البرامج الثابتة: UEFI vs BIOS – فهم الفرق بين أنواع البرامج الثابتة

 يتم تخزين البرامج الثابتة، مثل UEFI (واجهة البرامج الثابتة القابلة للتوسيع الموحدة) وBIOS (نظام الإدخال/الإخراج الأساسي)، في شريحة ذاكرة للقراءة فقط (ROM) على اللوحة الأم للكمبيوتر. تلعب دورًا حاسمًا في وظائف أنظمة الكمبيوتر من خلال العمل كجسر بين الأجهزة والبرامج، وبدء عملية بدء التشغيل عند تشغيل الكمبيوتر، حتى قبل بدء تشغيل نظام التشغيل.

يتم تخزين إعدادات BIOS/UEFI، والتي يمكن للمستخدم تعديلها، في كمية صغيرة من ذاكرة الوصول العشوائي الموجودة على شريحة أشباه الموصلات المعدنية المكملة (CMOS). تحتفظ ذاكرة الوصول العشوائي CMOS هذه بمعلوماتها حتى عند إيقاف تشغيل الطاقة، وذلك بفضل بطارية صغيرة على اللوحة الأم. يشار إليها أحيانًا باسم NVRAM.

في حالة UEFI، يتم تخزين هذه الإعدادات بالفعل في ذاكرة الوصول العشوائي غير المتطايرة (NVRAM)، والتي تحتفظ أيضًا بمعلوماتها بعد إيقاف تشغيل النظام. تعد ذاكرة الوصول العشوائي غير المتطايرة التي يستخدمها UEFI جزءًا من ذاكرة ROM الفلاش UEFI.

إن فهم الاختلافات بين UEFI وBIOS أمر ضروري لتحسين أداء النظام وضمان التوافق مع التقنيات الحديثة وتعزيز أمان النظام. UEFI هو حل أكثر حداثة، حيث يدعم محركات الأقراص الصلبة الأكبر حجمًا وأوقات التمهيد الأسرع والمزيد من ميزات الأمان وحتى الرسومات ومؤشرات الماوس. ومع ذلك، فإن كل من UEFI وBIOS عبارة عن مكونات حيوية تضمن التشغيل السلس لنظام الكمبيوتر الخاص بك. يعد استخدام NVRAM في UEFI أحد التطورات التي تساهم في تعزيز قدراته.

ما هو BIOS؟

BIOS، اختصارًا لـ Basic Input/Output System (نظام الإدخال/الإخراج الأساسي)، هو برنامج منخفض المستوى يوجد في شريحة على اللوحة الأم للكمبيوتر. عند تشغيل الكمبيوتر، يكون BIOS هو أول برنامج يتم تشغيله. وهو مسؤول عن إيقاظ مكونات الأجهزة في الكمبيوتر، والتأكد من عملها بشكل صحيح، ثم تشغيل أداة تحميل التشغيل التي تقوم بتشغيل نظام التشغيل.

يقوم BIOS بإجراء اختبار ذاتي عند التشغيل (POST)، وهي عملية تشخيصية تتحقق من سلامة مكونات الأجهزة. إذا كان كل شيء يعمل بشكل صحيح، يبحث BIOS بعد ذلك عن سجل تمهيد رئيسي (MBR) مخزن على جهاز التمهيد ويستخدمه لتشغيل أداة تحميل التشغيل.

يدير BIOS أيضًا مجموعة من الإعدادات للأقراص الصلبة والساعة والمزيد. يتم تخزين هذه الإعدادات في كمية صغيرة من ذاكرة الوصول العشوائي الموجودة على شريحة أشباه الموصلات المعدنية التكميلية (CMOS). يستخدم BIOS هذه المعلومات لتعديل أو استكمال برمجته الافتراضية حسب الحاجة.

ما هو UEFI؟

UEFI، اختصار لـ Unified Extensible Firmware Interface، هي واجهة برامج ثابتة حديثة تحل محل BIOS (نظام الإدخال/الإخراج الأساسي) التقليدي على أجهزة الكمبيوتر الشخصية. وهي بمثابة رابط أساسي بين نظام التشغيل ومكونات الأجهزة في الكمبيوتر، مما يسهل عملية التهيئة ويوفر طريقة موحدة لنظام التشغيل للتفاعل مع البرامج الثابتة للنظام.

عندما يتم تشغيل جهاز كمبيوتر مزود ببرنامج ثابت UEFI، يتولى برنامج UEFI الثابت التحكم في النظام ويبدأ اختبار التشغيل الذاتي (POST)، وهي عملية تشخيصية تتحقق من سلامة مكونات الأجهزة. بمجرد اكتمال POST بنجاح، يبحث برنامج UEFI الثابت عن جهاز قابل للتمهيد. في نظام UEFI، يتفاعل البرنامج الثابت مع مدير تمهيد UEFI، وهو مكون برمجي مسؤول عن تحميل نظام التشغيل. يستشير مدير التمهيد متغيرات تمهيد UEFI، التي تحتوي على معلومات حول خيارات التمهيد المتاحة وأولوياتها. يتم تخزين هذه المتغيرات في ذاكرة غير متطايرة ويمكن للمستخدم أو مسؤول النظام تعديلها لتخصيص تكوين التمهيد.

الوظائف الأربع لـ BIOS

1. اختبار التشغيل الذاتي (POST): هذا إجراء تشخيصي مدمج يتحقق من سلامة مكونات الأجهزة في الكمبيوتر قبل تحميل نظام التشغيل.
2. محمل التمهيد: يحدد هذا المكون من BIOS ويبدأ تحميل نظام التشغيل في الذاكرة.
3. البرامج/برامج التشغيل: يتضمن BIOS برامج تشغيل توفر التحكم التشغيلي الأساسي في أجهزة الكمبيوتر.
4. إعداد CMOS: هذا برنامج تكوين يسمح للمستخدمين بتغيير إعدادات الأجهزة والنظام. يتم تخزين هذه الإعدادات في كمية صغيرة من ذاكرة الوصول العشوائي غير المتطايرة الموجودة على شريحة شبه موصلة من أكسيد المعادن التكميلية (CMOS).

الوظائف الأربع لـ UEFI

1. فحص الأجهزة: تتمثل المهمة الأولية لـ UEFI في التحقق من مكونات الأجهزة المتصلة باللوحة الأم.
2. تهيئة الأجهزة: يقوم UEFI بتهيئة المكونات المتصلة.
3. مدير التمهيد: يعمل UEFI مع مدير تمهيد UEFI لتحميل نظام التشغيل.
4. التسليم إلى نظام التشغيل: في النهاية، ينقل UEFI التحكم إلى نظام التشغيل.

يرجى ملاحظة أنه على الرغم من أن UEFI يتمتع بالعديد من الميزات المتقدمة، إلا أنه يحافظ على التوافق مع BIOS من خلال وحدة دعم التوافق (CSM)، مما يسمح باستخدام أنظمة التشغيل القديمة وبعض أقراص ROM الاختيارية التي لا تدعم UEFI.

BIOS مقابل UEFI

UEFI وBIOS كلاهما نوعان من واجهات البرامج الثابتة لأجهزة الكمبيوتر، ولكن بينهما بعض الاختلافات الرئيسية:

BIOS

• BIOS هو نوع أقدم من واجهة البرامج الثابتة التي توجد في شريحة على اللوحة الأم لجهاز الكمبيوتر الخاص بك.
• وهو مسؤول عن إيقاظ مكونات الأجهزة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك، والتأكد من عملها بشكل صحيح، ثم تشغيل أداة تحميل التشغيل التي تقوم بتشغيل نظام التشغيل الخاص بك.
• يمكنك تكوين إعدادات مختلفة في شاشة إعداد BIOS، مثل تكوين الأجهزة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك، ووقت النظام، وترتيب التمهيد.
• يمر BIOS باختبار POST، أو اختبار التشغيل الذاتي، قبل تشغيل نظام التشغيل الخاص بك.
• يستخدم BIOS سجل التمهيد الرئيسي (MBR) لتشغيل أداة تحميل التشغيل.

UEFI

• UEFI هو بديل حديث لـ BIOS.
• فهو يوفر أوقات تمهيد أسرع، ودعمًا أكبر للقرص الصلب، وواجهة مستخدم.
• يتصرف UEFI بشكل مشابه لنظام التشغيل الصغير، حيث يوفر ميزات مثل التمهيد الآمن وقدرات الشبكات التي كانت غائبة في BIOS.
• يستخدم UEFI جدول تقسيم GUID (GPT) ويخزن كافة المعلومات المتعلقة بالتهيئة والبدء في ملف .efi، والذي يتم الاحتفاظ به في قسم خاص يسمى قسم نظام EFI (ESP). يحتوي قسم ESP أيضًا على أداة تحميل التشغيل المسؤولة عن تمهيد نظام التشغيل.

ملاحظات:

1. يستخدم بعض مستخدمي الكمبيوتر التمهيد من UEFI لكنهم لا يزالون يشيرون إليه باسم BIOS، وهو ما قد يربك بعض الأشخاص. للتمييز بين UEFI وBIOS، يطلق البعض أيضًا على البرامج الثابتة لـ UEFI اسم UEFI BIOS، ويطلق على BIOS اسم Legacy BIOS أو BIOS التقليدي.
2. لا ​​تدعم جميع أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة UEFI. لاستخدام البرامج الثابتة لـ UEFI، يجب أن تدعم الأجهزة الموجودة على القرص UEFI، ويجب أن يكون قرص النظام لديك قرص GPT.
3. إذا كان الكمبيوتر الخاص بك لا يدعم البرامج الثابتة لـ UEFI، فأنت بحاجة إلى شراء أجهزة جديدة تدعم UEFI وتتضمنها.
4. توفر الأنظمة المستندة إلى UEFI التوافق مع الإصدارات السابقة لأجهزة الكمبيوتر الحديثة المزودة بـ CSM (وحدة دعم التوافق)، وهي أحد مكونات البرامج الثابتة لـ UEFI. تعمل هذه الوحدة على تعزيز تنوع أجهزة الكمبيوتر الحديثة من خلال تمكينها من التمهيد في وضع BIOS القديم.