллельно с UEFI, альтернативой устаревшей модели BIOS были открытые реализации, к примеру OpenBIOS, которые были отвергнуты.
2. Secure Boot. Тут разработчики операционных систем решили сразу несколько проблем: частично проблему пиратства, исключив обход активации путем внедрения активаторов в этапы загрузки, проблему вредоносного кода (вирусов) стадии загрузки и проблему сохраняющих популярность устаревших операционных систем, с которых ну никак не хотят уходить пользователи В действительности вышло так, что в отдельных особенно умных устройствах, из-за наличия не отключаемой опции «Secure Boot», зачастую невозможно установить никаких ОС кроме систем линейки Windows версии 8+, поскольку сертифицированные загрузчики на данный момент имеют лишь последние. Согласитесь, смахивает на довольно топорный способ борьбы со скупыми пользователями и конкурентами, хотя сама Microsoft всячески отрицает подобную ситуацию. Одним словом, технология способна доставить массу неудобств, хорошо хоть у большинства вендоров эта опция (пока еще) отключается в настройках.
3. Невозможность установки старых ОС (в некоторых случаях). Невозможно установить старые системы при отсутствии режима совместимости (CSM).
4. Отступление от стандарта. Каждый производитель аппаратных компонентов по своему усмотрению модифицирует UEFI, тем самым создавая для пользователя дополнительные трудности, фактически возвращая нас в хаос BIOS? Например, на различных устройствах менеджер загрузки может быть реализован по-разному, при этом иметь достаточно существенные отступления от рекомендаций спецификации UEFI. На практике, иногда попадались забагованные UEFI, которые игнорировали параметры списка загрузки NVRAM и просто грузили код из \EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi или EFI/BOOT/bootx64.efi. Или менеджер загрузки в одних реализациях может содержать комбинированный список из MBR и GPT устройств, в других же разные списки загрузки, что вводит некоторую сумятицу.
5. Внедрение средств контроля контента. Стандарт UEFI предусматривает наличие неких драйверов, которые будут перехватывать вызовы операционной системы, таким образом можно реализовать DRM (Digital Restrictions Management, технические средства защиты авторских прав). Суть алгоритма следующая: человеку, у которого все работает, предлагается за его же счет установить такое программное обеспечение или оборудование, чтобы часть функций в его работающих системах воспроизведения цифрового контента (компьютеры, мультимедиа-плееры и др.) более не работала привычным образом. Существуют небезосновательные опасения, что создание UEFI — это завуалированный способ введения в ПК нежелательных для конечного пользователя функций.
6. Возможность внедрения нежелательных модулей. Невозможно гарантировать, что операционная система на 100% контролирует компьютер, если она загружается с помощью UEFI!

Мультизагрузка в UEFI

С самого начала массового распространения персональных компьютеров, время от времени вставала задача развертывания нескольких операционных систем на одном ПК, в котором мог размещаться один или несколько физических носителей. Не так давно ситуацию существенно изменило открытие технологии виртуализации, но полностью проблему это не сняло. В классическом своём понимании, применительно к станциям, загружающимся по традиционному способу PC/AT BIOS с использованием классической разметки MBR, мультизагрузка представляла собой сторонний код в главном загрузочном секторе (MBR), который загружает так называемый менеджер загрузки (мультизагрузчик), хранящий настройки для каждой установленной на компьютере операционной системы и предоставляющий меню выбора загрузки той или иной ОС. Если говорить про наше время, то есть про мультизагрузку применительно к носителя, разбитым уже при помощи GPT разметки, то теперь многое изменилось. Как мы уже отмечали, UEFI напрямую умеет работать с GPT-дисками, поэтому задача по установке нескольких операционных систем существенно упрощается. Теперь все функции мультизагрузчика берет на себя встроенный UEFI Boot Manager, принципы функционирования которого мы описали выше. Инсталлятору ОС достаточно лишь сделать то, с чем он и так прекрасно справляется: разместить загрузчик на специальный раздел ESP в «свою» иерархию директорий, после чего этот загрузчик становится «видимым» в настройках UEFI. Помимо установщика ОС, теперь и сам пользователь при помощи настроек (графического/текстового интерфейса UEFI) может вручную добавить загрузчик, находящийся на любом подключенном и видимом системой физическом носителе. Все эти добавленные различными способами загрузчики становятся доступными через Меню загрузки, которое пользователь может настраивать/вызывать непосредственно во время работы UEFI, то есть на начальной стадии загрузки ПК. Другими словами, мультизагрузка в UEFI просто вопрос запуска UEFI-приложений (загрузчиков конкретных ОС), размещающихся на подключенных носителях на специальном разделе ESP в иерархии директорий с корнем в /EFI.

Основные разделы BIOS

На любой модели ноутбуков разделы БИОСа примерно одинаковые. Рассмотрим кратко каждый из разделов:

• Main – предназначен для установки основных параметров компьютера, таких как: тип процессора, размер памяти, дата и время. Здесь и в следующем разделе пользователи производят необходимые настройки для увеличения скорости работы процессора компьютера
• Advanced – это расширенные настройки, в которые вообще не рекомендуется лезть, если вы не уверены в том, что все делаете верно. Словом, активировав в этом разделе «что-то там, где-то там» можно просто сломать ноутбук, он перестанет запускаться и придется нести его в сервисный центр. Но, при определенных навыках разгона компьютеров, этот раздел станет полигоном для испытаний.
• Power – раздел отвечает за распределение энергии на компоненты системы от блока питания: материнская плата, процессор, видеокарта, дополнительные кулеры. Обычно этот раздел востребован в случае, если вы решили обновить компоненты системы. Но лучше доверить настройки профессионалу.
• Boot – важный раздел, использующийся при установки виндовс. В нем можно выбрать, будет загружать компьютер при вхождении в ОС данные с жесткого диска, либо с дисковода, либо с флешки. Если собрались переустанавливать Windows, вместо жесткого диска выберете внешнее устройство с установочными файлами ОС и, сохранив параметры, продолжите запуск компьютера; должна будет запуститься программа автоматической установки ОС с внешнего носителя.
• Exit – отвечает за то, как выйти из БИОСа. Нажимайте ее после произведения необходимых настроек, только не забывайте сохранять их. Пример (см. картинку ниже): нужно нажать F10 для сохранения изменений, когда будете выходить из БИОСа нажмите Exit и загрузка ОС возобновится.

What is UEFI?

The Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) Specification describes an interface between the operating system (OS) and the platform firmware. UEFI is a replacement of the legacy BIOS interface.

Services provided by UEFI may be as simple as memory allocation and management or providing memory lay-out information, or launching another piece of UEFI code from a file. Also, UEFI supports more sophisticated services such as reading from or writing to FAT file systems, providing access to mouse, keyboard, and frame buffers, and even networking operations and security services. While the specification lists a large number of services, the actual firmware implementation may only provide a subset of those services.

UEFI Support in Linux Kernel

Linux Kernel config options for UEFI

The required Linux Kernel configuration options for UEFI systems are :

CONFIG_EFI=y
CONFIG_EFI_STUB=y
CONFIG_RELOCATABLE=y
CONFIG_FB_EFI=y
CONFIG_FRAMEBUFFER_CONSOLE=y

UEFI Runtime Variables/Services Support — ‘efivars’ kernel module . This option is important as this is required to manipulate UEFI Runtime Variables using tools likeefibootmgr.

CONFIG_EFI_VARS=m

Note: This option is compiled as module in Arch core/testing kernel.

Note: For Linux to access UEFI Runtime Services, the UEFI Firmware processor architecture and the Linux kernel processor architecture must match. This is independent of the bootloader used.

Note: If the UEFI Firmware arch and Linux Kernel arch are different, then the «noefi» kernel parameter must be used to avoid the kernel panic and boot successfully. The «noefi» option instructs the kernel not to access the UEFI Runtime Services.

GUID Partition Table GPT config option — mandatory for UEFI support

CONFIG_EFI_PARTITION=y

Note: All of the above options are required to boot Linux via UEFI, and are enabled in Archlinux kernels in official repos.

Retrieved fromhttp://git.kernel.org/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux.git;a=blob_plain;f=Documentation/x86/x86_64/uefi.txt;hb=HEAD.

Что такое UEFI?

UEFI, или Unified Extensible Firmware Interface, основан на EFI — разработке компании Intel, которая призвана заменить BIOS. Разработан стандарт EFI в течение нескольких последних лет и уже начал набирать большую популярность, поскольку производители начинают использовать его на своих устройствах вместо устаревшей технологии BIOS.

UEFI поддерживает все функции, которые были реализованы в BIOS, а также многие новые функции, что и делает ее лучшим решением для использования на современных компьютерах.

Здесь, кроме инициализации оборудования, чтения настроек из энергонезависимой памяти и запуска загрузчика поддерживается еще большое количество функций. Можно сказать, что это операционная система низкого уровня. Это главное отличие bios от uefi. Здесь поддержка драйверов оборудования, а отсюда поддержка мыши и графической карты, также есть полноценная консоль с поддержкой запуска приложений, сети и работы с оборудованием. Вплоть до того, что вы можете не только копировать и перемещать файлы в поддерживаемых файловых системах, но и проигрывать диски или музыку, если это поддерживается программами EFI.

Несмотря на значительное преимущество по сравнению с BIOS, в UEFI есть некоторые ограничения на 32 битных процессорах. 64 битные процессоры полностью поддерживают UEFI, а вот 32 битные не поддерживают часть функций и операционная система должна эмулировать для них среду BIOS, чтобы нормально работать.

На многих устройствах сейчас можно использовать два режима legacy bios или UEFI. Во время этого многие полезные функции теряются. Производители процессоров и разработчики операционных систем работают вместе, чтобы исправить эту проблему и у них неплохо получается.

Определить UEFI или BIOS используется на вашем компьютере очень просто вы можете просто посмотреть на интерфейс настройки компьютера перед загрузкой. Я думаю вы уже тут все поймете.