負(fù)責(zé)軟件與硬件的接口BIOS已經(jīng)伴隨著計(jì)算機(jī)走過了20年的漫漫長路，雖然工程師們一直都在對其進(jìn)行功能上的完善，但是它的核心本質(zhì)卻一直沒有改變。日前，Intel的EFI技術(shù)橫空出世，它改變了以往BIOS的藍(lán)屏畫面，采用圖形化界面，操作簡單，并且我們還可以用它來上網(wǎng)、更換驅(qū)動、排除故障等。
近20年歷史的BIOS
在電腦的使用中，我們常常會觸及這么一個名詞——BIOS，基本上這是每個人都聽說過的。BIOS(Basic Input/Output System，基本輸入/輸出系統(tǒng))，是負(fù)責(zé)操作系統(tǒng)執(zhí)行前的初始化工作，包括檢查系統(tǒng)配備，以及連接計(jì)算機(jī)內(nèi)各種不同的硬件與操作系統(tǒng)等。它是由低級匯編語言寫成的軟件，儲存于主機(jī)板上的只讀存儲器ROM(Read Only Memory)內(nèi)，這樣可以保證其中的基本信息不被程序所讀寫。
通過BIOS的更新，可以修正主板的許多bug，提高系統(tǒng)的性能、兼容性以及穩(wěn)定性。但刷新BIOS往往是一件很痛苦的事，讓很多用戶望而卻步。
在一切講求人性化的今天，BIOS的弊端也不斷顯現(xiàn)。首先，其刷新BIOS的方法太過繁瑣，雖然許多主板廠商都推出了在Windows下刷新BIOS的工具，但是也僅僅是完成簡單的刷新。對比起其他設(shè)備的飛速發(fā)展，BIOS卻裹足不前，也日漸滿足不了現(xiàn)代科技的需要。其次，BIOS使用低級的機(jī)器語言，編程相當(dāng)復(fù)雜且困難，BIOS更新時間往往很漫長，在未來PC架構(gòu)逐步成型的今天，古老的BIOS也需要一些改革。Intel就在醞釀這樣一個革新方案。
EFI橫空出世
EFI全稱Extensible Firmware Interface，是Intel用來替代現(xiàn)行BIOS的一項(xiàng)技術(shù)。其實(shí)早在2000年就開始研發(fā)，加入其中的還有Adaptec、AMI、ATI、惠普、LSI、微軟、PowerQuest等公司。首個版本為0.92，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到1.10版本。EFI原先僅是針對IA-64處理器所設(shè)計(jì)的，直到IDF 2003上才被推上舞臺，正式拉開了BIOS的變革序幕。
Intel EFI的首席工程師Mark Doran在IDF 2003上指出了BIOS的許多缺點(diǎn)。例如，BIOS的設(shè)計(jì)者無法預(yù)計(jì)BIOS可以使用多久，因此也就在設(shè)計(jì)上留下了隱患。BIOS聯(lián)接著硬件與操作系統(tǒng)，可是這個聯(lián)接沒有標(biāo)準(zhǔn)。不同生產(chǎn)商之間的BIOS也是不同的。生產(chǎn)商可以隨心所欲地修改和配置。用戶通過BIOS配置系統(tǒng)和診斷問題時，往往起不了太大的作用。即使有經(jīng)驗(yàn)的老手有時也可能在BIOS的問題上感到困惑。
EFI啟動管理程序
而EFI則可以解決以上這些問題。從核心來看，EFI或許更像一個被簡化的操作系統(tǒng)。介于硬件設(shè)備以及高級操作系統(tǒng)(比如Windows或者Linux)之間。它提供了一個支持鼠標(biāo)的圖形界面，從上圖的啟動界面我們就可以看出，它與純文本、界面單調(diào)的普通BIOS明顯不同。傳統(tǒng)的BIOS受到容量的限制，需要相當(dāng)緊湊、低級的機(jī)器語言。事實(shí)上，機(jī)器語言一直掌握在少數(shù)工程師的手中，而EFI卻使用全球最廣泛的高級語言C語言進(jìn)行編寫，這就意味著有更多的工程師可以參與EFI的開發(fā)工作，添加許多更有價值的功能。為了保證充裕的容量，EFI徹底拋棄了ROM，其文件系統(tǒng)存儲在硬盤獨(dú)立劃定的區(qū)域內(nèi)。
EFI具備的基本功能為：
無需操作系統(tǒng)的磁盤管理、啟動管理工具；
遠(yuǎn)程配置、引導(dǎo)；
脫離操作系統(tǒng)的平臺管理工具。
EFI的工作模式可以簡單歸納為：啟動系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)固件平臺初始化，接著從加載EFI驅(qū)動程序庫以及及執(zhí)行相關(guān)程序，在EFI系統(tǒng)啟動菜單中選取所要進(jìn)入的系統(tǒng)并向EFI提交啟動引導(dǎo)代碼，正常的話將進(jìn)入系統(tǒng)，否則將中止啟動服務(wù)并返回EFI系統(tǒng)啟動菜單。EFI可以替代BIOS的功能，而且在特殊功能得到了強(qiáng)化。比如系統(tǒng)死機(jī)后，用戶可以進(jìn)入EFI，通過改變配置，載入不同的驅(qū)動程序等手段解決操作系統(tǒng)出現(xiàn)的問題。EFI符合TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用戶可以在EFI界面使用網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，但這不適用于DOS、Linux等系統(tǒng)。工程師們也可以按照不同的需要為EFI增加新的功能，諸如更加詳細(xì)實(shí)用的診斷功能、自我配置程序、列出系統(tǒng)可能發(fā)生的故障等等。
EFI給用戶帶來了什么？
EFI會給用戶帶來什么，這是用戶最想知道的。概括來說，EFI可以給用戶帶來以下改變：
更直觀的界面和更簡化的操作。許多初級用戶一般都不會輕易去設(shè)置BIOS，因?yàn)閷λ麄儊碚f，BIOS是相當(dāng)深奧的東西，而一旦出現(xiàn)問題，又會措手不及。EFI的出現(xiàn)就解決了這一問題。其人性化的圖形界面比傳統(tǒng)BIOS設(shè)置要容易得多，同時也可以讓英文不過關(guān)的用戶理解這項(xiàng)設(shè)置所針對的是什么。
更為豐富的功能。由于使用高級且普遍的C語言，所以開發(fā)者可以開發(fā)出許多實(shí)用的功能，這些功能對于用戶來說，或許是相當(dāng)有益的。可以更簡單地調(diào)試電腦，排除故障。現(xiàn)有功能中，其整合的磁盤管理以及啟動管理具有相當(dāng)實(shí)用性，這樣可以簡單地進(jìn)行磁盤分區(qū)。
性能增強(qiáng)更簡單。眾所周知，我們經(jīng)常依靠升級BIOS來達(dá)到提高系統(tǒng)性能以及強(qiáng)化設(shè)備之間的兼容性以及穩(wěn)定性。現(xiàn)在，使用C語言編程后，以往的機(jī)器語言將被完全拋棄，根據(jù)Mark Doran所公布的一份資料顯示：在EFI編程上，開發(fā)者只要去了解以往的BIOS知識就可以參與其中，而且使用更為簡單的C語言，而編寫程序的速度可以是以往的3倍。功能的增強(qiáng)和開發(fā)時間的縮短，使我們的使用受益匪淺。而且以后EFI刷新不會像今天那么麻煩，如同雞肋的軟驅(qū)也可以徹底退休了。
不得不說的EFI隱患
所有事物都其兩面性，EFI在全面創(chuàng)新的同時也暴露出了一些比較明顯的缺陷。
首先，EFI在硬盤隔離出一個小分區(qū)作為存儲空間。眾所周知，硬盤是相當(dāng)脆弱的配件之一，很難保證在使用時不出現(xiàn)問題，如果出現(xiàn)物理損壞，后果不堪設(shè)想。
其次，對于基于軟件系統(tǒng)的EFI來說，對病毒、黑客的抵抗力相對于BIOS一定是減弱了大半，而且它基于C語言編寫，由于懂的人多，所以它不再神秘，相信很多人都可以很容易地進(jìn)行破譯。這給EFI的安全性提出了更高的要求。
再次，TCP/IP的支持使它在Linux上完全沒有任何用處，可以說EFI就是為Windows所設(shè)計(jì)的。這樣其應(yīng)用范圍或許會減少不小。不過，由于目前Windows操作系統(tǒng)控制了幾乎全部的PC用戶，所以是否對Linux進(jìn)行支持，個人認(rèn)為意義不大。
雖說如此，但由于EFI還是剛剛推出的一個新生事物，還有的是時間去加以完善。依靠Wintel在業(yè)界的影響力，要使EFI成為廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)不是難事，而對于兩家公司的實(shí)力，如果這幾個缺陷是可以解決的，那就一定可以解決。
BIOS的終結(jié)，未來PC的展望
EFI憑借自己自身的技術(shù)特點(diǎn)，可以廣泛運(yùn)用于嵌入式應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)電腦、網(wǎng)絡(luò)客戶端電腦等產(chǎn)品。目前EFI應(yīng)用于Intel的64位處理器Itanium上，如果要在32位平臺上使用可能還需要一段時間。目前微軟正在開發(fā)支持EFI的操作系統(tǒng)，并聲稱下一代開發(fā)代號為Longhorn的Windows可以支持EFI，也許EFI離我們真的已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
目前，許多古老的架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)都在面臨挑戰(zhàn)，這其實(shí)包括了接口標(biāo)準(zhǔn)、總線標(biāo)準(zhǔn)等。從i875P中，Intel就大力推行USB接口，在后擋板集成了多達(dá)6個USB接口。而諸如并口、串口這些平時電腦積灰的接口都將消失，存在十多年的PCI總線不久之后，也會被PCI Express以及HyperTransport取代。可以說，20年前IBM PC AT系統(tǒng)所遺留下來的東西都將被全部廢黜，取而代之的將是全新的硬件架構(gòu)。這樣，未來的PC系統(tǒng)將會朝著更高的目標(biāo)飛速發(fā)展，我們期待著。
