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vendredi 11 novembre 2016

Le BIOS et UEFI



Le BIOS (Basic Input Output System) est un composant présent dans tous les ordinateurs et qui apparaît au lancement de l’ordinateur.
Le BIOS stocke certaines informations comme la date et heure, la séquence de démarrage et effectue aussi une vérification du matériel.
Enfin, après son initialisation, le BIOS charge l’OS présent sur les supports présents de l’ordinateur : disque dur, clef USB à travers le le MBR (Master Boot Record).
Vers 2006, le BIOS a été abandonné au profit de l’UEFI (Unified Extensible Firmware Interface), un autre standard, même si tous les fabricants n’intègrent pas cette norme.
L’UEFI permet de dépasser certains blocages du BIOS, comme la résolution écran de l’interface, la gestion multi-OS ou la limite des disques à 2,2 To.

Pour toutes les réponses rapides à l’EFI, vous pouvez lire la : FAQ sur EFI / MBR / GPT
bios-puce-amibios-logo

Fonctionnement BIOS

Le BIOS stocke certaines informations fixes et non modifiables dans le ROM (Read Only Memory) et une partie modifiable stocké dans l’EEPROM.
Lors du Flashage du BIOS, c’est à dire la réinstallation de la partie logiciel ou mise à jour, c’est la partie EEPROM qui est modifié.
Enfin une troisième partie CMOS qui contient les données de la configuration que l’utilisateur de l’ordinateur peut changer.
Ces informations sont stockées dans une pile, ce qui permet de garder les données lorsque l’ordinateur n’est pas branché au secteur.
Lorsque la pile est usée, la configuration peut-être perdue est une erreur CMOS s’affiche au démarrage de l’ordinateur.

Accès au Setup BIOS

L’écran de démarrage du BIOS se présente souvent avec le logo du constructeur et des combinaisons de touches qui permettent :
  • d’accéder à la configuration du BIOS, souvent intitulé Setup
  • De modifier la séquence de démarrage, c’est à dire l’ordre dans laquelle les périphériques de stockages seront testés pour démarrer, par exemple d’abord le lecteur DVD puis le disque dur ou inversement. Ceci est souvent intitulé « Boot Menu ».
Ce stade se nomme POST (Power On Self Test) et le BIOS va aussi tester le matériel.
Si un élément défectueux (barrette de mémoire etc) est détectée, l’ordinateur se met à beeper. La séquence de beep permet de déterminer quel périphérique de l’ordinateur est défectueux. Se reporter à la notice de la carte mère.
Exemple d'une page du BIOS DELL
Exemple d’une page du BIOS DELL
Lorsque l’on accès au Setup, on trouve des menus suivants qui diffèrent d’un constructeur à l’autre.
En bas se trouve les touches qui permet de naviguer dans le BIOS.
Le changement des options se font souvent par entrée ou la barre d’espace.
Exemple d'écran AMIBIOS
Exemple d’écran AMIBIOS
Ecran AWARD Bios
Ecran AWARD Bios
Une fois la configuration modifiée, il faut quitter le BIOS en enregistrant celle-ci.
Une touche raccourci permet aussi de charger les paramètres par défaut (Load Setup Defaults).
Bien sûr, il ne faut modifier certaines options sans savoir, on trouve en général :
  • La configuration de la date et heure de l’ordinateur.
  • La détection des disques, si aucun disque n’est détecté, vous avez un problème de connectique.
  • Power Management Setup ou ACPI Setup: la configuration d l’alimentation. Mal configuré l’extension de l’ordinateur peut ne pas se faire automatiquement.
  • PC Health : permet de modifier le voltage et visualiser la température des composants de la carte mère. Cette partie permet l’overcloackage du processeur.

Clear CMOS

Le Clear CMOS consiste à faire une réinitialisation matérielle des paramètres du BIOS.
Cela peut être utile lorsque vous avez protéger l’accès au BIOS par un mot de passe que vous avez oublié.
Attention : Avant toute action, reporte-vous à la notice de la carte mère ou au site du constructeur partie support par rapport à votre matériel.
Le principe est :
  • de déplacer un cavalier Clear CMOS / CLR CMOS ou Clear CMOS PW
  • démarrer l’ordinateur, accéder au BIOS et modifier les paramètres souhaitées
  • remettre le cavalier avant son emplacement d’origine.
Voici deux exemples de ces cavaliers :
Bios_Clear_CMOS_2 Bios_Clear_CMOS

UEFI

L’UEFI est donc un standard qui a été créé vers 2006, pour remplacer le BIOS.
Le fonctionnement UEFI est un peu différent de celui du BIOS. L’UEFI est un firmware (ou micrologiciels) contenu dans une puce de la carte mère qui permet de lancer des applications qui sont stockées dans une partition du disque dur prévue à cet effet  (la partition se nomme EFI SYSTEM PARTITION).
De ce fait, l’UEFI est plus flexible, le BIOS ne permettant pas de coder ses propres applications.
Parmi, les applications que l’on peut trouver dans la partition, on trouvera des applications de test mémoire, de restauration système etc.
Ce nouvel agencement des partitions obligent un nouveau standard, le bios utilisait le MBR pour démarrer le système d’exploitation, pour UEFI, il s’agit de partition GPT, sur Windows,  l’agencement est le suivant :
  • une partition système EFI (Extensible Firmware Interface System Partition),
  • une partition MSR (Microsoft Reserved Partition)
  • et une partition Windows principale.
Pour plus d’informations, se reporter à la page : Partition disque sur Windows (GPT/MBR).
Certaines cartes mères embarquent un BIOS et un système UEFI. Cette rétro-compatibilité permet donc de démarrer sur un DVD ou disque dur MBR.
L’option se fait souvent à travers un Boot mode ou SecureBoot comme le montre la capture d’écran ci-dessous.
Si vous avez tout compris, vous aurez aussi compris que si vous activez le BIOS et que vos partitions sont en GPT, vous ne pourrez plus démarrer votre Windows.
SecureBoot ou boot mode, passer de UEFI au Legacy BIOS
SecureBoot ou boot mode, passer de UEFI au Legacy BIOS
ou encore ci-dessus SecureBoot et une option CSM qui permet de faire démarrer un ordinateur EFI en Legacy Bios (compatibilité ancien BIOS)
Donc si vous désirez démarrer sur des disques MBR, vous devez désactiver le SecureBoot puis activer l’option CSM.
bios_csm_efi
bios_efi_secure_boot
Notez que les BIOS EFI sont capables de lister les boot manager/loader des systèmes d’exploitation et de les lister dans les séquences de démarrage :
BIOS EFI avec le boot manager de l'OS
BIOS EFI avec le boot manager de l’OS
BIOS EFI avec le boot manager de l'OS
Voici quelques exemples d’écran de configuration de BIOS UEFI, comme vous pouvez le constater, l’interface est beaucoup plus graphique, il est possible d’avoir des icônes, des animations (comme des ventilateurs qui tournent etc).
Cependant on retrouve à peu près le même type d’option que dans les anciens BIOS.
GiGABYTE_UEFI_BIOS_2 GiGABYTE_UEFI_BIOS ASUS_UEFI_BIOS_2 ASUS_UEFI_BIOS

Ordre de démarrage EFI

Comme vous avez pu le voir dans la dernière capture d’écran, les boot manager des systèmes d’exploitation (par exemple Windows ou Ubuntu) apparaissent maintenant dans les séquences de démarrage du BIOS.
Ce n’était pas le cas auparavant avec le système MBR où vous n’aviez que le disque dur sur lequel démarré.
Ainsi, dans le cas d’un Dual-Boot Windows/Ubuntu, il est possible depuis le BIOS de choisir sur lequel démarrage.
test_installation_ubuntu_windows10_dualboot_bootmanager_efi
L’ordre de démarrage peut aussi être modifié :
  • Depuis Ubuntu / Linux avec la commande efimgr
  • Depuis Windows, par exemple avec EasyUEFI
Une partie de ces problèmes d’ordre sont détaillés sur la page FAQ Dual boot Windows 10 et Ubuntu – Windows ayant tendance à placer le Windows Boot Manager en premier, ce qui peut causer des problèmes dans le cas d’un Dual Boot.

Partitionnement disque UEFI

Les partitions des disques, lorsque le BIOS est en UEFI est différent, une partition EFI est présente et le format du disque est GPT.
Voir la page : Partition disque sur Windows (GPT/MBR)
Partition_UEFI
Le démarrage de Windows est un peu différent aussi.
Ci-dessous un bcdedit /v où on voit le path qui pointe vers un fichier c:\Windows\system32\winload.efi
Windows10_dualboot_windows7_bcdedit_enum
en mode MBR, le fichier est c:\Windows\system32\winload.exe
bcdedit_enum_non_efi

Conclusion et liens connexes

En espérant que cette page vous a appris quels sont les différences entre BIOS et UEFI et tous les sigles autour.
Les liens autour du BIOS et EUFI :
Source.:

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