Windows 8 : ทำความรู้จักกับ UEFI ใน Windows 8

ถ้ากล่าวถึง UEFI คืออะไรสำคัญอย่างไรก็ต้องกล่าวความถึง BIOS ด้วยเพราะ UEFI นั้นจะมาแทน BIOS ในอนาคตอันใกล้นี้

BIOS (Basic Input Output System) เกิดมาพร้อมกับคอมพิวเตอร์รุ่นแรก ย้อนกลับไปเมื่อสมัยที่ DOS และ Microsoft เพิ่งจะเริ่มเข้าสู่ตลาด โดย BIOS จะเป็นส่วนที่เริ่มต้นเตรียมความพร้อมให้กับการทำงานของฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ก่อนที่ระบบปฏิบัติการสามารถบูตขึ้นมาทำงานได้ โดยมีเมนูการตั้งค่าที่ค่อนข้างสับสนจนผู้ใช้จำนวนมากไม่กล้าแตะต้องนั้น ได้ถูกใช้งานมาเป็นเวลานานเกือบ 30 ปีแล้ว แต่ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมานี้มันก็แทบไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงอะไรเลย

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) เทคโนโลยีใหม่ที่จะเข้ามาทดแทนเทคโนโลยีไบออส เมื่อประมาณปี 2000 อินเทลก็ได้มีการพัฒนาเฟิร์มแวร์ที่คอยทำหน้าที่เชื่อมต่อกับส่วนประกอบ ฮาร์ดแวร์ขึ้นใหม่แล้วและรู้จักกันทั่วไปในชื่อที่เรียกว่า EFI (Extensible Firmware Interface) จนกระทั่งเมื่อถึงปี 2005 บริษัทสำคัญๆ อาทิ Intel, AMD, Apple, Dell, HP และ Microsoft ก็ได้มีการรวมตัวกันจัดตั้งฟอรัม Unified EFI เพื่อกำหนดมาตรฐานและรายละเอียดที่แน่นอนของเฟิร์มแวร์แบบใหม่นี้ จนกระทั่งเฟิร์มแวร์อินเทอร์เฟสที่มีชื่อว่า UEFI ที่ได้ออกมามีข้อดีต่างๆ มากมายรวมอยู่ด้วยกันอย่างครบถ้วน ทั้งเรื่องเสถียรภาพ ระบบการรักษาความปลอดภัยและการใช้งานที่ทำได้ง่ายด้วยเมนูที่เป็นภาพกราฟิก นอกจากนั้นมันยังทำให้เครื่องสามารถบูตได้อย่างรวดเร็ว อย่างชนิดที่เรียกกว่าไบออสในปัจจุบันไม่สามารถทำได้ด้วย 

ความเร็วในการบูต

ใน Windows 8 ตัวล่าสุดของไมโครซอฟท์ได้ออกแบบให้ Windows 8 รองรับกับคอมพิวเตอร์ที่การทำงานทั้ง BIOS และ UEFI แต่เครื่องที่รองรับ UEFI จะมีฟีเจอร์ที่มากกว่า

ก่อนที่จะมีสัญลักษณ์ของวินโดว์สปรากฎขึ้นมานั้น จะขั้นตอนการทำงานบางอย่างเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ ด้วย นั่นก็คือกระบวนการทำงานของไบออสที่มีชื่อเรียกว่า POST  (Power-On Self-Test) ซึ่งจะเริ่มต้นจากการตรวจสอบการมีอยู่และความถูกต้องของซีพียู โดยถ้าไม่มีความผิดพลาดใดๆ ไบออสก็จะทำการรีเซ็ตระบบแล้วตรวจสอบการทำงานของส่วนประกอบต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับซีพียู จากนั้นจะทำการตรวจสอบหน่วยความจำที่มีอยู่และการ์ดแสดงผลตามลำดับ ซึ่งเมื่อผ่านขั้นตอนนี้แล้ว เราก็จะเริ่มเห็นการแสดงผลข้อมูลบางอย่างปรากฏออกมาบนหน้าจอแล้ว จากนั้นก็จะเริ่มตรวจสอบอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีอยู่ และในขั้นตอนสุดท้าย ไบออสจะเข้าไปยัง 512 ไบต์แรกของพาร์ทิชันในฮาร์ดดิสก์ที่ถูกต้องแล้วเริ่มต้นการทำงานของระบบ ปฏิบัติการโดยผ่านทาง Boot Loader
  
แม้ขั้นตอนข้างต้นดูเหมือนว่าไม่มีอะไรที่เป็นปัญหา แต่การทำงานของไบออสชนิดนี้ก็มีจุดอ่อนสำคัญ คือ การมีส่วนประกอบของชุดคำสั่งพื้นฐานที่เป็น 16 บิตที่ไม่สามารถตอบสนองการทำงานของฮาร์ดแวร์สมัยใหม่ที่เป็น 64 บิตได้โดยตรง นอกจากนั้นในปัจจุบันนี้ไบออสที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบันก็ยังมีมาตรฐานที่ ไม่ชัดเจนเท่าที่ควร ดังจะเห็นได้ว่าผู้ผลิตเมนบอร์ดแต่ละรายต่างก็ได้มีการปรุงแต่งฟังก์ชันการ ทำงานตามที่ตัวเองต้องการรวมเข้าไปไว้ในไบออสด้วยกันทั้งนั้น

สำหรับ UEFI นั้น เนื่องจากข้อตกลงในเรื่องรายละเอียดต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากบริษัทสมาชิกในฟอรัมมีความแน่นอน ดังนั้นขั้นตอนต่างๆ ของการบูตจึงมีข้อกำหนดที่ชัดเจนและอยู่ภายใต้บอร์ด UEFI ที่เหมาะสมจริงๆ เท่านั้น ซึ่งมีความแตกต่างอย่างชัดเจน โดยกระบวนการทำงานต่างๆ ของ UEFI นั้น หลังจากที่เปิดเครื่อง Pre-EFI (PEI) จะเริ่มต้นทำงานของซีพียู หน่วยความจำและชิปเซ็ตตามลำดับในลักษณะที่คล้ายกับไบออสเกือบทุกอย่าง แต่หลังจากนี้จะมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในส่วนของ DXE (Driver Execution Environment) ซึ่งลำดับขั้นตอนต่อจากนี้ ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ที่เหลือจะถูกเริ่มต้นทำงานไปพร้อมๆ กันในลักษณะคู่ขนาน ส่งผลให้ระบบทำงานได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนั้นภายใน UEFI นี้ก็ยังได้มีการรวมเอาไดรเวอร์ที่จำเป็นต่างๆ เข้าไว้แล้วด้วย ทำให้ไม่จำเป็นต้องโหลดซ้ำในระหว่างการบูตอีก และเนื่องจากไดรเวอร์เหล่านี้เป็นอิสระจากระบบทำให้การโปรแกรมฟังก์ชันการทำ งานต่างๆ ของผู้ผลิตมีความหลากหลายมากขึ้น อย่างเช่นในระยะแรกนี้ ระหว่างการบูตสามารถเข้าถึงการ์ดเน็ตเวิร์กรวมทั้งใช้คุณลักษณะต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบเน็ตเวิร์กได้ทั้งการบูตผ่านระบบเน็ตเวิร์กและการดูแล รักษาเครื่องที่อยู่ในระยะไกล นอกจากนี้ยังสามารถนำเสนอเมนูอินเทอร์เฟสที่เป็นระบบกราฟิกที่มีสีสันสวยงาม ได้อีก

นอกจากการเริ่มต้นการทำงานของส่วนประกอบต่างๆ ได้พร้อมกันจะทำให้ประหยัดเวลาได้มากขึ้นแล้ว การทำงานที่มีลักษณะเฉพาะของ UEFI ยังช่วยทำให้ขั้นตอนการทำงานต่างๆ ผ่านไปได้เร็วขึ้นอีก เนื่องจากมันไม่ได้เข้าไปค้นหาตัวโหลดการบูตจากฮาร์ดดิสก์ทุกๆ ตัวที่มีอยู่ เพราะฮาร์ดดิสก์ที่จะใช้ในการบูตนั้นได้ถูกกำหนดไว้ในระหว่างการติดตั้งระบบ ปฏิบัติการแล้ว ดังนั้นมันจึงไม่ต้องเสียเวลาค้นหาอีกต่อไป แต่การบูตที่รวดเร็วนั้นก็ไม่ได้เป็นข้อได้เปรียบของ UEFI อย่างเดียวเท่านั้น เพราะพาร์ทิชัน EFI ที่แยกไว้เป็นส่วนต่างๆ ในฮาร์ดดิสก์ยังสามารถบันทึกแอพลิเคชันต่างๆ ได้อีก ดังนั้นทั้งโปรแกรมวิเคราะห์ของระบบปฏิบัติการ โปรแกรมป้องกันไวรัสและโปรแกรมสำหรับจัดการการทำงานต่างๆ ของระบบจึงสามารถเรียกใช้งานได้ตั้งแต่เริ่มการบูตเลย

Secure Boot

Windows 8 จะมีฟีเจอร์ที่ชื่อ Secure Boot ซึ่งจะทำงานร่วมกับ UEFI และชิป Trusted Platform Module (TPM) ที่ผู้ผลิตฮาร์ดแวร์หลายเจ้าพยายามผลักดันมาหลายปีแล้ว

แนวคิดของ Secure Boot คือ UEFI ในฐานะตัวโหลดระบบปฏิบัติการ จะตรวจสอบว่าระบบปฏิบัติการมีอะไรปนเปื้อน เช่น มัลแวร์ หรือไม่ ผ่านการเช็คคีย์ (PKI) ของไฟล์อิมเมจระบบปฏิบัติการ รายละเอียดจริงๆ มีเยอะกว่านั้น ลองดูภาพประกอบ

ฟีเจอร์ Secure Boot จะมีประโยชน์ด้านความปลอดภัย เพื่อป้องกันมัลแวร์หรือการโจมตีที่เข้ามาแก้ไฟล์ระบบปฏิบัติการ เพื่อปิดความสามารถด้านความปลอดภัยของระบบปฏิบัติการ ตั้งแต่ตอนบูตเครื่อง

เครื่องที่จะได้ใช้ฟีเจอร์นี้จะต้องมีฮาร์ดแวร์ UEFI เวอร์ชัน 2.3.1 ขึ้นไป และไมโครซอฟท์บอกว่าฟีเจอร์นี้ไม่ได้ปิดกั้นการลงระบบปฏิบัติการอื่นๆ เช่น ลินุกซ์ แต่อย่างใด ผู้ใช้ยังมีสิทธิควบคุมเครื่องของตัวเองเหมือนเดิม

ที่มา:     

Building Windows 8

http://www.istechcorpserv.com/article.php?article_runno=26