Test – boot Legacy vs UEFI


Testy spúšťania počítača v single boot s použitím rôznych metód štartu

Legacy a UEFI sú dve rozhrania firmvéru pre počítače na spustenie operačného systému.
Obe využívajú BIOS (Basic Input-Output system).

Teoreticky je UEFI rýchlejšie pri štarte systému, prakticky si ten zlomok sekundy (100-120ms) ani neuvedomíme. Rozdiel je v medzivrstve pri prístupe operačného systému k hardvéru. Tá sa vsúva medzi firmvér a operačný systém a to pri niektorých starších počítačoch môže robiť problémy.

Legacy (priamo využívajúci BIOS) používa hlavný zavádzací záznam (MBR) na uloženie informácií o údajoch pevného disku a spúšťanie systému, zatiaľ čo UEFI používa tabuľku oddielov GUID Partition Table (GPT).
V porovnaní s BIOSom je UEFI výkonnejšie a má pokročilejšie funkcie.
Stručne povedané, UEFI je nástupcom systému BIOS.

RH: Je to čiastočne pravda. Aj UEFI využíva BIOS len je ukrytý pod novým spôsobom prístupu s plne grafickým rozhraním. V podstate UEFI a Legacy sú len rozdielne spôsoby prístupu k základným I/O zdrojom. UEFI (Unified Extensible Firmware Interface ) vzniklo v roku 2007 na EFI (Extensible Firmware Interface) z roku 1998 ktorý využívalo hlavne Apple od 2006.

BIOS je low-level softvér, ktorý sa nachádza v čipe základnej dosky počítača. Systém BIOS sa načíta pri spustení počítača a je zodpovedný za prebudenie hardvérových komponentov počítača, zaisťuje ich správne fungovanie a potom spustí zavádzač, ktorý spustí akýkoľvek operačný systém, ktorý máte nainštalovaný.
V systéme BIOS môžete nakonfigurovať rôzne nastavenia. Nachádzajú sa tu nastavenia systémového času či poradie spúšťania.
Keď uložíte nastavenie v BIOSe, uloží sa do pamäte na samotnej základnej doske.
Keď spustíte počítač, BIOS nakonfiguruje váš počítač s danými nastaveniami.
Pred spustením operačného systému BIOS prechádza testom POST (Power On Self Test) alebo samočinným testom pri zapnutí.
Kontroluje, či je vaša hardvérová konfigurácia platná a funguje správne. Ak niečo nie je v poriadku, zobrazí sa chybové hlásenie alebo sa ozve záhadná séria zvukových signálov.
Keď sa počítač spustí, po dokončení testu POST, systém BIOS vyhľadá hlavný zavádzací záznam alebo MBR uložený v zavádzacom zariadení a použije ho na spustenie zavádzača.
BIOS je uložený v CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), zálohovanej batériou, alebo vo flash pamäti (EEPROM).

Takže trochu teórie:

UEFI boot mode, je v súčasnosti mainstream boot mode.
– má viac možností nastavenia,
– má väčšiu škálovateľnosť,
– má vyšší výkon,
– má vyššie zabezpečenie
– podpora myši v EFI menu
– štart bez self-testu čo robí boot rýchlejší.
– nutný 32/64bit systém
– secure boot

UEFI používa GPT systém na disku:
GPT podporuje 128 primárnych partícií.
Podpora veľkosti disku do 19ZB.

LEGACY boot mode, je tradičný režim zavádzania z roku 1980.
– je nutný 16bit systém
– dobrá kompatibilita s hardvérom
– možno ho použiť na 32-bitových aj 64-bitových systémoch.
– bol používaný v systémoch Windows pred Windows 8

Legacy boot mode používa ešte MS-DOS rozdelenie disku (využívanie MBR bolo nástupcom Bootblocku):
podporuje 4 primárne partície.
podpora veľkosti disku do 2,1TB.
uchovávaný je len jeden boot record v single MBR.

RH: Ja dávam prednosť UEFI, pokiaľ to je možné. Nie vždy však táto možnosť je, hlavne pri notebookoch s predinštalovaným Windows kde nie je možné vypnúť SecureBoot a podpis je nastavený na Microsoft.
Vtedy používam legacy boot (boot cez MBR a CSM (Compatibility Support Module nízkoúrovňová časť UEFI)).

Windows 7 a vyššie majú UEFI nastavené defaultne ale vedia štartovať i v legacy.

Štart systému – Boot:
(zjednodušené)

UEFI:
1. štart služieb UEFI
2. načítanie UEFI režimu (pevný disk) a načítanie CSM (Compatibility Support Module – Modul podpory kompatibility)
3. štart legacy BIOS loaderu
4. štart UEFI loaderu pre OS (Operačný systém)
5. štart boot manažéru (GRUB / Windows boot manager)

LEGACY:
1. štart služieb BIOS
2. štart BIOS loaderu
3. iniciácia POST (Power On Self Test)
4. štart boot manažéru (GRUB / Windows boot manager)

Obr. spôsob spúšťania autor: Rod Smith

Testovacie parametre.
meranie času prebiehalo od zapnutia počítača po naštartovanie login obrazovky. (Autologin bol vypnutý)
test 15x štart s EFI
test 15x štart s LEGACY
Operačný systém bol vždy iba jeden.
V GRUB nastavené oneskorenie 5s ktoré bolo vo výsledku odpočítané.

vyhodnotenie
Priemer je z 15 štartov z vypnutia
Minimum a maximum času spustenia.

Obr. Výsledky testov

Súhrn:

Ako vidieť v tabuľke v niektorých prípadoch bolo UEFI naozaj rýchlejšie.
Na G3240 pri dualboot (MX21 / Windows 11) je ale znateľné oneskorenie pri použití UEFI priemerne o 15 sekúnd (nebolo súčasťou testu, ale všimol som si to)
Celkovo je to asi jedno a nie je žiadny dôvod používať starý spôsob na legacy na nových počítačoch a s veľkými diskami.

Legacy
Pozitíva:
+ spustiteľné na všetkých počítačoch
+ spoľahlivosť
+ bezproblémové pri dualboot

Negatíva:

– nutné mať jeden bootloader
– podpora diskov do 2TB

UEFI
Pozitíva:

+ podpora veľkých diskov
+ možnosť použiť viac bootloaderov vedľa seba
+ ukladanie do ESP partície
+ lepšia ochrana pred vírusmi
+ podpora výrobcami CPU aj diskov

Negatíva:

– implementácia niektorých výrobcov
– secureboot
– strata informácií o UEFI pri poškodení disku

Testovacie počítače:

Desktopy:
G3240:
CPU: Intel Pentium G3240 @ 3.10GHz
RAM: Kingston 4GB PC3-12800 + Crucial 4GB PC3-12800
MoBo: ASROCK H81M-ITX BIOS verzia P2.40
VGA: Intel HD Graphics / MSI GeForce GT 710 1GB
HDD:
primárny: Seagate ST1000DM003-1SB102 1TB
sekundárny: WD WDC WD10EZEX-60WN4A1 1TB
OS: MX-21 / Windows 10 Pro

7700k:
CPU: Intel Core i7-7700K @4.6GHz
RAM: Corsair 32GB KIT DDR4 3000MHz CL15 Vengeance LPX
MoBo: ASROCK Z270 EXTREME4 BIOS verzia 2.20
VGA: Intel HD Graphics 630 / SAPPHIRE PULSE Radeon RX 580 OC 8G
SSD: Intel Pro 5400s Series 480GB
OS: MX-21 / Windows 10 21H2 Pro

Laptopy:
HP G6:
HP Pavilion G6-1270ec
CPU: AMD A6-3400M @1.4GHz 4 Cores / 4 Threads
RAM: 8GB DDR3 SODIMM (2x4GB)
SSD:
OS: MX19 / Windows 7 Home Premium

FJS D9500:
Fujitsu Siemens Esprimo Mobile D9500
CPU: Intel Core 2 Duo T5250
Mobo: FJS Z11D BIOS verzia 1.06 046 1566
RAM: 2GB so-dimm DDR2
SSD: INTEL SS DSA2BW120G3H 120.0GB
OS: MX21 64bit