BIOS
BIOS(Basic Input/Output System)在IBM PC兼容机(标准PC)上，是一种业界标准的固件接口，是个人电脑启动时加载的第一个软件。1975年在CP/M(DRI)中第一次出现名词BIOS。
BIOS存储在特定的EEPROM或闪存中，系统过电或被重置(reset)时，处理器第一条指令的地址会被定位到BIOS的存储器中。BIOS从存储器中解压到主存，让初始化程序开始运行，包括执行系统各部分的的自检(Power-On Self-Test, POST)，启动引导程序或装载操作系统。接下去BIOS将控制权交给下一阶段程序，判断依据为用户参数(存储于CMOS)的启动顺序(Boot Sequence)，如从硬盘启动。
BIOS利用挂载真实模式中断的方式增加硬件功能，必须将一段类似驱动的16位代码存于固定的存储区，运行这段代码，它将挂载实模式下约定的中断矢量向其他程序提供服务。驱动代码受存储区限制。引用
BIOS技术发展缓慢，自从出现以来就以16位汇编代码，寄存器参数调用方式，静态链接，以及1MB以下内存固定编址的形式存在了十几年。虽然功能也有增强，但在BIOS中添加几个简单的USB设备支持都曾使很多BIOS设计师痛苦万分。有问题，于是UEFI出现了。
UEFI
UEFI(Unified Extensible Firmware Interface, 统一可扩展固件接口)最初由英特尔开发，名为EFI，用来定义操作系统和固件之间的软件界面，为替代BIOS的升级方案。2005年英特尔将此规范格式交由UEFI论坛推广与发展，之后改名为UEFI。
EFI在概念上非常类似一个低阶操作系统，包括操作界面优化和鼠标代替键盘作为输入。重要的，启动时，会加载硬件在EFI中的驱动程序。这些驱动用EFI Byte Code编写。这种虚拟机器语言并不由CPU直接执行，需在EFI驱动运行环境(Driver Execution Environment, DXE)下被解释运行。硬件被保护起来，操作系统则摆脱驱动，通过API操作硬件，保证了充分的向下兼容性。EFI对硬件有完全的访问和控制权，不需要进入操作系统，只需进入EFI操作界面便可安装和更新硬件驱动、访问万维网
EFI需要远大于BIOS的存储空间，在磁盘中以小型分区形式存在(EFI系统分区，fat32，通常大于100M，200M较合适，boot flag，具体见GPT和GRUB相关)。EFI是用模块化，C语言风格的参数堆栈传递方式，动态链接的形式构建的系统。突破16位寻址而适用于现在的处理器模式。高级语言的运用简化开发，方便硬件厂商参与。
EFI一般由以下部分组成
- Pre-EFI初始化模块
- DXE - Pre-EFI和DXE通常被集成在一个只读存储器中
- EFI驱动程序
- 兼容性支持模块(CSM)
- EFI高层应用 - 硬件厂商开发的基于固件的高级应用
- GUID磁盘分区表
EFI负责加电自检(POST)、连系操作系统以及提供连接操作系统与硬件的接口。系统开机时，最先执行Pre-EFI初始化模块，负责CPU、主桥和存储器初始化。之后载入DXE，此时具有枚举并加载其他EFI驱动的能力。在PCI架构的系统中，各PCI桥及PCI适配器的EFI驱动先被加载并初始化，然后枚举并加载这些桥和适配器后面的各种总线和适配器。EFI驱动可放置在系统任何位置，只要可以按顺序枚举即可。部分EFI驱动也可放置在EFI系统分区中。CSM是x86平台EFI系统的一个特殊模块，为不具备EFI引导能力的操作系统提供类似传统BIOS的服务(UEFI Boot or Legacy Boot)。
安全问题，虽然较BIOS危险，但也更容易恢复，如系统引导依赖的EFI驱动并不存放在EFI的GUID分区中，保证部分驱动损坏后依然可以通过引导Live CD启动等方式修复。另EFI引入Secure Boot概念，可在设置页面UEFI Boot选项下打开或关闭。其目的是防止恶意软件侵入，做法是采用密钥。主板出厂时内置一些可靠公钥，自己也可导入。任何要在此主板上加载的操作系统和驱动必须有对应私钥。不过此设置也存在争议，如Windows8认证机器只有OEM和微软公钥且默认开启Secure Boot而限制通用的Linux开机，虽然关闭Secure Boot即可实现，但这样将使正版Windows无法使用。安装Windows的移动设备则不提供关闭Secure Boot的选项。这受到自由软件基金会(FSF)的反对。
EFI引入突破传统MBR结构限制的GUID磁盘分区系统(GPT)。