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Diferencia entre la BIOS heredada y la UEFI

¿Por qué los términos MBR y GPT asociado a BIOS heredada y UEFI respectivamente?

23voto

Byte Commander Puntos 9266

Los mayores BIOS (Sistema Básico de Entrada/Salida) y su moderno sustituto UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) pueden considerarse como el "firmware" de su ordenador.

Se almacenan directamente en la placa base y son el primer software que se ejecuta en el ordenador cuando se enciende. Su función principal es inicializar todo el hardware conectado y cargar el cargador boot del sistema operativo real (por ejemplo, Ubuntu o Windows) (por ejemplo, boot) desde el disco duro, que luego inicia el SO.

La mayoría de los sistemas UEFI también admiten el arranque CSM (Compatibility Support Module), que emula una interfaz BIOS heredada.

Mientras que Legacy BIOS boot simplemente y estúpidamente lee y ejecuta el código de una dirección fija del disco (parte del registro maestro boot), UEFI boot busca archivos EFI boot en una partición del sistema EFI y ejecuta uno de ellos.


Los mayores MBR (Registro maestro boot) y más recientes GPT (GUID Partition Table; GUID = Global Unique Identifier) son formatos de tablas de partición.

Su disco duro está particionado en cualquiera de estos dos formatos. El formato MBR, más antiguo, sólo permite 4 particiones primarias en todo el disco (aunque una de ellas puede usarse como partición extendida y contener muchos volúmenes lógicos), mientras que GPT no tiene esta restricción y también admite discos más grandes.

Los discos con particiones GPT también pueden contener un MBR híbrido con código boot capaz de cargar los archivos EFI para soportar tanto los modos UEFI como Legacy BIOS boot.


Entonces, ¿por qué se asocian BIOS y MBR, así como UEFI con GPT?

Bueno, aparte de que BIOS/MBR son los ancestros de los modernos UEFI/GPT de hoy en día, también se utilizan normalmente juntos. Algunos sistemas operativos (como Windows) incluso sólo admiten el arranque de discos MBR en modo BIOS y de discos GPT en modo UEFI. Los sistemas Linux con, por ejemplo, Grub no suelen tener problemas con la mezcla de ambos.

0 votos

Tu explicacion aclara mi duda pero actualmente estoy leyendo un libro de sistemas operativos y quiero explorar mas sobre como UEFI y Legacy BIOS cargan el sistema operativo usando GPT y MBR

6voto

WinEunuuchs2Unix Puntos 1032

Arranque heredado (CSM) frente al arranque UEFI

El superusuario tiene un post muy votado de 2012 sobre la pregunta del OP que muchos encontrarán útil.

CSM (Legacy) y UEFI (Universal Extensible Firmware Interface) son opciones de boot mutuamente excluyentes que se eligen dentro de BIOS (Basic Input Output System). BIOS se aplica a mucho más que el arranque heredado (CSM):

  • Formato del disco boot: Legacy (CSM) vs. UEFI
  • Disco boot orden: disco duro, SSD, USB, NIC (tarjeta de interfaz de red)
  • Operaciones de bajo nivel del disco: RAID vs AHCI
  • Puertos USB: se despiertan al entrar, se alimentan cuando el sistema está apagado, etc.
  • Múltiples tarjetas gráficas: activar/desactivar Intel o nVidia
  • Fecha y hora del sistema almacenadas en el RTC (Reloj en Tiempo Real)
  • Comprobaciones opcionales de hardware POST (Power On Self Test)
  • Muchas otras opciones de la BIOS que varían según el ordenador

Byte y Ravery ya han dado grandes respuestas aquí, así que me limitaré a resumirlas:

  • Legacy (CSM) y UEFI son diferentes maneras de boot desde los discos de almacenamiento (que a menudo toman la forma de SSD en estos días).
  • CSM utiliza un MBR (Master boot Record) en un formato específico de 512 Bytes para boot el sistema operativo.
  • UEFI utiliza archivos dentro de una partición grande (normalmente 100 MB) para boot el sistema operativo. Típicamente aún requieren que el MBR esté presente.
  • MBR y GPT son especificaciones diferentes para el formato de las particiones de disco. Puede tener UEFI boot en un disco formateado con MBR. Puede tener MBR boot en un disco con formato GPT (en entornos no Windows).
  • El MBR (los primeros 512 bytes de un disco) suele estar oculto a la vista del usuario.
  • La partición EFI se puede ver fácilmente, como se muestra a continuación

Es importante tener en cuenta la ambigüedad de que MBR puede referirse al método de arranque del disco o al formato de la partición del disco.

También es importante tener en cuenta que UEFI se asocia a menudo con el formato de disco GPT, pero el arranque MBR puede utilizar el formato de disco GPT.

Ver la partición EFI

Utilizando lsblk puedes ver la partición EFI y los archivos:

$ lsblk -o NAME,FSTYPE,LABEL,MOUNTPOINT,SIZE,MODEL
NAME        FSTYPE LABEL            MOUNTPOINT   SIZE MODEL
sda                                            931.5G HGST HTS721010A9
├─sda4      ntfs   WINRETOOLS                    450M 
├─sda2                                           128M 
├─sda5      ntfs   Image                        11.4G 
├─sda3      ntfs   HGST_Win10       /mnt/d       919G 
└─sda1      vfat   ESP                           500M 
nvme0n1                                          477G Samsung SSD 960 PRO 512GB           
├─nvme0n1p5 ext4   NVMe_Ubuntu_16.0 /           44.6G 
├─nvme0n1p3                                       16M 
├─nvme0n1p1 ntfs                                 450M 
├─nvme0n1p6 swap   Linux Swap       [SWAP]       7.9G 
├─nvme0n1p4 ntfs   NVMe_Win10       /mnt/c     414.9G 
├─nvme0n1p2 vfat                    /boot/efi     99M 
└─nvme0n1p7 ntfs   Shared_WSL+Linux /mnt/e         9G 

Hay muchos archivos en /boot/efi se puede ver usando ls de mando. Para ver el tamaño de todos los archivos dentro de la partición de 99MB use:

$ du -hs /boot/efi
35M /boot/efi

gdisk Información

Mientras investigaba esta respuesta encontré un enlace a la gdisk comando que he ejecutado y puede que me arrepienta cuando boot en Windows de nuevo. Esto está aquí para que no repita esto si resulta ser un error para Windows dual-boot:

sudo gdisk -l /dev/sda
[sudo] password for rick:          
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.1

The protective MBR's 0xEE partition is oversized! Auto-repairing.

Partition table scan:
  MBR: protective
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: present

Found valid GPT with protective MBR; using GPT.
Disk /dev/sda: 1953525168 sectors, 931.5 GiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): 8BEC7AEB-4576-42B0-8A8A-D40779A80126
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 34, last usable sector is 1953525134
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 3437 sectors (1.7 MiB)

Number  Start (sector)    End (sector)  Size       Code  Name
   1            2048         1026047   500.0 MiB   EF00  EFI system partition
   2         1026048         1288191   128.0 MiB   0C01  Microsoft reserved ...
   3         1288192      1928626175   919.0 GiB   0700  Basic data partition
   4      1928626176      1929547775   450.0 MiB   2700  
   5      1929547776      1953523711   11.4 GiB    2700  

Voy a reiniciar en Windows 10 y ver si Linux gdisk tenía alguna ramificación de la reparación del disco duro de Windows D: que es /dev/sda en mi configuración de Linux. No me preocupa porque es el disco duro original que aún no he utilizado pero hay que tener cuidado si tiene datos. Actualizaré esta sección después de reiniciar y probar.

1voto

ravery Puntos 46

MBR es un esquema de partición de disco utilizado por el antiguo firmware (BIOS). En el momento de su desarrollo, las unidades eran muy pequeñas. A medida que las unidades se hicieron más grandes, el estándar MBR fue "parcheado" para acomodarse; sin embargo, hay muchas limitaciones. El boot heredado no puede leer el particionamiento GPT porque no está integrado en la BIOS. Esta limitación sólo se aplica a la BIOS; vea la nota más abajo sobre los cargadores de arranque.

Cuando se desarrolló EFI, también se desarrolló un nuevo esquema de partición (GPT) que hace un mejor uso de los discos grandes. El firmware EFI puede leer y utilizar discos con particiones MBR, pero normalmente una instalación de fábrica utilizará el mejor particionamiento GPT.

Nota:

  • Algunos sistemas operativos, como Win10, requerirán el particionamiento GPT para una instalación EFI aunque el firmware EFI no lo requiera.
  • Aunque el estándar EFI no requiere GPT, es posible que haya implementaciones específicas. Algunos ordenadores pasarán automáticamente al modo de soporte Legacy si encuentran un disco MBR.
  • Algunos cargadores boot, como boot, pueden poner una partición BIOS (MBR) en un disco GPT. BIOS puede leer esta partición y cargar el gestor de arranque. Una vez cargado el gestor de arranque, éste puede leer las particiones GPT.

0 votos

Puedes con Ubuntu, pero no con Windows usar gpt para el arranque de la BIOS. Desde 2010, empecé a convertir unidades a gpt y arrancar Ubuntu con BIOS pero tenía XP en una unidad MBR separada.

0 votos

@oldfred -- bueno eso es una función de Grub no de BIOS, pero lo añadiré a las notas.

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