[리눅스] legacy BIOS vs UEFI 방식의 차이

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부팅 과정 설명

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BIOS 와 UEFI 부팅 과정

BIOS로 부팅이 시작되는 PC도 있고, UEFI로 부팅이 시작되는 PC도 있고, 부팅 디스크의 Parti...

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부팅과정

UEFI는 legacy BIOS를 대체하는 표준이지만, legacy BIOS에서 제공하던 기능도 모두 지원하고 있습니다.

BIOS 부팅 과정 : BIOS-MBR

BIOS mode로 동작하는 PC에서의 부팅 과정은 BIOS-MBR 부팅 방식이라고 부릅니다.

먼저 간단히 요약하면,

Power-On ==> MBR ==> Active(활성) Partition의 Boot Sector ==> main Bootloader 실행

모든 저장 장치(HDD 또는 SDD)는 MBR(Master Boot Record)를 가지고 있습니다.
Disk의 첫 512 byte 정보를 MBR 이라고 부릅니다.
이 MBR에는 Bootstrap code라 불리는 “1단계 bootloader” 와 Partition Table(최대 4개이며, 그 중 하나만 Active Partition임)에 대한 정보를 가지고 있습니다. OS가 시작되기 전의 과정을 Boot Strap 이라고 부르기 때문에 Bootstrap code라고 부릅니다.
“main Bootloader”는 OS kernel을 load 합니다.

UEFI부팅 과정 : UEFI-GPT

UEFI mode로 동작하는 PC에서, Boot Device가 GPT 방식인 경우의 부팅 과정을, UEFI-GPT 부팅 방식이라고 부릅니다.

먼저 간단히 요약하면,

Power-On==> UEFI code가 동작==> H/W 기능을 체크==> EFI System Partition에 있는 Main Bootloader를 load하고 실행

BIOS-MBR 부팅 방식에 비해 간단해 졌습니다.

레거시와 UEFI는 운영 체제와 독립적인 하드웨어 부팅 기술입니다.

따라서 어떤 운영 체제를 사용하든지 부팅 방식을 선택할 수 있습니다.

주요 차이점	레거시 BIOS	UEFI
GUI 지원 여부	X	O
2.2TB 이상 디스크 지원여부	X	O
보안 부팅 지원 여부	X	O
부팅방식	MBR 디스크 기반	GPT 디스크 기반
부팅속도	비교적 느림	빠름
하드웨어 초기화 가능 여부	제한적 허용	O

레거시 BIOS 모드

하드 디스크가 MBR 시스템이냐 GPT 시스템이냐, 즉 MBR은 하드 디스크를 2 TB까지만 인식할 수 있고

레거시 BIOS (Legacy BIOS)는 약 20년 전에 운영 체제를 가동을 위해 설계된 유틸리티입니다.

이것은 16비트로 동작되는 시스템이며, 최대 1MB의 메모리만 액세스 할 수 있습니다.

2TB 이상의 대용량 HDD에서는 OS 부팅 및 최신 하드웨어와 운영 체제 (OS)와 dml 통합에 한계가 발생합니다.

오래된 BIOS 펌웨어는 최신의 PC와 호환돼는게 점점 어려워지고 있기 때문에, 2010 년쯤에 UEFI(Unified Extensible Firmware Interface) 모드로의 전환이 진행되고 있습니다.

UEFI모드

UEFI의 GPT는 9ZB까지 인식한다.

UEFI(Unified Extensible Firmware Interface) 모드는 PC용의 표준 펌웨어 인터페이스입니다.

PC 기술이 진보함에 따라 온도와 전력 모니터링, 원격 보안 관리, 가상화 및 Turbo Boost 등의 프로세서 확장 등 BIOS를 지원할 필요가 생기면서 나오게 된 UEFI는 이전의 BIOS 펌웨어 인터페이스 및 EFI(Extensible Firmware Interface)를 대체할 새로운 유틸리티입니다.

BIOS에서 하드웨어를 진단하지 않고 빠른 OS 부팅이 가능하며, 소프트웨어의 상호 운용성을 향상시킵니다.

2TB 이상의 고용량 하드 디스크 제어 및 Windows 64bit 버전에 적합합니다.

현재모드 확인방법

MBR vs GPT

Disk의 Partition Table 형식이다.

Disk는 초기화 시, Partition 형식을 MBR 방식 과 GPT 방식 중 하나를 선택해야 합니다.
1. GPT(GUID Partition Table) 방식은, 기존 Disk Partition Table 방식(MBR 방식이라고 부름)의 제한(최대 4개 Partition, 최대 Size 2.2TB)를 극복하기 위해, Partition 정보를 기록하는 방식을 변경한 것입니다.
2. Partition Type을 구분하기 위해 16-byte로 된 GUID(globally unique identifier) 값을 사용합니다.
  반면에, MBR은 1-byte로 된 Partition Type Code를 사용하였습니다
3. GPT 방식 디스크도 첫 번째 Sector 자리에 MBR을 가지고 있습니다. Backward Compatibility을 유지하기 위한 용도입니다. MBR-based disk utility가 GPT 디스크를 비어 있는 디스크로 잘못 인식하는 것을 방지하기 위함입니다. 이것을 Protective MBR 이라고 부릅니다.
4. GPT 방식은 UEFI 표준을 만들 때 함께 제안되어 졌지만, 기존 MBR 방식 Disk 사용 시, 2.2TB 보다 큰 Disk는 지원하지 못하기 때문에(32-bit 주소 체계를 사용하기 때문), BIOS 에서도 GPT 방식의 Disk를 지원하고 있습니다

MBR 방식인 경우, 최대 4개의 Partition을 만들 수 있으며, 그 중 한 개만이 Active Partition이 됩니다.
GPT 방식인 경우, 이론상 Partition 수에 제한은 없지만, Windows OS에선 최대 128개로 제한하고 있습니다.

MBR	GPT
- 주 파티션을 4개까지 생성가능 - 디스크 용량 최대 2TB까지 인식 - BIOS가 설치된 PC에서 사용	- 사용자가 최대 128개의 파티션을 생성가능(이론적으로는 무제한 파티션 생성이 가능하다.) - 최대 8ZB이하의 디스크까지 사용가능 - MBR비해 부팅속도가 빠르다
호환성 - Windows 32,64bit 모두 사용가능	호환성 - Windows 64bit 사용가능

MBR vs GPT의 차이

MBR 및 GPT는 Windows 기반 컴퓨터에서 널리 사용되는 두 가지 파티션 스타일입니다.

HDD (하드 디스크 드라이브) 또는 SSD (솔리드 스테이트 드라이브)와 같은 저장 장치 레이아웃의 표준입니다.

MBR이란?

MBR (Master Boot Record)은 1983 년 IBM PC DOS 2.0에서 처음 소개 된 오래된 디스크 유형입니다. MBR이라는 드라이브의 맨 처음에 위치한 부트 섹터의 이름을 따서 명명되었습니다. 다음은 MBR 디스크의 단순화 된 구조입니다.

2TB 이상의 디스크 용량 제한으로 인해 2TB 이상 디스크는 전체 용량을 사용할 수 없습니다.

✔ 예) 3TB 하드 디스크를 장착시 MBR로 파티션을 구성시 나머지 1TB를 사용 불가

만들수 있는 파티션은 주 4개 or 주 3개 + 확장 1개, 총 4개 사용가능하다.

✔ 단, 확장 1개는 확장 파티션안에서 논리 파티션을 여러개로 만들수 있고, 확장 및 논리 파티션은 부팅 파티션으로 지정 불가

GPT이란?

GPT, GUID 파티션 테이블은 UEFI 이니셔티브의 일부로 처음 도입 된 MBR에 비해 새로운 표준입니다. MBR 파티셔닝 체계에 비해 더 유연하고 최신 하드웨어와의 호환성이 더 좋습니다.

세 번째 섹터에서 34 번째 섹터 (총 32 개 섹터)까지 파티션 항목이 있습니다. 이론적으로 GPT 디스크에 무제한 파티션을 만들 수 있습니다. 그러나 생성 할 수있는 파티션의 수는 운영 체제에 따라 제한됩니다.

✔예) Windows에서 각 파티션 항목은 128 바이트이므로 Windows에서 최대 128 (32 * 512 / 128 = 128) 파티션을 만들 수 있습니다.

2TB 이상의 디스크를 사용할 수있고, 최대 8ZB 이하의 디스크를 사용할 수 있으며, 사용자가 최대 128개의 파티션을 만들수 있습니다.