UEFI (программный интерфейс) (UEFI)

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface, расширяемый интерфейс прошивки) - спецификация, определяющая интерфейс между операционной системой и встроенным программным обеспечением (прошивкой) системной платы компьютера. Спецификация задаёт формат таблиц с платформенно-зависимой информацией и набор сервисов, доступных на этапе загрузки и во время работы ОС.

Что означает термин

UEFI описывает правила взаимодействия между операционной системой (или её загрузчиком) и прошивкой платформы. Прошивка - это предустановленное на материнской плате программное обеспечение, которое инициализирует оборудование при включении компьютера и подготавливает платформу к запуску ОС. Спецификация UEFI стандартизирует это взаимодействие: она определяет, какие таблицы данных с параметрами платформы передаются системе, какие сервисы вызываются на этапе загрузки и какие остаются доступны во время работы ОС.

Название расшифровывается как Unified Extensible Firmware Interface - расширяемый интерфейс прошивки. Под расширяемостью подразумевается возможность дополнять базовый интерфейс собственными протоколами и драйверами, что отличает UEFI от жёстко фиксированных интерфейсов прошлого.

Как устроено

Спецификация UEFI состоит из двух основных частей: таблиц данных с платформенно-зависимой информацией и наборов сервисов. Таблицы содержат сведения о составе оборудования, карте памяти, параметрах загрузки и других характеристиках платформы. Сервисы делятся на загрузочные (boot services), которые действуют до старта ОС, и runtime-сервисы, остающиеся доступными во время работы системы.

Загрузчик ОС размещается в особом разделе на диске - EFI System Partition (ESP). Этот раздел содержит исполняемые файлы формата UEFI и файлы конфигурации, на основе которых прошивка выбирает, какую операционную систему запускать. Хранение загрузчика в стандартизированном разделе на диске вместо встроенной памяти прошивки - одно из ключевых отличий UEFI от более ранних подходов.

Спецификацию сопровождает консорциум Unified EFI Forum, в который входит более 140 технологических компаний: AMD, AMI, Apple, Dell, HP, IBM, Insyde, Intel, Lenovo, Microsoft, Phoenix Technologies и другие. Форум публикует обновления спецификации и вносит изменения, в том числе в дескрипторы памяти для повышения безопасности.

Где применяется

UEFI используется в современных персональных компьютерах, серверах и ноутбуках. Прошивка на материнской плате при включении инициализирует оборудование, находит загрузчик в разделе ESP и передаёт ему управление для последующего запуска Windows, Linux или другой ОС. Производители техники добавляют в прошивку предустановленные приложения, например средства диагностики памяти и накопителя, которые запускаются до загрузки ОС.

Спецификация обеспечивает поддержку дисков объёмом более 2 ТБ и таблиц разделов с числом разделов более четырёх. На базе UEFI реализованы функции безопасности Secure Boot, Microsoft Defender Credential Guard и Microsoft Defender Exploit Guard, для работы которых требуется совместимая прошивка. Корпоративные IT-подразделения используют эти возможности при развёртывании образов ОС на парке рабочих станций.

История возникновения

Предшественником UEFI стала спецификация EFI (Extensible Firmware Interface), разработанная Intel в рамках программы Intel Boot Initiative, запущенной в 1998 году. Спецификация EFI версии 1.10 стала последней версией под этим именем; после неё проект был переименован в UEFI и передан на сопровождение отраслевому консорциуму. Со временем UEFI стал рассматриваться как замена классического BIOS, хотя исходная спецификация сохраняла с ним обратную совместимость.

Отличие от близких понятий

Классический BIOS и UEFI выполняют схожие задачи - инициализируют оборудование и передают управление загрузчику ОС, - но устроены по-разному. BIOS использует фиксированный набор функций и адресует диски через главную загрузочную запись (MBR), что ограничивает число разделов (не более четырёх) и максимальный объём диска. UEFI оперирует таблицами данных и сервисами, поддерживает схему разделов GPT с дисками более 2 ТБ и позволяет запускать предзагрузочные приложения и драйверы из раздела ESP. При этом UEFI сохраняет модуль совместимости (CSM), позволяющий загружать системы в режиме BIOS.