В чем разница между UEFI, BIOS, GPT и MBR

Рассказываться в чем разница между понятиями UEFI, BIOS, GPT и MBR

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) - расширенный интерфейс прошивки, который является приемником EFI.

В середине 90-х компания Intel поняла, что BIOS имеет ряд ограничений, которые сильно затрудняли создание высокопроизводительных серверов. И в 1998 приступила к создания EFI, а в 2005 внесла свой вклад, с сохранением права собственности, в Unified EFI Forum

Преимущества UEFI:

• Мощная среда предварительной загрузки, с возможностью запуска приложений;
• Модульная конструкция;
• Независимая от процессора архитектура;
• Совместимость c интерфейсом BIOS и возможностью использования процедуры загрузки BIOS (Legacy mode)
• Возможность загрузки с дисков, объемом больше чем 2Тб.

Так же используются разные таблицы разделов: MBR (Главная загрузочная запись) у BIOS, и GPT (Таблица разделов GUID). Следовательно системы с BIOS могут грузиться только с таблицы разделов MBR и дисков не более 2Тб. Недостатком MBR является ограниченное количество загрузочных разделов и один указатель на загрузчик. Связано это с тем, что в MBR используется одиночный сектор диска для хранения данных - он и называется загрузочный сектор.

 В отличие от MBR спецификация GPT позволяет работать с дисками размером в несколько Зеттабайт, а точнее с диском до 8 Зб с использованием секторов по 512 байт и до 64 Зб с использованием секторов по 4Кб, но дисков, способных достичь такие ограничения, в мире пока не существует. Так же в GPT существует разделение загрузочного кода и таблицы разделов в отличие от MBR, где загрузочный код фактически помещается в загрузочном секторе.

Так же существует специальный раздел ESP (EFI System Partition) использующий FAT32 файловую систему и имеет специальный идентификатор тома EF00, в отличие от MBR, где идентификатор тома имеет код 0x0C, используемый для FAT32 файловых систем. В операционных системах данный раздел скрыт, так как считается системным томом. В этом томе, под видом обычных файлов-образов с расширением .efi,  содержатся загрузчики и загрузочные менеджеры. Во время загрузки UEFI прошивка на материнской плате проверяет диски ESP и просматривает эти выполняемые файлы-образы EFI.

С приходом UEFI появилось еще одно понятие как Secure Boot. Secure Boot - протокол, являющийся частью спецификации UEFI, который подписывает выполняемые файлы-обраы EFI. Если подпись соответствует сигнатуре, зарегистрированной в прошивке UEFI на материнской плате, то прошивка позволит загрузиться данному образу EFI.

Все современные стационарный ПК и ноутбуки поставляются с UEFI прошивкой - производители практически отказались от старой IBM BIOS.