O que é UEFI e como ele difere do BIOS?

O BIOS estará morto em breve: a Intel anunciou planos de substituí-lo completamente por UEFI em todos os seus chipsets até 2020. Mas o que é UEFI e como ele difere do BIOS com o qual estamos familiarizados?

UEFI e BIOS são softwares de baixo nível que começam quando você inicializa seu PC antes de inicializar seu sistema operacional, mas UEFI é uma solução mais moderna, com suporte a discos rígidos maiores, tempos de inicialização mais rápidos, mais recursos de segurança e, convenientemente, gráficos e mouse cursores.

Vimos PCs mais novos que vêm com UEFI ainda se referirem a ele como “BIOS” para evitar confundir as pessoas que estão acostumadas com um BIOS de PC tradicional. Mesmo que seu PC use o termo “BIOS”, os PCs modernos que você compra hoje quase certamente vêm com firmware UEFI em vez de BIOS. Aqui está o porquê.

O que é BIOS?

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BIOS é a abreviatura de Basic Input-Output system . É um software de baixo nível que reside em um chip na placa-mãe do seu computador. O BIOS carrega quando seu computador é inicializado, e o BIOS é responsável por ativar os componentes de hardware do seu computador, garante que eles estejam funcionando corretamente e, em seguida, executa o carregador de inicialização que inicializa o Windows ou qualquer outro sistema operacional que você tenha instalado.

Você pode definir várias configurações na tela de configuração do BIOS. Configurações como configuração de hardware do computador, hora do sistema e ordem de inicialização estão localizadas aqui. Você pode acessar essa tela pressionando uma tecla específica – diferente em computadores diferentes, mas geralmente Esc, F2, F10 ou Delete – enquanto o computador inicializa. Quando você salva uma configuração, ela é salva na memória da própria placa-mãe. Quando você inicializa seu computador, o BIOS irá configurar seu PC com as configurações salvas.

O BIOS passa por um POST, ou Power-On Self Test, antes de inicializar o sistema operacional. Ele verifica se sua configuração de hardware é válida e está funcionando corretamente. Se algo estiver errado, você verá uma mensagem de erro ou ouvirá uma série de códigos de bipes enigmáticos. Você terá que pesquisar o que significam as diferentes sequências de bipes no manual do computador.

Quando seu computador inicializa – e após a conclusão do POST – o BIOS procura por um Master Boot Record, ou MBR, armazenado no dispositivo de inicialização e o usa para iniciar o bootloader.

Você também pode ver a sigla CMOS, que significa Complementary Metal-Oxide-Semiconductor. Isso se refere à memória com bateria, onde o BIOS armazena várias configurações na placa-mãe. Na verdade, não é mais preciso, pois esse método foi substituído pela memória flash (também conhecida como EEPROM) nos sistemas contemporâneos.

Por que o BIOS está desatualizado

O BIOS já existe há muito tempo e não evoluiu muito. Até os PCs com MS-DOS lançados na década de 1980 tinham BIOS!

Claro, o BIOS evoluiu e melhorou com o tempo. Algumas extensões foram desenvolvidas, incluindo ACPI, a Configuração Avançada e Interface de Energia. Isso permite que o BIOS configure dispositivos mais facilmente e execute funções avançadas de gerenciamento de energia, como dormir . Mas o BIOS não avançou e melhorou tanto quanto outras tecnologias de PC desde os dias do MS-DOS.

O BIOS tradicional ainda tem sérias limitações. Ele só pode inicializar a partir de unidades de 2,1 TB ou menos. Agora, unidades de 3 TB são comuns e um computador com BIOS não pode inicializar a partir delas. Essa limitação se deve à maneira como o sistema Master Boot Record do BIOS funciona.

O BIOS deve ser executado no modo de processador de 16 bits e tem apenas 1 MB de espaço para execução. Ele tem problemas para inicializar vários dispositivos de hardware ao mesmo tempo, o que leva a um processo de inicialização mais lento ao inicializar todas as interfaces de hardware e dispositivos em um moderno PC.

O BIOS precisa ser substituído há muito tempo. A Intel começou a trabalhar na especificação Extensible Firmware Interface (EFI) em 1998. A Apple escolheu a EFI quando mudou para a arquitetura Intel em seus Macs em 2006, mas outros fabricantes de PC não seguiram.

Em 2007, Intel, AMD, Microsoft e fabricantes de PC concordaram com uma nova especificação de interface de firmware extensível unificada (UEFI). Este é um padrão de toda a indústria gerenciado pelo Unified Extended Firmware Interface Forum e não é conduzido exclusivamente pela Intel. O suporte UEFI foi introduzido no Windows com Windows Vista Service Pack 1 e Windows 7. A grande maioria dos computadores que você pode comprar hoje usa UEFI em vez de um BIOS tradicional.

Como a UEFI substitui e melhora o BIOS

UEFI substitui o BIOS tradicional em PCs. Não há como mudar de BIOS para UEFI em um PC existente. Você precisa comprar um novo hardware que suporte e inclua UEFI, como a maioria dos novos computadores fazem. A maioria das implementações de UEFI fornece emulação de BIOS para que você possa escolher instalar e inicializar sistemas operacionais antigos que esperam um BIOS em vez de UEFI, para que sejam compatíveis com versões anteriores.

Este novo padrão evita as limitações do BIOS. O firmware UEFI pode inicializar a partir de unidades de 2,2 TB ou maiores – na verdade, o limite teórico é de 9,4 zetabytes. Isso é quase três vezes o tamanho estimado de todos os dados na Internet. Isso porque a UEFI usa o esquema de particionamento GPT em vez de MBR . Ele também inicializa de uma forma mais padronizada, iniciando executáveis ​​EFI em vez de executar o código de um registro mestre de inicialização da unidade.

O UEFI pode ser executado no modo de 32 ou 64 bits e tem mais espaço de endereço endereçável do que o BIOS, o que significa que o processo de inicialização é mais rápido. Isso também significa que as telas de configuração UEFI podem ser mais elegantes do que as telas de configuração do BIOS, incluindo gráficos e suporte para cursor do mouse. No entanto, isso não é obrigatório. Muitos PCs ainda são fornecidos com interfaces de configuração UEFI em modo texto que parecem e funcionam como uma tela de configuração de BIOS antiga.

O UEFI vem com outros recursos. Ele oferece suporte a inicialização segura , o que significa que a validade do sistema operacional pode ser verificada para garantir que nenhum malware tenha adulterado o processo de inicialização. Ele pode oferecer suporte a recursos de rede diretamente no próprio firmware UEFI, o que pode ajudar na solução de problemas remotos e na configuração. Com um BIOS tradicional, você precisa estar sentado na frente de um computador físico para configurá-lo.

Não é apenas uma substituição do BIOS. O UEFI é essencialmente um minúsculo sistema operacional que roda sobre o firmware do PC e pode fazer muito mais do que um BIOS. Ele pode ser armazenado na memória flash da placa-mãe ou pode ser carregado de um disco rígido ou compartilhamento de rede na inicialização.

PCs diferentes com UEFI terão interfaces e recursos diferentes. Tudo depende do fabricante do seu PC, mas o básico será o mesmo em cada PC.

Como acessar as configurações UEFI em PCs modernos

Se você é um usuário normal de PC, mudar para um computador com UEFI não será uma mudança perceptível. Seu novo computador inicializará e desligará mais rápido do que com um BIOS, e você pode usar unidades de 2,2 TB ou mais.

Se você precisar acessar as configurações de nível inferior, pode haver uma pequena diferença. Pode ser necessário acessar a tela de configurações UEFI por meio do menu de opções de inicialização do Windows, em vez de pressionar uma tecla enquanto o computador é iniciado. Com os PCs inicializando tão rapidamente, os fabricantes de PCs não querem atrasar o processo de inicialização esperando para ver se você pressiona uma tecla. No entanto, também vimos PCs com UEFI que permitem que você acesse o BIOS da mesma forma, pressionando uma tecla durante o processo de inicialização.

Embora UEFI seja uma grande atualização, está em grande parte em segundo plano. A maioria dos usuários de PC nunca notará – ou precisará se preocupar – que seus novos PCs usam UEFI em vez de um BIOS tradicional. Eles simplesmente funcionarão melhor e oferecerão suporte a hardware e recursos mais modernos.

For more detailed information, read Adam Williamson of Red Hat’s explanation of how the UEFI boot process is different. You can also read the official UEFI FAQ.

Image Credit: Wikimedia Commons