EFI:可擴展固件接口的縮寫-中文百科頻道

可擴展固件接口

産生由來

BIOS技術的興起源于IBMPC/AT機器的流行以及第一台由康柏公司研制生産的“克隆”PC。在PC啟動的過程中，BIOS擔負着初始化硬件，檢測硬件功能，以及引導操作系統的責任，在早期，BIOS還提供一套運行時的服務程序給操作系統及應用程序使用。BIOS程序存放于一個掉電後内容不會丢失的隻讀存儲器中，系統加電時處理器的第一條指令的地址會被定位到BIOS的存儲器中，便于使初始化程序得到執行。

衆所周知，英特爾在近二十年來引領以x86系列處理器為基礎的PC技術潮流，它的産品如CPU，芯片組等在PC生産線中占據絕對領導的位置。因此，不少人認為這一舉動顯示了英特爾公司欲染指固件産品市場的野心。事實上，EFI技術源于英特爾安騰處理器(Itanium)平台的推出。安騰處理器是英特爾瞄準服務器高端市場投入近十年研發力量設計産生的與x86系列完全不同的64位新架構。

在x86系列處理器進入32位的時代，由于兼容性的原因，新的處理器(i80386)保留了16位的運行方式(實模式)，此後多次處理器的升級換代都保留了這種運行方式。甚至在含64位擴展技術的至強系列處理器中，處理器加電啟動時仍然會切換到16位的實模式下運行。英特爾将這種情況歸咎于BIOS技術的發展緩慢。自從PC兼容機廠商通過淨室的方式複制出第一套BIOS源程序，BIOS就以16位彙編代碼，寄存器參數調用方式，靜态鍊接，以及1MB以下内存固定編址的形式存在了十幾年。

雖然由于各大BIOS廠商的努力，有許多新元素添加到産品中，如PnPBIOS，ACPI，傳統USB設備支持等等，但BIOS的根本性質沒有得到任何改變。這迫使英特爾在開發更新的處理器時，都必須考慮加進使效能大大降低的兼容模式。有人曾打了一個比喻：這就像保時捷新一代的全自動檔跑車被人生套上去一個蹩腳的挂檔器。

然而，安騰處理器并沒有這樣的顧慮，它是一個新生的處理器架構，系統固件和操作系統之間的接口都可以完全重新定義。并且這一次，英特爾将其定義為一個可擴展的，标準化的固件接口規範，不同于傳統BIOS的固定的，缺乏文檔的，完全基于經驗和晦澀約定的一個事實标準。基于EFI的第一套系統産品的出現至今已經有五年的時間，如今，英特爾試圖将成功運用在高端服務器上的技術推廣到市場占有率更有優勢的PC産品線中，并承諾在2006年間會投入全力的技術支持。

對比比較

比較EFIBIOS和LegacyBIOS

一個顯着的區别就是EFIBIOS是用模塊化，C語言風格的參數堆棧傳遞方式，動态鍊接的形式構建的系統，較LegacyBIOS而言更易于實現，容錯和糾錯特性更強，縮短了系統研發的時間。它運行于32位或64位模式，乃至未來增強的處理器模式下，突破傳統16位代碼的尋址能力，達到處理器的最大尋址。它利用加載EFI驅動的形式，識别及操作硬件，不同于BIOS利用挂載實模式中斷的方式增加硬件功能。

後者必須将一段類似于驅動的16位代碼，放置在固定的0x000C0000至0x000DFFFF之間存儲區中，運行這段代碼的初始化部分，它将挂載實模式下約定的中斷向量向其他程序提供服務。例如，VGA圖形及文本輸出中斷(INT10h)，磁盤存取中斷服務(INT13h)等等。由于這段存儲空間有限(128KB)，LegacyBIOS對于所需放置的驅動代碼大小超過空間大小的情況無能為力。另外，LegacyBIOS的硬件服務程序都以16位代碼的形式存在，這就給運行于增強模式的操作系統訪問其服務造成了困難。

因此LegacyBIOS提供的服務在現實中隻能提供給操作系統引導程序或MS-DOS類操作系統使用。而EFI系統下的驅動并不是由可以直接運行在CPU上的代碼組成的，而是用EFIByteCode(EBC)編寫而成的。這是一組專用于EFI驅動的虛拟機器指令，必須在EFI驅動運行環境(DriverExecutionEnvironment，或DXE)下被解釋運行。這就保證了充分的向下兼容性，打個比方說，一個帶有EFI驅動的擴展設備，既可以将其安裝在安騰處理器的系統中，也可以安裝于支持EFI的新PC系統中，而它的EFI驅動不需要重新編寫。這樣就無需對系統升級帶來的兼容性因素作任何考慮。

另外，由于EFI驅動開發簡單，所有的PC部件提供商都可以參與，情形非常類似于現代操作系統的開發模式，這個開發模式曾使Windows在短短的兩三年時間内成為功能強大，性能優越的操作系統。基于EFI的驅動模型可以使EFI系統接觸到所有的硬件功能，在操作操作系統運行以前浏覽萬維網站不再是天方夜譚，甚至實現起來也非常簡單。這對基于傳統BIOS的系統來說是件不可能的任務，在BIOS中添加幾個簡單的USB設備支持都曾使很多BIOS設計師痛苦萬分，更何況除了添加對無數網絡硬件的支持外，還得憑空構建一個16位模式下的TCP/IP協議棧。

一些人認為BIOS隻不過是由于兼容性問題遺留下來的無足輕重的部分，不值得為它花費太大的升級努力。而反對者認為，當BIOS的出現制約了PC技術的發展時，必須有人對它作必要的改變。

操作系統

EFI在概念上非常類似于一個低階的操作系統，并且具有操控所有硬件資源的能力。不少人感覺它的不斷發展将有可能代替現代的操作系統。事實上，EFI的締造者們在第一版規範出台時就将EFI的能力限制于不足以威脅操作系統的統治地位。

首先，它隻是硬件和預啟動軟件間的接口規範；其次，EFI環境下不提供中斷的訪問機制，也就是說每個EFI驅動程序必須用輪詢的方式來檢查硬件狀态，并且需要以解釋的方式運行，較操作系統下的驅動效率更低；再則，EFI系統不提供複雜的存儲器保護功能，它隻具備簡單的存儲器管理機制，具體來說就是指運行在x86處理器的段保護模式下，以最大尋址能力為限把存儲器分為一個平坦的段，所有的程序都有權限存取任何一段位置，并不提供真實的保護服務。

當EFI所有組件加載完畢時，系統可以開啟一個類似于操作系統Shell的命令解釋環境，在這裡，用戶可以調入執行任何EFI應用程序，這些程序可以是硬件檢測及除錯軟件，引導管理，設置軟件，操作系統引導軟件等等。理論上來說，對于EFI應用程序的功能并沒有任何限制，任何人都可以編寫這類軟件，并且效果較以前MS-DOS下的軟件更華麗，功能更強大。一旦引導軟件将控制權交給操作系統，所有用于引導的服務代碼将全部停止工作，部分運行時代服務程序還可以繼續工作，以便于操作系統一時無法找到特定設備的驅動程序時，該設備還可以繼續被使用。

主要組成

一般認為，EFI由以下幾個部分組成：

Pre-EFI初始化模塊

EFI驅動執行環境

EFI驅動程序

兼容性支持模塊(CSM)

EFI高層應用

GUID磁盤分區

發展趨勢

英特爾無疑是推廣EFI的積極因素，由于業界對其認識的不斷深入，更多的廠商正投入這方面的研究。包括英特爾，AMD在内的一些PC生産廠家聯合成立了聯合可擴展固件接口論壇，它将在近期推出第一版規範。這個組織将接手規劃EFI發展的重任，并将英特爾的EFI框架解釋為這個規範的一個具體實現。

另外，各大BIOS提供商如Phoenix,AMI等，原先被認為是EFI發展的阻礙力量，不斷的推出各自的解決方案。分析人士指出，這是由于BIOS廠商在EFI架構中重新找到了諸如Pre-EFI啟動環境之類的市場位置，然而，随着EFI在PC系統上的成功運用，以及英特爾新一代芯片組的推出，這一部分市場份額将會不出意料的在英特爾的掌控之中。

電子燃料注入

工作原理

電控汽油噴射系統是利用各種傳感器檢測發動機的各種狀态，經電腦的判斷、計算，使發動機在不同工況下，均能獲得合适濃度的可燃混合氣。

電子控制噴油系統是通過空氣流量計、歧管絕對壓力傳感器或節氣門位置傳感器來檢測發動機進氣量，電子控制單元根據各種傳感器的信号進行判斷、計算、修正控制噴油器噴油的持續時間，使發動機獲得該工況下運行所需的最佳可燃混合氣濃度。

電控汽油噴射系統由進氣系統、燃油系統、點火系統和控制系統四部分組成。

進氣系統為發動機可燃混合氣的形成提供必需的空氣。空氣經空氣濾清器、空氣流量計、節氣門體、進氣總管、進氣歧管進入氣缸。在燃油系統中，油箱中的汽油從燃油泵泵出，流經汽油濾清器到噴油器，在多點噴油系統中噴油壓力在2巴以上一般為2～5.5巴範圍内；單點噴油系統壓力為0.7～1.2巴。多餘的燃油經壓力調節器流回油箱。噴油量由噴油器通電時間的長短來控制。

電子控制單元産生的點火定時信号送給點火器，接通、斷開點火線圈的初級電路，使火花塞跳火，與此同時點火器反饋給電子控制單元一個點火确認信号。

控制系統是由傳感器、電子控制單元和執行器組成。其核心是電子控制單元。

電子控制單元通過進氣歧管絕對壓力傳感器或空氣流量計的信号計算進氣量，并根據進氣量和發動機的轉速獲得基本噴油持續時間和基本點火提前角，然後通過冷動水溫度、進氣溫度、節氣門開啟角度、電瓶電壓等各種工作參數進行修正，得到發動機在這一工況下運行的最佳噴油持續時間或最佳點火提前角。

根據發動機的要求，電子控制單元還可控制怠速、排氣再循環和其他系統。