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[HW] - BIOS UEFI

broook 2023. 4. 13. 13:21

window 시스템을 부팅하는는 2가지 방식

BIOS(Basic Input Output System)와 UEFI(Unified Extensible File )가 그것입니다.

UBIOS와 UEFI 둘다 운영체제와 HW사이의 인터페이스이며 메인보드에 칩이 장착되어 작동하는 펌웨어 입니다. PC가 켜지는 방식, 부팅되는 드라이브, 인식되는 주변 장치 및 주파수까지 정의하고 CPU를 실행합니다. 

 

HW의 여러가지 값들을 설정할 수 있으며 설정값들은 CMOS라고 하는곳에 저장됩니다.

CMOS는데이터를 저장하는 칩과 전원을 공급하는 배터리로 이루어져 있습니다. 

서버의 메인보드를 보면 이런 배터리가 하나씩 박혀있는걸 볼 수 있는데 이게 바로 CMOS 배터리 입니다.CMOS칩은 비 휘발성 메모리를 가지고 있기 때문에 이렇게 전원을 공급해줘야 하는 것이죠, 만약 배터리가 나간다면 HW설정값들은 초기값으로 돌아가게 됩니다. 

 

BIOS (Basic Input Output System) 와 UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)

BIOS는 80년대에 나온 OS 부팅 방식입니다. 때문에 Legacy방식으로 불리며 구식 컴퓨터에서 사용하는 방식입니다. 실행을 위한 1MB의 공간을 필요로 합니다. BIOS는 16bit 프로세서 모드에서 실행되기 때문에 속도가 비교적 느리며  또한 하드웨어 장치를 한번에 초기화하는데 어려움이 있습니다. 때문에 엄청난 저장 용량과 데이터 처리가 필요한 현대 사회의 요구에 부응하기 어렵습니다.

<TUI환경의 BIOS 설정 화면>

때문에 현재는 UEFI방식이나 BIOS와 UEFI을 섞어서 사용하는 방식을 많이 채택합니다. 최근에 나오는 노트북의 시스템 설정에 들어가보면 모두 UEFI 모드를 사용하는 것을 확인할 수 있습니다. UEFI는 64bit 프로세서 방식을 동작하며  속도가 빠르며, GUI 환경이라 조작이 쉽다는점, 2.2TB 이상의 Disk는 지원하지 못하는 BIOS와 달리 대용량의 Disk들을 지원할 수 있다는 점이 큰 장점입니다. 또한 보안 부팅과 네트워킹 기능을 지원합니다. 이는 멜웨어가 부팅 프로세스를 가로채는 것을 방지하고, 원격 문제 해결 및 구성에 유용하다는 장점을 가집니다.

 

두가지 방식은 부팅하는 과정에서도 차이를 보입니다. 각각 어떤 방식으로 OS를 메모리상에 올리는 걸까요?

 

1. BIOS

BIOS는 POST 작업을 통해 HW 구성이 정상적인지 확인한 후 MBR을 찾아 Windows 를 시작합니다.

MBR은 Master Boot Record로 Disk의 특정부분을 가리키는 말로 이곳에 부트로더의 데이터를 저장되어 있습니다.

 

2. UEFI

UEFI는 MBR대신 4개 이상의 주 파티션을 지원하는 GPT를 사용합니다.  UEFI는 MBR 방식으로 동작이 불가능 하지만 BIOS와 UEFI가 섞여서 사용되는 경우에는 가능하다고 합니다.