UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)는 운영체제 로더와 플랫폼 펌웨어가 통신하는 인터페이스를 정의한다. 사용자가 보는 설정 화면만을 뜻하지 않는다. 펌웨어는 전원이 들어온 뒤 CPU와 메모리, 칩셋과 I/O 장치를 초기화하고, 부팅 가능한 장치를 찾은 뒤 운영체제 로더에 제어를 넘긴다.
역할
- 정의
- 운영체제 로더와 플랫폼 펌웨어가 통신하는 인터페이스
- 범위
- 사용자가 보는 설정 화면만을 뜻하지 않는다
- 순서
- CPU와 메모리, 칩셋과 I/O를 초기화한 뒤 부팅 장치를 찾아 로더에 제어를 넘긴다
초기화
- 단계
- CPU 마이크로코드, 메모리 컨트롤러 설정, DRAM Training, PCIe 링크 훈련, 장치 열거
- 실패
- CPU·DRAM·VGA·BOOT LED나 비프 코드에서 멈출 수 있다
부팅 구조
- Boot Manager
- NVRAM의 부팅 항목과 EFI System Partition의 실행 파일을 사용
- GPT
- UEFI 전용은 아니지만 현대 UEFI 부팅과 함께 널리 쓰인다
- CSM
- 레거시 BIOS 방식 부팅과 Option ROM을 지원하며 최신 플랫폼에서는 빠지는 추세다
- Secure Boot
- 허용된 서명 체인으로 부팅 구성 요소를 검증한다. 켠다고 저장장치가 암호화되지는 않는다
- GOP
- 사전 부팅 화면과 로더가 그래픽 프레임버퍼를 쓰게 하는 표준 인터페이스
업데이트
- 바뀌는 것
- CPU 지원, 메모리 호환성, 보안 수정, 장치 초기화 동작
- 조건
- 정확한 보드 모델과 리비전에 맞춘 파일과 방법이 필요하다
- 복구
- Flashback과 복구 기능의 동작 조건은 보드마다 다르다
- 현행 규격
- UEFI 2.11(2024년 12월 공개). 플랫폼 초기화(PI) 규격은 별도로 다룬다
초기화와 부팅
플랫폼 초기화 단계에서는 CPU 마이크로코드와 메모리 컨트롤러 설정, DRAM Training, PCIe 링크 훈련, 장치 열거가 진행된다. 이 과정에서 실패하면 운영체제가 시작되기 전에 CPU·DRAM·VGA·BOOT LED나 비프 코드에서 멈출 수 있다.
UEFI Boot Manager는 NVRAM의 부팅 항목과 EFI System Partition의 실행 파일을 사용한다. GPT는 UEFI 전용은 아니지만 현대 UEFI 부팅과 함께 널리 쓰인다. Compatibility Support Module(CSM)은 일부 레거시 BIOS 방식의 부팅과 Option ROM을 지원했으나 최신 플랫폼에서는 빠지는 추세다.
Secure Boot와 장치 펌웨어
Secure Boot는 허용된 서명 체인을 이용해 부팅 구성 요소를 검증한다. 기능을 켜는 것만으로 저장장치가 암호화되거나 운영체제의 모든 코드가 검증되는 것은 아니다. 키 데이터베이스와 플랫폼 상태, 운영체제 로더 지원이 함께 맞아야 한다.
Graphics Output Protocol(GOP)은 UEFI 사전 부팅 화면과 운영체제 로더가 그래픽 장치의 프레임버퍼를 사용할 수 있게 하는 표준 인터페이스다. GOP 지원 여부만으로 모든 그래픽카드·모니터·펌웨어 조합의 출력 호환성이 보장되지는 않는다. Compatibility Support Module(CSM)은 일부 레거시 부팅 호환성을 위한 기능이며, 제공 여부와 설정 영향은 보드별 매뉴얼을 확인한다.
그래픽카드와 저장장치, 네트워크 카드의 Option ROM은 부팅 전 장치 기능을 제공할 수 있다. 펌웨어 업데이트는 CPU 지원, 메모리 호환성, 보안 수정과 장치 초기화 동작을 바꾼다. 업데이트 파일과 방법은 정확한 보드 모델·리비전에 맞춰야 하며, Flashback과 복구 기능의 동작 조건도 보드마다 다르다.
UEFI Forum의 현행 UEFI 규격은 2024년 12월 공개된 2.11이다. 플랫폼 초기화(PI) 규격은 UEFI 인터페이스와 별도로 펌웨어 내부 초기화 구조를 다룬다.
펌웨어 설정과 부트 항목은 다른 정보다
UEFI Boot Manager의 항목은 저장장치 이름만이 아니라 EFI 실행 파일로 향하는 장치 경로를 포함한다. 운영체제 파일이 그대로 있어도 NVRAM 항목이 사라지거나 EFI System Partition(ESP)의 로더가 손상되면 부팅에 실패할 수 있다. 반대로 UEFI 설정에 SSD가 나타나는 것은 하드웨어가 인식됐다는 뜻이지 유효한 운영체제 부트 항목이 있다는 뜻은 아니다.
UEFI Boot Services는 로더가 운영체제로 전환하는 동안 제공되며 ExitBootServices 이후 대부분의 장치 관리는 운영체제 드라이버가 맡는다. 일부 Runtime Services와 ACPI 정보는 이후에도 쓰인다. 따라서 펌웨어에서 보이는 그래픽 화면과 운영체제 드라이버를 설치한 뒤의 화면 기능·전원 관리가 완전히 같지는 않다.
Secure Boot와 TPM, 저장장치 암호화
Secure Boot는 허용된 부팅 코드인지 확인하는 경로이며, TPM은 측정값과 키 보호 등에 쓰이는 별도 구성 요소다. BitLocker 같은 저장장치 암호화는 또 다른 계층이다. 펌웨어 업데이트나 부팅 설정 변경이 TPM 측정 상태를 바꾸면 암호화된 시스템에서 복구 키를 요구할 수 있으므로, 변경 전에는 복구 수단을 확보한다. 문제가 생겼다고 Secure Boot 키를 지우거나 TPM을 초기화하는 것은 일반적인 첫 점검 단계가 아니다.
펌웨어 파일은 보드 모델·리비전에 맞아야 한다. 설정 초기화와 펌웨어 재기록, CPU 지원 추가는 서로 다른 작업이며 UEFI 업데이트와 복구의 보드별 복구 조건을 따른다.
참고 링크
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UEFI Forum, Specifications
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UEFI Forum, UEFI Specification 2.11
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UEFI Forum, Graphics Output Protocol — UEFI Specification 2.11