UEFI - что это? или UEFI   установка, настройка, загрузка

В народной теории UEFI - это аналог BIOS который ускорять загрузку на несколько секунд, автоматически поддерживает, без каких либо драйверов - высокого разрешения экрана и работу мыши.

Однако все несколько сложней...

1. Код микропрограммы BIOS пишется на ассемблере и он выполняется в 16-битном режиме процессора, но часто совмещает и 16 битные и 32 битные команды. Адресуемая память ограничена 1 Мбайт.
2. Код микропрограммы UEFI написан на C и выполняется в современном 64-битном режиме.

Но далее плюсы UEFI заканчиваются - проблемы при установки ОС, проблемы с Secure Boot UEFI как из-за сырых прошивок как и традиционного подхода корпорации Microsoft - использованием закрытого ключа.

Secure Boot

Secure Boot — это специальный механизм защиты от запуска не подписанного кода - т.е. защищает от подмены загрузчика (в случае с Microsoft – это еще и защита от не лицензионного использования ОС), но в силу ряда причин пользователи часто вынуждены его отключать или же даже по умолчанию он идет в отключенном режиме.

Но сама по себе опция SecureBoot достаточна важна, так как..

UEFI — это

1. по факту самая настоящая операционная система, работающая на неограниченном уровне доступа к ресурсам "ring 0"
2. имеет собственные драйверы, собственный сетевой стек, полный доступ к всей памяти, устройствам минуя традиционную операционную систему, т.е оборудованием типа RAID/USB/SATA/Ethernet-контролеров могут управляться драйверами UEFI.
3. пока наиболее распространенная форма UEFI - это отдельный модуль стандартного BIOS, но уже встречаются материнские платы с в которых осуществлен вариант "наоборот".

Как пишет Интел: "UEFI заменяет стандартные решения BIOS и отличается более высокой гибкостью, быстродействием, эффективностью и отсутствием ограничений по размеру драйверов. Модуль поддержки совместимости (CSM) используется для загрузки старых операционных систем и взаимодействия со старым встроенным ПО."

В результате без данной защиты процесс получивший администраторские полномочия может сделать с БИОСом что угодно: стереть его, модифицировать некоторые его модули, добавить свои.

Однако учитывая некоторые практические ограничения, в том числе по безопасности пока назвать UEFI полноценной заменой BIOS не представляется возможным.

Например, пока вы используете legacy-загрузки из MBR или с внешних устройств - Compatibility Support Module полностью обойтись без традиционного БИОС в настоящее время не получиться.

Если в БИОСе нет опции загрузки с USB -  флешка и uefi ?

Необходимо в UEFI:

1. в опции Secure Boot поставить Disable,
2. в опции OS Mode Selection поставить Uefi and Legacy Boot.
3. после этого появляется возможность загрузки с USB.

Справочно - Расширяемый интерфейс прошивки

Extensible Firmware Interface (EFI) (англ. Расширяемый интерфейс прошивки) — интерфейс между операционной системой и микропрограммами, управляющими низкоуровневыми функциями оборудования, его основное предназначение: корректно инициализировать оборудование при включении системы и передать управление загрузчику операционной системы. EFI предназначен для замены BIOS — интерфейса, который традиционно используется всеми IBM PC-совместимыми персональными компьютерами. Первая спецификация EFI была разработана Intel, позднее от первого названия (Загрузочная Инициатива Intel) отказались и последняя версия стандарта носит название Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). В настоящее время разработкой UEFI занимается Unified EFI Forum.

• Изначально UEFI поддерживали 64-разрядных ОС. Поддержка 32-двух разрядных операционных систем была включена в UEFI 2.0.

• Интерфейс, определённый спецификацией EFI, включает таблицы данных, содержащие информацию о платформе, загрузочные и runtime-сервисы, которые доступны для загрузчика операционной системы (ОС) и самой ОС. Некоторые существующие расширения BIOS, типа ACPI и SMBIOS, также присутствуют в EFI, поскольку не требуют 16-разрядного runtime-интерфейса.
• Менеджер загрузки EFI используется для выбора и загрузки ОС, исключая потребность в специализированном механизме загрузки (загрузчик ОС является приложением EFI).
• EFI поддерживает графические меню и некоторые возможности, например, осуществленные Aptio или Great Wall UEFI
• Спецификация EFI включает схему разметки дисков — Master boot record (MBR) и GUID Partition Table (GPT).
• Расширения EFI могут быть загружены с любого энергонезависимого устройства хранения данных, присоединённого к компьютеру.
• Прошивки UEFI предоставляет ряд технических преимуществ по сравнению с традиционной системой BIOS:

1. Возможность загрузки с большими дисками (более 2 TiB ) с таблицей разделов GUID , GPT.
2. CPU-независимый архитектура
3. CPU-независимый драйверы
4. Гибкая среда относительно ОС, в том числе возможность работы в сети
5. Модульная конструкция

https://ru.wikipedia.org/wiki/Extensible_Firmware_Interface

UEFI загрузки

Спецификация UEFI определяет "менеджер загрузки", который отвечает за загрузку загрузчика операционной системы и всех необходимых драйверов.  

Загрузчики операционных систем представляют собой класс из UEFI приложений. Как таковые, они хранятся в виде файлов на файловой системе , которые могут быть доступны прошивки под названием EFI системный раздел (ESP). UEFI определяет конкретную версию FAT. Поддерживаемые таблицы разделов включают схемы MBR и GPT , а также томов оптических дисков .

UEFI не полагаться на загрузочный сектор , хотя ESP обеспечивает место для него в рамках обратной совместимости. UEFI загрузку с GPT дисков обычно называют UEFI-GPT. 

Загрузчики также могут быть автоматически обнаружены в UEFI прошивками, чтобы позволить загрузку со съемного устройства. Автоматическое определение опирается на стандартизированной путь к файлу с загрузчиком операционной системы, в зависимости от фактической архитектуры для загрузки. Формат пути к файлу определяется как <EFI_SYSTEM_PARTITION>/BOOT/BOOT<MACHINE_TYPE_SHORT_NAME>.EFI , например /efi/BOOT/BOOTX64.EFI .

Прошивка UEFI включать в себя пользовательский интерфейс для менеджера загрузки, чтобы позволить пользователю выбрать и загрузить операционную систему среди всех возможных вариантов.

Для обеспечения обратной совместимости, большинство UEFI реализации на ПК класса машин также поддерживают загрузку в стандартном режиме BIOS от МБР-разбитых на разделы дисков, через модуль совместимости поддержки (CSM), которая обеспечивает совместимость с BIOS. При таком сценарии, загрузка выполняется таким же образом, как в традиционных системах на основе BIOS, игнорируя таблицу разделов, опираясь на содержание в загрузочном секторе .

BIOS загружающиеся с MBR -разбитых на разделы дисков обычно называют BIOS-MBR, независимо от его выполняется на UEFI или традиционные системы BIOS основе. В качестве примечания, загрузка системы устаревшие BIOS на основе из GPT дисков также можно, и это обычно называют BIOS-GPT.

Несмотря на то, таблицы разделов MBR обязаны быть полностью поддерживается в пределах спецификации UEFI, некоторые UEFI прошивки сразу же переключается на BIOS на базе CSM загрузки в зависимости от типа таблицы разделов загрузочного диска, тем самым предотвращая UEFI загрузку должны быть выполнены из EFI Системные разделы на МБР-разбитых на разделы дисков. Такая схема обычно называется UEFI-MBR.

Загрузка по сети

UEFI спецификация включает в себя поддержку загрузки по сети через Preboot Execution Environment (PXE). Основополагающие сетевые протоколы включают Протокол Интернета (IPv4 и IPv6), протокол пользовательских дейтаграмм (UDP), протокол Dynamic Host Configuration (DHCP) и Упрощенный протокол передачи файлов (TFTP). 

В комплект входит также поддержка загрузочных образов удаленно хранящиеся на сетях хранения данных (SAN), с интернет-интерфейс малых вычислительных систем (ISCSI) и Fibre Channel через Ethernet (FCoE), как поддерживаемых протоколов для доступа к сети.

Защищенная загрузка

UEFI 2.2 спецификация добавляет протокол, известный как Secure загрузки, который может обеспечить процесс загрузки, предотвращая загрузку драйверов или загрузчиков ОС, которые не подписали с приемлемым цифровой подписи.